用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具的制作方法

本实用新型涉及柱塞技术领域，特别是涉及用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具。

背景技术：

目前，柱塞气举作为一种气井排水采气工艺，在各大油田有着广泛应用。在实际应用过程中，部分气井因完井时下入的油管内径尺寸与采气树内径尺寸不同，通常采气树内通径大于油管内通径，因扩径的存在，柱塞运行期间只能上升到通径一致处位置，无法上升至防喷管顶部的捕捉器位置进行捕捉，导致后期无法检查更换柱塞。连续型柱塞的应用需要管柱与采气树通径一致，在连续型球套柱塞上升至防喷管顶部时撞击撞针，使小球和套筒分离，通径不一致导致无法应用连续型柱塞问题。部分气井采用组合管柱，下部油管通径小，上部油管通径大，导致无法使用柱塞气举工艺进行排水采气。

限制柱塞气举工艺应用的难点是通道通径不一致，通常的解决办法是更换井下管柱或更换井口采气树，但成本高，周期长。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，解决了现有技术中腰池引流装置不能精确控制引流流速，增加患者痛苦的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，其包括中空筒状结构的套筒本体，套筒本体的内壁沿径向向内设置有环形配径颈，环形配径颈与柱塞贴合的一端端部为圆锥形开口，环形配径颈位于套筒本体上部。

本方案的原理为：因套筒本体为中空筒状结构，在开井期间流体从套筒本体中间流过，套筒本体不随流体上升，套筒本体停留在运行通道的变径处。当柱塞运行到运行通道的变径处时，运行通道的通径发生改变，柱塞外径与运行通道内径之间的空隙变大，导致气体从空隙通过，柱塞下部与上部的压差过小，柱塞无法继续保持上行。

当柱塞上升至套筒本体位置时，柱塞上部与套筒本体内的环形配径颈的圆锥形开口结合，柱塞密封套筒本体的中空部位，柱塞与套筒本体的结合减少了整个系统与运行通道间的空隙，组合后的柱塞上部与下部的压差变大，使柱塞与套筒本体组合后的系统沿着运行通道继续上升。通过套筒本体以及环形配径颈的作用，不需要更换采气树或生产管柱，极大地减少了作业成本及设备成本。通过套筒本体，增加柱塞气举工艺的适用范围。

进一步地，为了匹配各种柱塞，圆锥形开口展开角度为°30～90°。具体角度根据实际需求选择，优选的，可以采用30°、60°、90°。

进一步地，为了便于气体的流动，减小阻力，套筒本体顶部内壁上设置有若干个排气槽，排气槽的中心线与套筒本体的轴线平行，排气槽位于环形配径颈上方。

进一步地，排气槽的横截面为半圆形。

进一步地，为了方便使用打捞工具进行打捞，套筒本体内设置有打捞颈，打捞颈的横截面为矩形，打捞颈位于套筒本体上部。

进一步地，打捞颈的内径小于套筒本体下部通孔的直径。

进一步地，套筒本体的内壁沿径向向外设置有若干个环形凹槽，环形凹槽位于套筒本体的下部。流体在环形凹槽处流动时，能够使柱塞和套筒本体更紧密的结合，起到锁定柱塞和套筒的作用。本方案中套筒本体的下部为远离环形配径颈的一端，且套筒本体下部为套筒本体长度的1/4，套筒本体的上部为套筒本体长度的1/4，套筒本体上部与下部之间为套筒本体的中部，且套筒本体中部为套筒本体长度的2/4。

本实用新型的有益效果为：通过中空筒状结构的套筒本体以及套筒本体内的环形配径颈，环形配径颈与上升至缩径位置时的柱塞结合，柱塞密封套筒本体的中部空间，与套筒本体结合后的柱塞继续上升至运行通道的顶部。通过套筒本体，在完井管柱及采气树存在变径时，柱塞可以上升至放喷管顶部，进行打捞更换柱塞。通过套筒本体，可以使用连续性柱塞以及适用于组合管柱，扩大了柱塞的适用范围。

