节能抽取页岩气设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及页岩气开采技术领域，尤其涉及一种从页岩气井中抽取页岩气和在输送页岩气的途中增压的节能抽取页岩气设备。
【背景技术】
[0002]传统的页岩气的抽取是采用曲柄连杆机构的打气栗压缩页岩气进行抽取，曲柄连杆机构的打气栗的体积大工作效率低。为此，我们设计出了体积小、抽气效率高的页岩气抽取设备。
【发明内容】
[0003]本发明涉的目的是为了提供一种电能利用率高的、高效抽压页岩气的节能抽取页岩气设备的制造及其方法。
[0004]为实现上述目的，本发明所述的节能抽取页岩气设备主要包括防护壳、上磁体、下磁体、栗气壳、进气孔、密封孔板、密封锥或密封球、应磁活塞、限制孔板、内锥孔、通气孔、出气阀、磁场控制器;或者，所述的节能抽取页岩气设备主要包括防护壳、上磁体、下磁体、栗气壳、进气孔、密封孔板、密封锥或密封球、应磁活塞、限制孔板、内锥孔、通气孔、出气阀、磁场控制器、电子遥控装置。
[0005]在防护壳内安装有上磁体和下磁体，上磁体固定在栗气壳外面的上面部分，下磁体固定在栗气壳外面的下面部分，防护壳固定在栗气壳的外面保护上磁体和下磁体;在防护壳的外面的下面一面固定有脚架，脚架的下端低于栗气壳下端的进气孔的位置。
[0006]连接上磁体和下磁体的电路与磁场控制器连接，磁场控制器的电路与电子遥控装置连接，电子遥控装置与绝缘电线连接，磁场控制器、电子遥控装置和电子遥控装置的电子信号接收器安装在防护壳内；或者，连接上磁体和下磁体的电路与磁场控制器连接，磁场控制器的电路与绝缘电线连接，磁场控制器安装在防护壳内。
[0007]在栗气壳内安装有密封孔板、应磁活塞、限制孔板，应磁活塞安装在栗气壳的内腔内能够上下滑动;在应磁活塞上端的限位孔内固定有限制孔板，在应磁活塞的上面部分的分气环槽内的密封颈端部的环形密封面上安装有密封孔板，密封孔板在环形密封面与限制孔板之间能够上下移动，密封孔板与应磁活塞的环形密封面配合能够密封或打开进入栗气壳内的挤压腔的进气通道;在栗气壳的内部下面部分安装有密封孔板与栗气壳内的下端的凸出台密封;密封孔板与凸出台的环形密封面配合而能够密封或打开进入栗气壳内的进气通道;应磁活塞上行时，应磁活塞下面部分的栗气壳的内腔部分是进气腔；应磁活塞下行时，应磁活塞上面部分的栗气壳的内腔部分是挤压腔。在栗气壳的下端的进气孔处固定有进气管，进气管的内孔与进气孔相通;在栗气壳的上端安装有出气阀，出气阀的下面部分固定在栗气壳的上面一端的中心孔内；出气阀的上端露出栗气壳的上端面的部分通过软管或硬管与输送页岩气的管道连接。
[0008]所述的防护壳的材料是金属、塑料、尼龙、玻璃钢中的一种类型的材料或几种类型的复合材料;空心阀体和栗气壳的材料采用金属、塑料、尼龙和玻璃钢中的一种类型的材料或几种类型的复合材料;密封锥和密封球采用金属、塑料、尼龙和橡胶中的一种类型的材料或几种类型的复合材料;密封孔板的材料采用金属、塑料、尼龙和玻璃钢中的一种类型的材料或几种类型的复合材料;应磁活塞的材料是能够受磁场吸引的材料。
[0009]所述的防护壳是环形的空心腔体，空心腔体上有线孔，空心腔体内安装有上磁体、下磁体和磁场控制器，或者，空心腔体内安装有上磁体、下磁体、磁场控制器和电子遥控装置;空心腔体的环形腔体的内端固定在栗气壳上;线孔是让绝缘电线穿过的孔。
