本实用新型属于天然气井开采技术领域，具体涉及一种天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置。
背景技术：
世界上大多数产油产气国家的井口调控装置的功能基本相同，即开关井功能、压力调节功能、安全保护功能，相对应的操控对象分别是生产闸阀、针形阀和井口截断阀。目前国内部分产气区对关井开井、调控工艺参数以及井口安全保护装置分别进行了无线遥控，特别是在我国的苏里格气田上，进行了大量的试验和应用，对高压天然气井口闸阀的工作之所以要分别进行遥控，因为生产闸阀和井口截断阀只有完全打开或完全关闭两种状态，不能用来调节外输管线压力，针形阀可调节压力，但不能用来开井关井。而对高压天然气井的三种闸阀分别进行遥控成本较高，信号相互干扰大，操作复杂。
技术实现要素：
鉴于此，本实用新型的目的是提供一种天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。
本实用新型提出一种天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，包括：
壳体，所述壳体的下端设置有连接法兰，上端设置有上接口；
阀体，所述阀体呈筒形，其上端口的边沿设置有连接盘，并连接在所述壳体的上接口，所述阀体的侧壁上设置有侧阀孔，所述阀体伸入所述壳体内，并与所述壳体的内侧壁之间留有空隙，所述侧阀孔与所述连接法兰的内端口相连通，所述阀体的下端口内连接有缩口套，所述缩口套的下端的外扩径处限位于所述阀体的下端
弹性阀芯组件，所述弹性阀芯组件滑动密封装配在所述阀体内，所述弹性阀芯组件的下端可封堵所述缩口套的上端口；
自动伸缩机构，所述自动伸缩机构固定连接在所述阀体的上端，所述自动伸缩机构与所述弹性阀芯组件的上端直接或间接连接，可带动所述弹性阀芯组件在所述阀体内上下移动；
连接筒，所述连接筒连接于所述阀体的下端并与其轴线垂直，所述连接筒的两端分别设置有入口法兰和出口法兰，所述连接筒的侧壁上设置有侧向连接口，所述侧向连接口的中部设置有密封连接口和旁通孔，所述入口法兰与所述旁通孔相连通，所述旁通孔与所述连接法兰相导通，所述密封连接口与所述出口法兰相连通，所述侧向连接口与所述连接法兰相连接，所述阀体的下端伸入所述密封连接口内；
其中，所述阀体的侧壁内设置有管线压力检测通道和井口压力检测通道，所述管线压力检测通道的内端口与所述侧阀孔相连通，所述井口压力检测通道的内端口与所述密封连接口内相连通，所述管线压力检测通道的外端口以及所述井口压力检测通道的外端口均设置在所述连接盘的周面上。
本实用新型还具有以下可选特征。
可选地，所述弹性阀芯组件包括：
连杆，所述连杆的上端与所述自动伸缩机构相连接，所述连杆的下端连接有阀芯筒，所述阀芯筒内固定有上阀芯；
下阀芯，所述下阀芯滑动设置在所述阀芯筒内，并与所述上阀芯之间设置有弹簧。
可选地，所述下阀芯的侧壁上设置有径向长孔，所述阀芯筒的内部横向设置有固定销，所述固定销穿过所述径向长孔。
可选地，所述下阀芯的下端连接有堵球，所述缩口套的上端口设置有环形密封垫，所述堵球与所述环形密封垫密封配合。
可选地，所述自动伸缩机构包含电机，所述电机的下端连接有丝杠副，所述电机可带动所述丝杠副中的螺母转动，所述丝杠副中的螺杆的一端向下伸出，并与所述连杆的上端相连接。
可选地，所述阀体的上端口内固定有导向套，所述导向套的侧壁的两侧分别纵向设置有导向长孔，所述连杆的下端与所述阀芯筒和所述上阀芯之间连接有水平销，所述水平销的两端穿过所述阀芯筒的侧壁并分别伸入一个所述导向长孔中。
可选地，所述阀体的上端口处固定有密封套，所述密封套与所述连杆的侧壁滑动密封配合。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置采用可遥控的自动伸缩机构带动弹性阀芯组件在阀体内移动，使弹性阀芯组件可封堵或放开阀体下端的缩口套的上端口，实现对连接筒的入口法兰与出口法兰之间进行关闭和连通，同时可通过井口压力检测通道检测天然气井口气压，通过管线压力检测通道检测外输管线气压，物联网平台可自动根据两者压力差的反馈自动进行截止动作，工作人员还可通过物联网平台遥控调节外输管线压力；由于每个井口只需要遥控控制一个阀体即可进行开闭、截止和调参功能，其遥控成本低，同一井口之间无信号干扰，操作简单。
