高效抽壓頁巖氣節(jié)能裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及頁巖氣開采技術領域，尤其涉及一種抽壓頁巖氣井中的頁巖氣的高效抽壓頁巖氣節(jié)能裝置。
【背景技術】
[0002]傳統(tǒng)的頁巖氣的抽取是采用曲柄連桿機構的打氣栗壓縮頁巖氣進行抽取，曲柄連桿機構的打氣栗的體積大工作效率低。為此，我們設計出了體積小、抽氣效率高的頁巖氣抽取設備。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明涉的目的是為了提供一種電能利用率高的、高效抽壓頁巖氣的高效抽壓頁巖氣節(jié)能裝置的制造及其方法。
[0004]為實現上述目的，本發(fā)明所述的高效抽壓頁巖氣節(jié)能裝置主要包括防護殼、電磁線圈、氣栗殼、進氣孔、密封板、密封球或密封錐、限制帽、鐵芯彈簧、應磁活塞、固定塞、內錐孔、通氣孔、出氣閥、進氣管、磁場控制器、電子遙控裝置；
或者，所述的高效抽壓頁巖氣節(jié)能裝置主要包括防護殼、電磁線圈、氣栗殼、進氣孔、密封板、密封球或密封錐、限制帽、鐵芯彈簧、應磁活塞、固定塞、內錐孔、通氣孔、出氣閥、進氣管、磁場控制器。
[0005]在防護殼內安裝有電磁線圈，電磁線圈固定在氣栗殼外面的下面部分，防護殼固定在氣栗殼的下面部分的外面保護電磁線圈；在防護殼的外面的下面一面固定有腳架，腳架的下端低于氣栗殼下端而保護進氣管不被壓迫。
[0006]連接電磁線圈的電路與磁場控制器連接，磁場控制器的電路與電子遙控裝置連接，電子遙控裝置與絕緣電線連接，磁場控制器、電子遙控裝置和電子遙控裝置的電子信號接收器安裝在防護殼內；或者，連接電磁線圈的電路與磁場控制器連接，磁場控制器的電路與絕緣電線連接，磁場控制器安裝在防護殼內。
[0007]在氣栗殼內安裝有密封板、限制帽、鐵芯彈簧、應磁活塞、固定塞，應磁活塞安裝在氣栗殼的內腔的上面部分，鐵芯彈簧安裝在氣栗殼的內腔的下面部分，鐵芯彈簧的下端壓在氣栗殼內的下端、上端頂壓在應磁活塞的下端部，應磁活塞在氣栗殼的內腔內能夠上下滑動;在應磁活塞內的塞孔的下面的密封孔內安裝有密封板，密封板在密封孔內能夠上下移動，在塞孔內安裝有固定塞來限制密封板向上移動時的移動距離，固定塞在塞孔中的固定采用過盈配合固定或螺紋配合固定或采用卡簧卡在塞孔中的卡簧槽內固定固定塞的兩端;密封板下面的密封面與密封孔的環(huán)形密封面配合而密封時能夠關閉應磁活塞上的進頁巖氣的通道，密封板下面的密封面與密封孔的環(huán)形密封面分開時能夠打開應磁活塞上的進頁巖氣的通道;在氣栗殼內的下端的密封頸內的密封孔內安裝有密封板，限制帽通過螺紋或卡簧固定在密封頸的外面;密封板與密封頸內的密封孔配合而能夠密封或打開進入氣栗殼內的進氣腔的進頁巖氣的通道;應磁活塞上行時，應磁活塞下面部分的氣栗殼的內腔部分是進氣腔;應磁活塞下行時，應磁活塞上面部分的氣栗殼的內腔部分是擠壓腔。在氣栗殼的下端的進氣孔處固定有進氣管，進氣管的內孔與進氣孔相通;在氣栗殼的上端安裝有出氣閥，出氣閥的下面部分固定在氣栗殼的上面一端的中心孔內；出氣閥的上端露出氣栗殼的上端面的部分通過軟管或硬管與輸送頁巖氣的管道連接。
[0008]所述的防護殼的材料是金屬、塑料、尼龍、玻璃鋼中的一種類型或幾種類型的材料;空心閥體和氣栗殼的材料采用金屬、塑料、尼龍和玻璃鋼中的一種類型或幾種類型的材料;密封球或密封錐的材料采用金屬、塑料、尼龍和橡膠中的一種類型或幾種類型的材料；密封板的材料采用金屬、塑料、尼龍和玻璃鋼中的一種類型或幾種類型的材料;應磁活塞的材料是能夠受磁場吸引的材料;固定塞的材料是金屬、塑料、尼龍、玻璃鋼、橡膠中的一種類型或幾種類型的材料;鐵芯彈簧采用的材料是金屬和橡膠中的一種類型或兩種類型的材料，采用橡膠材料時，鐵芯彈簧是空心管式的彈簧，利用橡膠的彈性和收縮性來實現彈簧的功能。