[0010]为了便于防护壳的加工和便于把配件装入防护壳内，所述的防护壳是分段后的组合体，在防护壳的环形部位分成两个部分后再组合在一起。
[0011]所述的栗气壳的内腔是圆柱形腔体，圆柱形的腔体的圆柱面是光滑的曲面;在内腔的中心线上的上端有中心孔穿过栗气壳、下端有进气孔穿过栗气壳;在栗气壳内的下端的中部有向上凸出的凸出台，凸出台的上端部是环形密封面，凸出台的内部是进气孔，在凸出台的上端部没有安装密封孔板时栗气壳内的进气腔与进气孔相通，凸出台的环形密封面与密封孔板的下面一面配合。
[0012]所述的环形密封面分别在栗气壳内的凸出台的上端面和在应磁活塞的密封颈上端面，是光滑的、平整的环形平面，环形密封面与密封孔板下面的密封面配合。
[0013]所述的出气阀包括空心阀体和密封锥或密封球，空心阀体是空心管，内锥孔在空心管的内腔的中部或中下部，空心管内的内锥孔的上面部分的内径大、下面部分的内径小；空心阀体的下端有回气密封端，回气密封端的下端面在空心阀体的下端、上端面是内锥孔，内锥孔的大端与出气阀的上端相通、小端与出气阀的下端相通，在内锥孔的内锥面上安装有密封锥或密封球;在从空心阀体下端的内孔进入有压力的气体时能够打开内锥面与密封锥或密封球的密封而形成通道。
[0014]为了便于栗气壳的加工和便于把配件装入栗气壳内，所述的栗气壳是分段后的组合体;在栗气壳内的圆柱形腔体部分的上端处分成二段，分段处的上面部分是栗盖、下面部分是栗气壳的主体，中心孔在栗盖上，进气孔在栗气壳的主体下端的中部，栗盖与栗气壳的主体组合成为一个组合整体;或者，在栗气壳内的圆柱形腔体部分的下端处分成二段，分段处的下面部分是栗盖、上面部分是栗气壳的主体，进气孔在栗盖的中部，中心孔在栗气壳的主体的上端的中部，栗盖与栗气壳的主体组合成为一个组合整体。
[0015]所述的应磁活塞是圆柱形的铁芯，圆柱形的铁芯的中心线的部位有限位孔、分气环槽、通气孔和容纳孔；圆柱形的铁芯的上端有限位孔，限位孔的下面是分气环槽，分气环槽的中部的下面是通气孔;分气环槽的内圈是密封颈，密封颈的内部是通气孔的上面一段，密封颈的上端是环形密封面，环形密封面低于分气环槽的外圆面的上端;在密封颈的上端的环形密封面上没有安装密封孔板和密封孔板没有与环形密封面密封时，通气孔与应磁活塞下端的容纳孔和分气环槽相通;限位孔用于固定限制孔板，分气孔用于分散通过的气和引导气进入限制孔板上的过气孔；圆柱形的铁芯的外圆面是光滑的外圆面，在光滑的外圆面上有凹陷的环槽，环槽内嵌有密封环;外圆面与栗气壳的内腔配合能够密封栗气壳的内腔，并能够在栗气壳的内腔内滑动。所述的限位孔是圆孔圆孔的圆形面是镶嵌限制孔板固定面，圆孔的环形底面是限制限制孔板镶嵌深度的面;所述的分气环槽分为两段，密封颈上面的部分是圆孔，密封颈的外面部分是圆环形的槽，圆孔的外圆面和圆环形的槽的外圆面连成一体，圆孔与通气孔相通;所述的通气孔是与进气腔和分气环槽相通的孔。
[0016]所述的环形密封面是圆环形的平整的密封面，环形密封面分别在应磁活塞的密封颈的上端和在栗气壳的凸出台的上端与密封孔板下面的密封面配合。
[0017]所述的内锥孔是有锥度的圆孔，圆孔的面是内锥面，内锥面与密封锥的外锥面或密封球的球面配合，在密封锥或密封球自身的重力的作用下能够密封内锥面，在密封锥或密封球的上面有吸力时通过吸力能够打开内锥面与密封锥或密封球的球面密封的通道;密封锥或密封球上面的气压越大，密封锥或密封球与内锥面的贴合密封效果越好。
