一种柱塞到达传感器的制作方法

1.本实用新型涉及一种柱塞到达传感器，属于气井井下测试仪器技术领域。


背景技术：

2.天然气井在生产过程中井筒会产生积液，必须及时将积液排出才能保证天然气持续产出，目前柱塞气举排水采气工艺是国内低产气井排水采气的主体技术。柱塞气举排水采气技术的原理可形象比喻为一个冲程很长的气动泵，是以柱塞作为活塞，把整个油管作为泵筒，开井生产时，井底气体能量将柱塞连同柱塞上方的积液从井底上推到井口，关井后，柱塞在自身重力作用下回落到井底。在柱塞的每次排水行程中，排水效率最高的情况是每次排水行程柱塞都能够从井底限位器位置(行程最低点)出发到达井口限位器位置(行程最高点)，因此了解每口气井中的柱塞在排水过程中是否能够到达井底和井口可有效直观的评价该口气井中柱塞排水采气工艺运行的效果。目前，柱塞是否到达井口可通过安装在井口的检测仪器轻松获取，而柱塞是否到达井底的数据则没有一种简单可靠的方式来获取。
3.针对这一需求，本专利提出了一种可用于判断和记录柱塞每个排水行程是否到达井底限位器的设计方案，方便后续技术人员对于柱塞排水采气工艺运行效果的评价。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种柱塞到达传感器，以解决柱塞排水工艺运行的效果无法准确评价的难题。
5.为达到上述目的，拟采用这样一种柱塞到达传感器，包括安装座，安装座为盲管结构，柱塞的下端为空心结构，安装座的盲管端伸至柱塞的下端内并通过密封圈与柱塞侧壁之间密封，安装座的盲管端与柱塞下端空心结构的底部之间固定有霍尔传感器，安装座的另一端塞设有压紧螺塞，压紧螺塞上沿柱塞轴向开孔，碰撞杆的一端经压紧螺塞上的开孔伸至安装座内，且所述碰撞杆的一端上固定有磁钢并与安装座的盲管端之间压设有弹簧。
6.前述柱塞到达传感器中，所述柱塞下端空心结构的底部还内嵌有电池和电路板，霍尔传感器接入电路板并将霍尔传感器接收到的信号输送至电路板，电池接入电路板为电路板供电。
7.前述柱塞到达传感器中，所述碰撞杆的直径为10～20mm。
8.前述柱塞到达传感器中，磁钢为耐高温稀土磁钢；
9.前述柱塞到达传感器中，安装座由不导磁的钢材制作。
10.与现有技术相比，本实用新型的使用，使得油田技术人员只需在柱塞运行一段时间后将柱塞取出进行数据回放，就能清楚的了解该柱塞在每个排水行程是否能够到达井底，结合地面测得的柱塞到达井口的数据就可以对柱塞排水采气工艺这段时间运行的效率进行准确评价，同时，该传感器及其使用方法还具有如下优点：传感器中的活动部件与电路部分完全密封隔离开来，确保装置的高可靠性；活动部件不会触碰到除井底限位器外的其
它位置，同时也不受外界压力的影响，抗振动干扰能力强，测试结果准确可靠；传感器结构小巧紧凑，安装方便，除了可以单独安装于柱塞体内部用于到达情况的检测，同时也可作为一个附加功能组件方便的安装于其它柱塞测试仪器的尾部，拓展此类仪器的测试功能范围；磁钢采用耐高温稀土磁钢，确保在井下高温环境下磁信号的稳定性；传感器功耗非常低，有利于该传感器在井下存储式仪器上的应用。
11.通过采用上述技术，该实用新型有效的解决了判断柱塞是否达到井底的技术难题，可有效帮助油田技术人员准确评价柱塞排水采气工艺运行的效果。
附图说明
12.图1是本实用新型未达到井底的结构示意图；
13.图2是本实用新型达到井底的结构示意图。
具体实施方式
14.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
15.实施例
