本发明属于气井排液采气，尤其是涉及一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱及其返排方法。
背景技术：
1、目前，在国内气井天然气勘探开发过程中，大多会出现气井出水导致井筒积液的情况发生，因而必须采取有效的排液措施。为此，实际应用中提出了多种排液采气工艺，设计了多样排液采气井下工具，建立了多种工艺模型与作业设计方法，专业人员对比分析了众多排液采气工艺方法，目前，柱塞气举是一种相对效果良好的工艺方式。
2、柱塞气举工艺作为一种利用气井自身高压气体能量推动油管内柱塞进行排液的工艺，具有能源消耗较少的优势，同时也不会对储层造成伤害。但是，柱塞气举工艺要求气井自身产气足够推动柱塞沿井筒完成工艺行程，所以，在实行柱塞气举工艺前，需要对目标井生产状况进行分析，判断目标井是否满足柱塞气举工艺，若不满足，柱塞气举工艺也不能有效实施。且天然气井较深，因效率原因需要柱塞泵上下快速运动，因此，需要柱塞泵与管壁之间存在间隙，否则阻力过大，影响运行速度。但是，液体在举升至地面的过程中，会有部分液体沿柱塞泵与管壁之间的间隙中漏出，影响工作效率。怎么有效的提升柱塞举升效率，是目前气井排液采气领域一个重要的问题。
技术实现思路
1、本发明要解决的问题是提供一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱及其返排方法，该结构解决了先前柱塞设计面过大导致漏液、过小导致速度慢的问题，从而提出了更优的密封机构方式以及作业程序，有效的提升了柱塞气举的效率。
2、为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，包括柱塞本体，所述柱塞本体为圆柱体，所述柱塞本体顶部设有钢丝电缆，所述钢丝电缆连接钢丝收放机，所述钢丝收放机通过智能拖动系统控制，从而带动所述柱塞本体上移或下沉，所述柱塞本体内设有驱动机构，所述驱动机构带动液压油活塞杆上下移动，从而挤压液压油发生体积变化，实现控制密封胶体的膨胀和收缩。
3、进一步的，所述驱动机构为步进电机，所述步进电机下端连接传动杆一端，所述传动杆另一端连接所述液压油活塞杆，所述传动杆为螺纹杆，所述柱塞本体内壁设有螺纹扣，所述螺纹杆与所述螺纹扣配合，所述步进电机带动所述传动杆转动，实现所述液压油活塞杆上下移动。
4、进一步的，所述步进电机通过联轴器连接所述传动杆。
5、进一步的，所述柱塞本体包括柱塞壳体和桥式支撑管，所述柱塞壳体和所述桥式支撑管通过连接头连接，所述柱塞壳体为中空结构，所述步进电机和所述联轴器置于所述柱塞壳体内，所述步进电机和所述联轴器均与所述柱塞壳体同轴心放置，所述液压油活塞杆置于所述桥式支撑管内，所述传动杆置于所述连接头内。
6、进一步的，所述柱塞本体内设有电路板，所述电路板电连接所述步进电机，所述电路板控制所述步进电机正转或反转。
7、进一步的，所述柱塞本体内还设有环空压力监测计和地层压力监测计，所述环空压力监测计和所述地层压力监测计分别与所述电路板及所述智能拖动系统电连接，所述环空压力监测计监测所述柱塞本体与油管之间的环空压力，所述地层压力监测计监测地层压力。
8、进一步的，所述密封胶体包括两组，两组所述密封胶体分别包裹在所述桥式支撑管两端部。
9、进一步的，所述柱塞本体底部设有阻尼器。
10、进一步的，本发明还提供一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱返排方法，利用上述的智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，包括以下步骤，
11、s1：钢丝收放机将钢丝电缆放松，使柱塞本体从油管内下入；
12、s2：所述柱塞本体向下运动直至沉入所述油管底部，所述柱塞本体向下运动过程中单流阀开启，所述油管内液体流到所述柱塞本体上部；
13、s3：所述柱塞本体运动到底部位置后，向上运动，所述单流阀关闭，所述钢丝收放机将所述钢丝电缆收紧，使所述柱塞本体及其上部液体向上运动，所述液体经所述油管从井口流出，所述柱塞本体下产生负压，地层液体流入井筒；
14、s4：当所述柱塞本体运动到所述油管顶部位置后，再次向下运动，重复s1-s3,实现地层、油管内液体排出。
15、进一步的，所述s3包括以下步骤，
16、s31：当所述柱塞本体浸入气井井筒积液内部时，环空压力监测计监测到外部压力大于所述柱塞本体内部设定的压力，压力数据传输到电路板的控制系统及智能拖动系统，所述智能拖动系统控制所述钢丝收放机启动上提所述柱塞本体；