[0009]所述的防護殼是環(huán)形的空心腔體，空心腔體上有線孔，空心腔體內安裝有磁場控制器、電磁線圈和氣栗殼及氣栗殼內安裝的部件，或者，空心腔體內安裝有電子遙控裝置、磁場控制器、電磁線圈和氣栗殼及氣栗殼內安裝的部件;線孔是讓絕緣電線穿過的孔;空心腔體的環(huán)形腔體的內端固定在氣栗殼上。
[0010]為了便于防護殼的加工和便于把配件裝入防護殼內，所述的防護殼是分段后的組合體，在防護殼的環(huán)形部位分成兩個部分后再組合在一起。
[0011]所述的氣栗殼的內腔是圓柱形腔體，圓柱形的腔體的圓柱面是光滑的曲面;在內腔的中心線上的上端有中心孔穿過氣栗殼、下端有進氣孔穿過氣栗殼;在氣栗殼內的下端的中部有向上凸出的密封頸，密封頸的內部的上面部分是密封孔、下面部分是進氣孔，在密封孔內沒有安裝密封板時密封孔與進氣孔相通，密封孔與密封板的下面一面配合。
[0012]所述的出氣閥包括空心閥體和密封球或密封錐，空心閥體是空心管，內錐孔在空心管的內腔的中部或中下部，空心管內的內錐孔的上面部分的內徑大、下面部分的內徑??；空心閥體的下端有回氣密封端，回氣密封端的下端面在空心閥體的下端、上端面是內錐孔，內錐孔的大端與出氣閥的上端相通、小端與出氣閥的下端相通，在內錐孔的內錐面上安裝有密封球或密封錐。所述的內錐孔是有錐度的圓孔，圓孔的面是內錐面；內錐孔的小端在下、大端在上，內錐面與密封球的球面或密封錐的外錐面配合，在密封球或密封錐自身的重力的作用下能夠密封內錐面，在密封球或密封錐的上面有吸力時通過吸力能夠打開內錐面與密封球或密封錐密封的通道;密封球或密封錐上面的氣壓越大，密封球或密封錐與內錐面的貼合密封效果越好;在從空心閥體下端的內孔進入有壓力的頁巖氣時能夠打開內錐面與密封球或密封錐的密封而形成通道。
[0013]為了便于氣栗殼的加工和便于把配件裝入氣栗殼內，所述的氣栗殼是分段后的組合體;在氣栗殼內的圓柱形腔體部分的上端處分成二段，分段處的上面部分是栗蓋、下面部分是氣栗殼的主體，中心孔在栗蓋上，進氣孔在氣栗殼的主體下端的中部，栗蓋與氣栗殼的主體組合成為一個組合整體;或者，在氣栗殼內的圓柱形腔體部分的下端處分成二段，分段處的下面部分是栗蓋、上面部分是氣栗殼的主體，進氣孔在栗蓋的中部，中心孔在氣栗殼的主體的上端的中部，栗蓋與氣栗殼的主體組合成為一個組合整體。
[0014]所述的應磁活塞是圓柱形的鐵芯，圓柱形的鐵芯的外圓面是光滑的外圓面，在光滑的外圓面上有凹陷的環(huán)槽，環(huán)槽內嵌有密封環(huán);所述的外圓面與氣栗殼的內腔配合能夠密封氣栗殼的內腔，并能夠在氣栗殼的內腔內滑動。所述的圓柱形的鐵芯的柱體中心部位有貫穿孔，貫穿孔與擠壓腔和進氣腔相通;所述的貫穿孔的上面部分貫穿鐵芯的上端面、下面部分貫穿鐵芯下端面，貫穿孔的下面部分是通氣孔，貫穿孔的上面部分是塞孔，在通氣孔與塞孔之間的中間部分是密封孔。在通氣孔的上面是密封孔，密封孔的上面是塞孔。所述的通氣孔是讓頁巖氣通過的過孔，與進氣腔和塞孔相通;所述的塞孔是安裝和固定固定塞的孔，與通氣孔和擠壓腔相通。
[0015]所述的固定塞是限制安裝在應磁活塞內的密封孔內的密封板向上移動的距離的、中間有通氣孔的堵頭，所述的堵頭是中間有通孔的柱體或環(huán)形圈或卡簧圈；固定塞是中間有通孔的柱體時，在塞孔中的固定采用過盈配合固定或螺紋配合固定或采用卡簧卡在塞孔中的卡簧槽內固定柱體的兩端；固定塞是環(huán)形圈時，在塞孔中的固定采用過盈配合固定或采用卡簧卡在塞孔中的卡簧槽內固定環(huán)形圈的兩端；固定塞是卡簧圈時，直接將卡簧卡在塞孔中。