[0018]所述的限制孔板是有过气孔的板或有网孔的限位网，镶嵌在限位孔的环面上并贴紧限位孔的环形底面;过气孔和网孔用于让页岩气通过。
[0019]所述的密封锥是圆锥体或锥柱体，圆锥体或锥柱体的外圆面是光滑的外锥面;密封锥的外锥面与内锥面密封时靠密封锥球的自身重力下压而密封内锥面。
[0020]所述的密封球是圆球体或椭圆球体，圆球体或椭圆球体的外圆面是密封面，密封面是光滑的球面;密封锥或密封球的球面与内锥面密封时靠密封锥或密封球的自身重力下压而密封内锥面。
[0021]所述的密封孔板是圆形的平板，平板的下面一面与凸出台的上端部配合的部分是密封面，平板与凸出台的上端部配合以外的部分上有通过孔;密封孔板的密封面用于与凸出台上端的环形密封面配合，通过孔用于让页岩气通过。
[0022]所述的磁场控制器是控制上磁体和下磁体循环产生电磁场的控制器，控制着上磁体和下磁体电磁场产生的时间和产生电磁场的时间长短、及每次产生电磁场后到第二次再产生电磁场的间隔时间。
[0023]所述的上磁体和下磁体是能够产生电磁场的电磁线圈。
[0024]所述的电子遥控装置是接通和切断磁场控制器的电路的开关，包括接通或切断电路的开关部分和电子遥控部分，电子遥控部分包括遥控器开关和电子信号接收器;遥控器开关用于工作人员随身携带，便于工作人员操纵节能抽取页岩气设备的正常工作和切断节能抽取页岩气设备的控制电路;所述的电子遥控装置在本发明中可以有，也可以没有。
[0025]所述的进气管是连接栗气壳的进气孔和连接页岩气井内输出页岩气的管道的空心管。
[0026]所述的进气孔是页岩气进入栗气壳的内腔的经过气孔，在凸出台的中心部位，进气孔与栗气壳的内腔相通。
[0027]在进气腔内储备页岩气，在挤压腔内挤压页岩气而产生气压;在挤压腔内进页岩气时，进气腔与挤压腔相通;在挤压腔内排除页岩气时，进气腔通过密封锥或密封球与应磁活塞内的内锥孔密封而断开进入挤压腔的进气通道。
[0028]所述的节能抽取页岩气设备在抽压页岩气的过程中，控制进页岩气通道和出页岩气通道的单向止逆阀中没有回位弹簧;在进气腔进页岩气时，应磁活塞上行产生的吸力打开密封孔板与凸出台的密封而打开进页岩气的通道，安装在应磁活塞上的环形密封面上的密封孔板在自身重力的作用下自动下降回位而关闭进入挤压腔内的进页岩气的通道来进行密封;在挤压腔进页岩气时，安装在出气阀的内锥孔的密封锥或密封球利用自身的重力使密封锥或密封球自动下降回位而关闭出气阀上的排出页岩气的通道来进行密封，应磁活塞下行而使进气腔内产生压力推动密封锥或密封球上行继而打开进入挤压腔内的进页岩气的通道;在挤压腔压出页岩气时，在出气压力的作用下推动出气阀的内锥孔上的密封锥或密封球上行而打开出气阀的排出页岩气的通道，安装在应磁活塞上的环形密封面上的密封孔板利用自身的重力使密封孔板自动下降回位而关闭应磁活塞上的进页岩气的通道来进行密封。
[0029]为了保证节能抽取页岩气设备能够正常工作，采用电子遥控装置控制磁场控制器的连接电路的接通和切断；或者，采用连接绝缘电线的电路开关控制磁场控制器的通电电路的接通和切断。
[0030]为了保证防护壳能够能够保护上磁体和下磁体而保持形状和不容易变形，在防护壳的腔体上制造有支撑的骨架。
[0031]为了使应磁活塞能够推