17、s32：所述步进电机正转，带动联轴器转动，传动杆上的螺纹旋转通过螺纹扣向上移动，拉动液压油活塞杆向上移动，使所述柱塞本体腔室内的液压油空间发生缩小，挤出的液压油流向密封胶体使其膨胀，封隔油管内壁；
18、s33：拉动所述液压油活塞杆向上移动，所述柱塞本体下部通道打开，气井井筒液体从阻尼器内部流向所述柱塞本体井液腔室，并通过侧壁通道流向油管和所述柱塞本体环空，膨胀的下部密封胶体，阻止了井筒中的液体回流倒灌；
19、s34：所述钢丝电缆向上拉动，将环空液体举升至地面；
20、s35：所述柱塞本体上升，当地层压力监测计监测的压力数值大于环空压力监测计监测的数值时，参数信息传到电路板的控制系统和地面智能拖动系统，驱动步进电机反转，关闭液压油活塞杆，所述柱塞本体内部密封使井筒积液无法进入其内部，所述柱塞本体下放，当环空压力监测计监测到外部压力大于工具内部设定的压力时，向上排出井筒液体，重复以上排液过程，达到快速返排气井井筒积液的目的。
21、本发明具有的优点和积极效果是：
22、本发明克服了现有技术中的不足，现有的气井排液工艺技术多为机械化排液，效率较低，一旦井筒积液过多，不能短时间内排液完毕，会损害气层。本发明工艺方案能够实现智能化作业，监测井筒压力变化改变作业程序，并配合密封机构，有效的提高了智能柱塞的性能。提高了快速返排气井井筒积液，达到激活气井，提高生产效率的目的。
1.一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，其特征在于：包括柱塞本体，所述柱塞本体为圆柱体，所述柱塞本体顶部设有钢丝电缆，所述钢丝电缆连接钢丝收放机，所述钢丝收放机通过智能拖动系统控制，从而带动所述柱塞本体上移或下沉，所述柱塞本体内设有驱动机构，所述驱动机构带动液压油活塞杆上下移动，从而挤压液压油发生体积变化，实现控制密封胶体的膨胀和收缩。
2.根据权利要求1所述的一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，其特征在于：所述驱动机构为步进电机，所述步进电机下端连接传动杆一端，所述传动杆另一端连接所述液压油活塞杆，所述传动杆为螺纹杆，所述柱塞本体内壁设有螺纹扣，所述螺纹杆与所述螺纹扣配合，所述步进电机带动所述传动杆转动，实现所述液压油活塞杆上下移动。
3.根据权利要求2所述的一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，其特征在于：所述步进电机通过联轴器连接所述传动杆。
4.根据权利要求3所述的一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，其特征在于：所述柱塞本体包括柱塞壳体和桥式支撑管，所述柱塞壳体和所述桥式支撑管通过连接头连接，所述柱塞壳体为中空结构，所述步进电机和所述联轴器置于所述柱塞壳体内，所述步进电机和所述联轴器均与所述柱塞壳体同轴心放置，所述液压油活塞杆置于所述桥式支撑管内，所述传动杆置于所述连接头内。
5.根据权利要求2至4任一所述的一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，其特征在于：所述柱塞本体内设有电路板，所述电路板电连接所述步进电机，所述电路板控制所述步进电机正转或反转。
6.根据权利要求5所述的一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，其特征在于：所述柱塞本体内还设有环空压力监测计和地层压力监测计，所述环空压力监测计和所述地层压力监测计分别与所述电路板及所述智能拖动系统电连接，所述环空压力监测计监测所述柱塞本体与油管之间的环空压力，所述地层压力监测计监测地层压力。
7.根据权利要求4所述的一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，其特征在于：所述密封胶体包括两组，两组所述密封胶体分别包裹在所述桥式支撑管两端部。
8.根据权利要求1至4任一所述的一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，其特征在于：所述柱塞本体底部设有阻尼器。
9.一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱返排方法，利用权利要求1至8任一所述的智能拖动柱塞快速返排工艺管柱，其特征在于：包括以下步骤，
10.根据权利要求9所述的一种智能拖动柱塞快速返排工艺管柱返排方法，其特征在于：所述s3包括以下步骤，