[0016]所述的密封孔是淺圓柱形或淺錐柱形的孔，分別在氣栗殼內的下端的密封頸內的進氣孔的上面與密封頸的上端面形成一級階和在應磁活塞內的通氣孔與塞孔之間與塞孔形成一級環(huán)形的階，淺圓柱形的孔或淺錐柱形的孔的孔面是容納密封板的內圓面或內圓錐面，密封孔的底面是下面有孔的環(huán)形密封面。
[0017]所述的密封錐是圓錐體或錐柱體，圓錐體或錐柱體的環(huán)形表面是有錐度的外錐面;密封錐的外錐面與內錐面密封時靠密封錐自身的重力下壓而密封內錐面。
[0018]所述的密封球是圓球體或橢圓球體，圓球體或橢圓球體的表面是密封面，密封面是光滑的球面;密封球的球面與內錐面密封時靠密封球的重力下壓而密封內錐面。
[0019]所述的密封板是圓形的平板，平板的下面一面是密封面，密封面分別與密封頸內的密封孔配合和與應磁活塞上的密封孔配合。
[0020]所述的限制帽是帽罩，帽罩的帽頂部份有讓氣通過的過氣孔，帽罩的帽圈部分固定在密封頸上能夠限制密封頸內安裝的密封板上移的距離。
[0021]所述的磁場控制器是控制電磁線圈產生電磁場的控制器，控制著電磁場產生的時間和產生電磁場的時間長短、及每次產生電磁場后到第二次再產生電磁場的間隔時間。
[0022]所述的電子遙控裝置是接通和切斷磁場控制器的電路開關，包括接通或切斷電路的開關部分和電子遙控部分，電子遙控部分包括遙控器開關和電子信號接收器;遙控器開關用于工作人員隨身攜帶，便于工作人員操縱高效抽壓頁巖氣節(jié)能裝置的正常工作和切斷高效抽壓頁巖氣節(jié)能裝置的控制電路;所述的電子遙控裝置在本發(fā)明中可以有，也可以沒有。
[0023]所述的進氣管是連接氣栗殼的進氣孔和連接頁巖氣井內輸出頁巖氣的管道的空心管。
[0024]所述的進氣孔是頁巖氣進入氣栗殼的內腔的經過氣孔，在密封頸的中心部位的下面部分;在密封孔內沒有安裝密封板時，防護殼下端的密封頸上的密封孔與進氣孔相通。
[0025]在進氣腔內儲備頁巖氣，在擠壓腔內擠壓頁巖氣而產生氣壓;在擠壓腔內進頁巖氣時，進氣腔與擠壓腔相通;在擠壓腔內壓出頁巖氣時，進氣腔通過密封球或密封錐與應磁活塞內的內錐孔密封而斷開進入擠壓腔的進頁巖氣的通道。
[0026]所述的高效抽壓頁巖氣節(jié)能裝置在頁巖氣井中抽取頁巖氣的過程中，控制進頁巖氣通道和出頁巖氣通道的單向止逆閥中沒有回位彈簧;在進氣腔進頁巖氣時，應磁活塞上行產生的吸力打開密封板與氣栗殼內的下端的密封頸內的密封孔的密封而打開進頁巖氣的通道，安裝在應磁活塞內的密封孔上的密封板在自身重力的作用下自動下降回位而關閉進入擠壓腔內的進頁巖氣的通道來進行密封;在擠壓腔進頁巖氣時，安裝在出氣閥的內錐孔上的密封球或密封錐利用自身的重力使密封球或密封錐自動下降回位而關閉出氣閥上的排出的通道來進行密封，應磁活塞下行而使進氣腔內產生壓力推動安裝在應磁活塞內的密封孔上的密封板上行繼而打開進入擠壓腔內的進頁巖氣的通道;在擠壓腔排出頁巖氣時，在出氣壓力的作用下推動出氣閥的內錐孔上的密封球或密封錐上行而打開出氣閥的出氣的通道，安裝在應磁活塞內的密封孔上的密封板利用自身的重力使密封板自動下降回位而關閉應磁活塞上的進頁巖氣的通道來進行密封。
[0027]為了保證高效抽壓頁巖氣節(jié)能裝置能夠正常工作，控制電路中有電子遙控裝置的，采用電子遙控裝置控制磁場控制器的連接電路的接通和切斷;控制電路中沒有電子遙控裝置的，采用與絕緣電線連接的電路開關來控制磁場控制器的連接電路的接通和切斷。
[0028]為了保證防護殼能夠保護電磁線圈不受損壞而保持防護殼的形狀，在防護殼的內腔內制造有支撐的骨架。
[0029]為了使應磁活塞能夠推動氣栗殼內的擠壓腔內的頁巖氣進入出氣閥，采用鐵芯彈簧作為推動應磁活