16.参照图1和图2，本实施例提供一种柱塞到达传感器，包括柱塞1，柱塞1的下端为空心结构，安装座6是由不导磁的钢材制作的盲管结构，安装座6的盲管端伸至柱塞1的下端内并通过密封圈5与柱塞1侧壁之间密封，安装座6的盲管端与柱塞1下端空心结构的底部之间固定有霍尔传感器4，安装座6的另一端塞设有压紧螺塞9，压紧螺塞9上沿柱塞1轴向开孔，碰撞杆10的直径为10～20mm，碰撞杆10的一端经压紧螺塞9上的开孔伸至安装座6内，且所述碰撞杆10的一端上固定有磁钢8并与安装座6的盲管端之间压设有弹簧7，磁钢8为耐高温稀土磁钢，柱塞1下端空心结构的底部还内嵌有电池2和电路板3，霍尔传感器4接入电路板3并将霍尔传感器4接收到的信号输送至电路板3，电池2接入电路板3为电路板3供电。
17.其使用方法如下：
18.按上述结构将安装座6安装固定于柱塞1的下端，可活动的碰撞杆10在弹簧7的作用下凸出柱塞1底部，在柱塞1到达井底限位器时，碰撞杆10前端会首先碰到限位器台阶面，碰撞杆10在柱塞1重力的作用下克服弹簧7弹力的作用向柱塞1内运动，碰撞杆10内部安装有磁钢8，碰撞杆10运动过程中，磁钢8离电路板3越来越近，磁钢8产生的磁场信号会越来越强，由于安装座6采用不导磁的钢材制作，所以安装于电路板3中心位置的霍尔传感器4会检测到磁场信号变化，并将磁场强度变化情况通过电路板3上的存储器记录并经信号传输模块上传至上位机，上位机通过判断磁场强度值是否达到设定好的限值来判断柱塞1是否到达井底。
19.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征：
1.一种柱塞到达传感器，其特征在于：包括安装座(6)，安装座(6)为盲管结构，柱塞(1)的下端为空心结构，安装座(6)的盲管端伸至柱塞(1)的下端内并通过密封圈(5)与柱塞(1)侧壁之间密封，安装座(6)的盲管端与柱塞(1)下端空心结构的底部之间固定有霍尔传感器(4)，安装座(6)的另一端塞设有压紧螺塞(9)，压紧螺塞(9)上沿柱塞（1）轴向开孔，碰撞杆(10)的一端经压紧螺塞(9)上的开孔伸至安装座(6)内，且所述碰撞杆(10)的一端上固定有磁钢(8)并与安装座(6)的盲管端之间压设有弹簧(7)。2.根据权利要求1所述一种柱塞到达传感器，其特征在于：所述柱塞(1)下端空心结构的底部还内嵌有电池(2)和电路板(3)，霍尔传感器(4)接入电路板(3)并将霍尔传感器(4)接收到的信号输送至电路板(3)，电池(2)接入电路板(3)为电路板(3)供电。3.根据权利要求1所述一种柱塞到达传感器，其特征在于：所述碰撞杆(10)的直径为10～20mm。4.根据权利要求1所述一种柱塞到达传感器，其特征在于：磁钢(8)为耐高温稀土磁钢。5.根据权利要求1所述一种柱塞到达传感器，其特征在于：安装座(6)由不导磁的钢材制作。

技术总结
本实用新型提供一种柱塞到达传感器，包括安装座，安装座为盲管结构，柱塞的下端为空心结构，安装座的盲管端伸至柱塞的下端内并通过密封圈与柱塞侧壁之间密封，安装座的盲管端与柱塞下端空心结构的底部之间固定有霍尔传感器，安装座的另一端塞设有压紧螺塞，压紧螺塞上沿柱塞轴向开孔，碰撞杆的一端经压紧螺塞上的开孔伸至安装座内，且所述碰撞杆的一端上固定有磁钢并与安装座的盲管端之间压设有弹簧。以解决柱塞排水工艺运行的效果无法准确评价的难题。属于气井井下测试仪器技术领域。的难题。属于气井井下测试仪器技术领域。的难题。属于气井井下测试仪器技术领域。


技术研发人员：汪开义 龙志祥 李聪
受保护的技术使用者：贵州航天凯山石油仪器有限公司
技术研发日：2021.12.10
技术公布日：2022/6/24