附图说明
图1是本实用新型的天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置的实施例的全剖结构示意图；
图2是图1中的部分组件的具体结构示意图。
在以上图中：1壳体；101连接法兰；102上接口；2阀体；201连接盘；202侧阀孔；203管线压力检测通道；204井口压力检测通道；3缩口套；301环形密封垫；4弹性阀芯组件；401连杆；402阀芯筒；403上阀芯；404下阀芯；405弹簧；406径向长孔；407固定销；5堵球；6自动伸缩机构；601电机；602丝杠副；7连接筒；701入口法兰；702出口法兰；703侧向连接口；704密封连接口；705旁通孔；8导向套；801导向长孔；9水平销；10密封套。
以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明；
具体实施方式
实施例1
参考图1，本实用新型的实施例提出一种天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，包括：壳体1、阀体2、弹性阀芯组件4、自动伸缩机构6和连接筒7；壳体1的下端设置有连接法兰101，上端设置有上接口102；阀体2呈筒形，其上端口的边沿设置有连接盘201，并连接在壳体1的上接口102，阀体2的侧壁上设置有侧阀孔202，阀体2伸入壳体1内，并与壳体1的内侧壁之间留有空隙，侧阀孔202与连接法兰101的内端口相连通，阀体2的下端口内连接有缩口套3，缩口套3的下端的外扩径处限位于阀体2的下端；弹性阀芯组件4滑动密封装配在阀体2内，弹性阀芯组件4的下端可封堵缩口套3的上端口；自动伸缩机构6固定连接在阀体2的上端，自动伸缩机构6与弹性阀芯组件4的上端直接或间接连接，可带动弹性阀芯组件4在阀体2内上下移动；连接筒7连接于所述阀体2的下端并与其轴线垂直，连接筒7的两端分别设置有入口法兰701和出口法兰702，连接筒7的侧壁上设置有侧向连接口703，侧向连接口703的中部设置有密封连接口704和旁通孔705，入口法兰701与旁通孔705相连通，密封连接口704与出口法兰702相连通，侧向连接口703与连接法兰101相连接，旁通孔705与连接法兰101相导通，密封连接口704与阀体2的下端相导通，阀体2的下端伸入密封连接口704内；其中，阀体2的侧壁内设置有管线压力检测通道204和井口压力检测通道203，管线压力检测通道204的内端口与出口法兰702相连通，井口压力检测通道203的内端口与侧阀孔202相连通，管线压力检测通道204的外端口以及井口压力检测通道203的外端口均设置在连接盘201的周面上。
连接筒7的入口法兰701和出口法兰702连接在天然气井的井口管路上；当工作人员需要使天然气井口导通时，通过物联网平台控制自动伸缩机构6将弹性阀芯组件4向上牵引，弹性阀芯组件4的下端脱离缩口套3的上端口，天然气井口内的产气从入口法兰701内进入连接筒7内后，依次经过旁通孔705、侧阀孔202、缩口套3的上端口和出口法兰702进入外输管线内。
当工作人员需要关闭天然气井时，可通过物联网平台控制自动伸缩机构6向下推动弹性阀芯组件4，使弹性阀芯组件4的下端在较大压力下封堵缩口套3的上端口，弹性阀芯组件4上的压力大于天然气井口内的产气压力，或者完全压实封堵在缩口套3的上端口，实现对外输管线的截止功能；
当需要调节外输管线压力时，只需通过物联网平台控制自动伸缩机构6向下推动弹性阀芯组件4，使弹性阀芯组件4的下端在预设压力下向下封堵缩口套3的上端口，使弹性阀芯组件4上的压力小于天然气井口内的产气压力，天然气井口内的高压产气在缩口套3的上端口的内侧克服弹性阀芯组件4上的压力后推开弹性阀芯组件4的下端，依次通过侧阀孔202、缩口套3和出口法兰702进入外输管线内。通过物联网平台控制自动伸缩机构6对弹性阀芯组件4的行程进行调节，通过弹性阀芯组件4对侧阀孔202的封堵程度来调节压力，同时工作人员还可分别在阀体2中的井口压力检测通道203和管线压力检测通道204设置压力检测装置实时监测相关压力，并通过压力反馈对自动伸缩机构6进行实时校正，以此实现对外输管线内的压力的大小调节功能。