附图说明

图1为用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具的剖视示意图。

图2为用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具的柱塞与套筒本体结合示意图。

图3为图1中a-a方向的剖面图。

图4为图1中套筒本体的俯视示意图。

其中，1、套筒本体；2、环形配径颈；3、打捞颈；4、环形凹槽；5、排气槽；6、柱塞；7、套筒本体上部；8、套筒本体中部；9、套筒本体下部。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1～图4所示，该用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具包括中空筒状结构的套筒本体1，套筒本体1的内壁沿径向向内设置有环形配径颈2，环形配径颈2与柱塞贴合的一端端部为圆锥形开口，环形配径颈2位于套筒本体1上部，更进一步地，环形配径颈2位于套筒本体1长度方向的1/4处，环形配径颈2不与柱塞配合的一端开有倒角，圆锥形开口展开角度为60°。

如图4所示，套筒本体1顶部内壁上设置有六个排气槽，六个排气槽均匀分布在套筒本体顶部，排气槽的中心线与套筒本体1的轴线平行，排气槽位于环形配径颈2上方，排气槽的横截面为半圆形。

套筒本体1内设置有打捞颈3，打捞颈3的横截面为矩形，打捞颈3位于套筒本体1和环形配径颈2之间。打捞颈3的内径大于套筒本体1顶部通孔的直径，且打捞颈3的内径小于套筒本体1下部通孔的直径，打捞颈3上部角度为90°。

套筒本体1的内壁沿径向向外设置有四个环形凹槽4，环形凹槽4位于套筒本体1的下部。四个环形凹槽4沿套筒本体1轴向方向均匀分布。

技术特征：

1.用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，其特征在于，包括中空筒状结构的套筒本体(1)，所述套筒本体(1)的内壁沿径向向内设置有环形配径颈(2)，所述环形配径颈(2)与柱塞贴合的一端端部为圆锥形开口，所述环形配径颈(2)位于套筒本体(1)上部。

2.根据权利要求1所述的用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，其特征在于，所述圆锥形开口展开角度为30°～90°。

3.根据权利要求1所述的用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，其特征在于，所述套筒本体(1)顶部内壁上设置有若干个排气槽，排气槽的中心线与套筒本体(1)的轴线平行，排气槽位于环形配径颈(2)上方。

4.根据权利要求3所述的用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，其特征在于，所述排气槽的横截面为半圆形。

5.根据权利要求1所述的用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，其特征在于，所述套筒本体(1)内设置有打捞颈(3)，打捞颈(3)的横截面为矩形，打捞颈(3)位于套筒本体(1)上部。

6.根据权利要求5所述的用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，其特征在于，所述打捞颈(3)的内径小于套筒本体(1)下部通孔的直径。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，其特征在于，所述套筒本体(1)的内壁沿径向向外设置有若干个环形凹槽(4)，所述环形凹槽(4)位于套筒本体(1)的下部。

技术总结
本实用新型提供了用于运行通道存在变径的柱塞套筒工具，其中空筒状结构的套筒本体，套筒本体的内壁沿径向向内设置有环形配径颈，环形配径颈与柱塞贴合的一端端部为圆锥形开口，环形配径颈位于套筒本体上部。通过中空筒状结构的套筒本体以及套筒本体内的环形配径颈，环形配径颈与上升至缩径位置时的柱塞结合，柱塞密封套筒本体的中部空间，与套筒本体结合后的柱塞继续上升至运行通道的顶部。通过套筒本体以及环形配径颈的作用，不需要更换采气树或生产管柱，极大地减少了作业成本及设备成本。通过套筒本体，增加柱塞气举工艺的适用范围。

技术研发人员：严杰;姚驰;扈骉;刘梦云
受保护的技术使用者：托普威尔石油技术股份公司成都分公司
技术研发日：2020.06.30
技术公布日：2021.03.16