当外输管线破裂时，管线压力检测通道204的压力传感器检测到压力快速降低，此时物联网平台接收到压力下降信号后，会自动控制遥控自动伸缩机构6迅速向下推动弹性阀芯组件4，使弹性阀芯组件4对缩口套3的上端口的封堵压力大于天然气井口内的压力，保证连接筒7的入口法兰701和密封连接口缩口套3以及出口法兰702之间保持截断。
实施例2
参考图1和图2，在实施例1的基础上，弹性阀芯组件4包括：连杆401和下阀芯404；连杆401的上端与自动伸缩机构6相连接，连杆401的下端连接有阀芯筒402，阀芯筒402内固定有上阀芯403；下阀芯404滑动设置在阀芯筒402内，并与上阀芯403之间设置有弹簧405。
弹性阀芯组件4中的连杆401的上端与自动伸缩机构6相连接，连杆401的下端与阀芯筒402和上阀芯403相连接，上阀芯403与下阀芯404均套装在阀芯筒402内，且上阀芯403与下阀芯404之间隔有弹簧405，弹簧405为上阀芯403与下阀芯404之间提供弹性，通过压缩弹簧405即可保证下阀芯404封堵缩口套3的上端口时的压力大小能够被缓冲，避免相关零部件受到较大冲击。
实施例3
参考图1和图2，在实施例2的基础上，下阀芯404的侧壁上设置有径向长孔406，阀芯筒402的内部横向设置有固定销407，固定销407穿过径向长孔406。
阀芯筒402内部的固定销407横向穿过下阀芯404侧壁上的径向长孔406，相当于限制了下阀芯404相对阀芯筒402和上阀芯403之间的可移动距离，也限制了上阀芯403与下阀芯404之间的弹簧405的压缩长度，调整弹簧405的缓冲力，当自动伸缩机构6通过拉杆401将阀芯筒402和上阀芯403向上提起时，阀芯筒402中的固定销407在移动一段距离后也会将下阀芯404向上提起，使下阀芯404的下端与缩口套3的上端口完全分离，实现外输管线的完全导通。
实施例4
参考图1和图2，在实施例2或实施例3的基础上，下阀芯404的下端连接有堵球5，缩口套3的上端口设置有环形密封垫301，堵球5与环形密封垫301密封配合。
环形密封垫301垫在缩口套3的上端口内，堵球5连接在下阀芯3的端部，下阀芯3向下移动后，堵球5与环形密封垫301密封配合，完全封堵缩口套3的上端口，并保持气密，截断连接筒7的入口法兰701和侧向连接口703以及出口法兰702之间的导通。
实施例5
参考图1和图2，在实施例2的基础上，自动伸缩机构6包含电机601，电机601的下端连接有丝杠副602，电机601可带动丝杠副602中的螺母转动，丝杠副602中的螺杆的一端向下伸出，并与连杆401的上端相连接。
电机601转动时，带动丝杠副602中的螺母原地转动，丝杠副602中的螺杆则进行纵向移动，控制电机601的转动方向和转动圈数即可控制螺杆的伸缩方向和伸缩长度，通过螺杆对连杆401进行牵引，从而实现控制弹性阀芯组件4移动的功能。
实施例6
参考图1和图2，在实施例5的基础上，阀体2的上端口内固定有导向套8，导向套8的侧壁的两侧分别纵向设置有导向长孔801，连杆401的下端与阀芯筒402和上阀芯403之间连接有水平销9，水平销9的两端穿过阀芯筒402的侧壁并分别伸入一个导向长孔801中。
水平销9的两端伸入导向长孔801内，连杆401移动时，水平销9的两端在导向长孔801内滑动，导向长孔801可以防止水平销9以及连杆401转动，进而可以防止自动伸缩机构6中的螺杆转动，确保自动伸缩机构6的丝杠副602中的螺杆的伸缩长度可以与电机601的转动方向和转动圈数精确对应。
实施例7
参考图1和图2，在实施例6的基础上，阀体2的上端口处固定有密封套10，密封套10与连杆401的侧壁滑动密封配合。
密封套10固定在阀体2的上端口内，连杆401的侧壁与密封套10中的通孔滑动密封配合，连杆401在纵向移动时不会漏气。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
1.一种天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，其特征在于，包括：
壳体(1)，所述壳体(1)的下端设置有连接法兰(101)，上端设置有上接口(102)；
阀体(2)，所述阀体(2)呈筒形，其上端口的边沿设置有连接盘(201)，并连接在所述壳体(1)的上接口(102)，所述阀体(2)的侧壁上设置有侧阀孔(202)，所述阀体(2)伸入所述壳体(1)内，并与所述壳体(1)的内侧壁之间留有空隙，所述侧阀孔(202)与所述连接法兰(101)的内端口相连通，所述阀体(2)的下端口内连接有缩口套(3)，所述缩口套(3)的下端的外扩径处限位于所述阀体(2)的下端；
弹性阀芯组件(4)，所述弹性阀芯组件(4)滑动密封装配在所述阀体(2)内，所述弹性阀芯组件(4)的下端可封堵所述缩口套(3)的上端口；
自动伸缩机构(6)，所述自动伸缩机构(6)固定连接在所述阀体(2)的上端，所述自动伸缩机构(6)与所述弹性阀芯组件(4)的上端直接或间接连接，可带动所述弹性阀芯组件(4)在所述阀体(2)内上下移动；
连接筒(7)，所述连接筒(7)连接于所述阀体(2)的下端并与其轴线垂直，所述连接筒(7)的两端分别设置有入口法兰(701)和出口法兰(702)，所述连接筒(7)的侧壁上设置有侧向连接口(703)，所述侧向连接口(703)的中部设置有密封连接口(704)和旁通孔(705)，所述入口法兰(701)与所述旁通孔(705)相连通，所述旁通孔(705)与所述连接法兰(101)相导通，所述密封连接口(704)与所述出口法兰(702)相连通，所述侧向连接口(703)与所述连接法兰(101)相连接，所述阀体(2)的下端伸入所述密封连接口(704)内；
其中，所述阀体(2)的侧壁内设置有管线压力检测通道(204)和井口压力检测通道(203)，所述管线压力检测通道(204)的内端口与所述出口法兰(702)相连通，所述井口压力检测通道(203)的内端口与所述密封连接口(704)内相连通，所述管线压力检测通道(204)的外端口以及所述井口压力检测通道(203)的外端口均设置在所述连接盘(201)的周面上。
2.根据权利要求1所述的天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，其特征在于，所述弹性阀芯组件(4)包括：
连杆(401)，所述连杆(401)的上端与所述自动伸缩机构(6)相连接，所述连杆(401)的下端连接有阀芯筒(402)，所述阀芯筒(402)内固定有上阀芯(403)；
下阀芯(404)，所述下阀芯(404)滑动设置在所述阀芯筒(402)内，并与所述上阀芯(403)之间设置有弹簧(405)。
3.根据权利要求2所述的天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，其特征在于，所述下阀芯(404)的侧壁上设置有径向长孔(406)，所述阀芯筒(402)的内部横向设置有固定销(407)，所述固定销(407)穿过所述径向长孔(406)。
4.根据权利要求2或3所述的天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，其特征在于，所述下阀芯(404)的下端连接有堵球(5)，所述缩口套(3)的上端口设置有环形密封垫(301)，所述堵球(5)与所述环形密封垫(301)密封配合。
5.根据权利要求2所述的天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，其特征在于，所述自动伸缩机构(6)包含电机(601)，所述电机(601)的下端连接有丝杠副(602)，所述电机(601)可带动所述丝杠副(602)中的螺母转动，所述丝杠副(602)中的螺杆的一端向下伸出，并与所述连杆(401)的上端相连接。
6.根据权利要求5所述的天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，其特征在于，所述阀体(2)的上端口内固定有导向套(8)，所述导向套(8)的侧壁的两侧分别纵向设置有导向长孔(801)，所述连杆(401)的下端与所述阀芯筒(402)和所述上阀芯(403)之间连接有水平销(9)，所述水平销(9)的两端穿过所述阀芯筒(402)的侧壁并分别伸入一个所述导向长孔(801)中。
7.根据权利要求6所述的天然气井柱塞采气三功能远程智能开关控制装置，其特征在于，所述阀体(2)的上端口处固定有密封套(10)，所述密封套(10)与所述连杆(401)的侧壁滑动密封配合。
技术总结