一种密封件、地下流体自驱式抽采装置及其抽采方法与流程

1.本发明属于井下抽排水、气技术领域，具体涉及一种密封件、地下流体自驱式抽采装置及其抽采方法。


背景技术：

2.传统柱塞抽采井下流体存在柱塞密封不严，流量不稳定，人工管理成本高，智能化程度低等问题。如专利申请号为cn201510213971.9的发明专利申请公开了一种智能柱塞式排水采气装置，其主要通过开关壳体外的橡胶密封套完成气井内的气液阻隔，完全依靠橡胶密封套自身的弹性形变，无法承受较大的压力及压力的变动，且极易容易磨损废止，需频繁更换橡胶密封套，导致流量极不稳定，造成管理成本增加。


技术实现要素：

3.本发明的目的是解决现有技术柱塞密封不严、流量不稳定、管理成本高、使用效能低的问题。
4.为达上述目的，本发明提供了一种密封件，其特殊之处在于，包括密封胶筒、倒t型密封滑套、上密封压盖、上密封垫片、密封支座、下密封垫片、下密封压盖及置于所述密封胶筒内且对称设置的两个齿条、对称设置的两个密封电机和对称设置的两个密封电机支座；
5.所述倒t型密封滑套的柱体向上延伸至所述密封胶筒的顶部开口外；所述上密封压盖套装在所述密封胶筒的顶部外的柱体上；
6.所述上密封垫片套装在所述柱体上并置于所述上密封压盖与所述密封胶筒的顶部之间；
7.所述倒t型密封滑套的底部环形部置于所述密封胶筒内并触压在该密封胶筒的顶部内侧；
8.所述密封支座为t型，其柱体部向下延伸至所述密封胶筒的底部开口外；
9.所述下密封垫片和下密封压盖置于所述密封胶筒的底部外，并自上而下顺次套装在所述柱体部上；
10.所述密封支座的顶部环形部触压在所述密封胶筒的底部内侧；
11.所述齿条的顶部与所述倒t型密封滑套的底部固定连接；
12.所述密封电机固定在所述密封电机支座上，该密封电机支座固定在所述密封支座的顶部；
13.所述密封电机连接一半环齿轮，该半环齿轮与所述齿条啮合；
14.所述密封胶筒内满注有绝缘冷却液。
15.同时，提供了一种地下流体自驱式抽采装置，包括由自上而下依次连接的动力传感件、密封件和驱动件构成的驱动活塞，其特殊之处在于，所述动力传感件包括上部壳体、与该上部壳体一体设置的下部壳体、与上部壳体和下部壳体同轴且贯穿该上部壳体和下部壳体的中心管；
16.所述上部壳体的顶部安装有无线充电盘，上部壳体侧部安装有第一数据收发器，上部壳体的底部内安装有上下层叠的控制器和垫层；
17.所述下部壳体内安装有电池包；
18.所述中心管贯穿所述控制器、垫层和电池包；
19.所述中心管的顶部设置一置于所述无线充电盘底部的顶盖，该顶盖的顶部安装有上温度传感器和上压力传感器，该上温度传感器和上压力传感器位于所述无线充电盘的中心孔内；
20.所述下部壳体的外侧设置有两个对称的上定位轮；
21.所述中心管内设置有动力通信通道，该动力通信通道的上部与所述顶盖底部连通，以提供连接所述上温度传感器和上压力传感器的线缆通道；
22.所述中心管的侧部开设一位于所述控制器上方的上密封口，作为动力通信通道与控制器、数据收发器的连接通道；
23.所述密封件为前述的密封件；
24.所述下部壳体的底部触压在所述倒t型密封滑套的顶部；
25.所述倒t型密封滑套和密封支座上均开设一同轴的自上而下延伸的穿孔；所述中心管的下段插入至该穿孔的底端；所述动力通信通道向下延伸至所述中心管的底端；
26.所述中心管的底端与所述动力通信通道的下密封口之间设置有上密封板；
27.所述中心管的下段位于所述倒t型密封滑套和密封支座之间的一侧开设一中密封口，作为动力通信通道与所述密封电机的线缆通道；
28.所述倒t型密封滑套与所述中心管之间设置有多个自上而下排列的滑套密封环。
29.进一步，还包括补能器、泄流罩和电动闸板阀；所述补能器包括补能器壳体，置于补能器壳体内的活动板和电磁铁及一端与电磁铁连接、另一端自所述补能器壳体的右侧面的穿孔伸出的气动弹簧；
30.所述补能器壳体的顶面设置有多个无线充电模块；
31.所述活动板的左侧与所述补能器壳体的左侧面内侧接触；该活动板右侧端部设置一向外延伸的倾斜下坡，该倾斜下坡的下端延伸至所述补能器壳体的底面；
32.所述活动板与所述补能器壳体的底面之间设置有多个压缩弹簧；
33.补能器壳体的顶面和底面上开设有顶孔和底孔；所述泄流罩固定在补能器壳体的顶面上并与所述顶孔连通，该顶孔内设置一泄流孔板；所述泄流罩的右侧设置一泄流管；
34.所述电动闸板阀的闸板阀壳体固定在所述底孔外的补能器壳体的底面上并与所述底孔连通；所述电动闸板阀的闸板横向设置在所述闸板阀壳体上；
35.所述补能器壳体的底面右侧设置有第二数据收发器，用于接收第一数据收发器发射的数据，以实现对电磁铁、气动弹簧和电动闸板阀的通断电控制。
36.最后还提供了一种自驱式地下流体开采方法，包括如下步骤：
37.1)、将花管与油管连接后下入井中，将3个驱动活塞放入花管中，接着在通过井口装置在油管的顶部自下而上顺次连接好脉动管、电动闸板阀和补能器；
38.2)、关闭电动闸板阀，通过脉动通道向上压力传感器发送脉动压力信号，并通过控制器发送密封电机工作指令，使密封胶筒膨胀以与花管内壁接触实现密封，然后，控制器发出驱动电机工作指令，驱动电机带动驱动叶片旋转，推动驱动活塞上行，最终将驱动活塞上
部的流体通过脉动通道排出地面；
39.3)、将油管的内径和长度参数提前写入控制器，通过脉动通道流出流体的总体积推算驱动活塞在油管中的位置，当驱动活塞距离井口装置20米时，数据收发器发射数据给上数据收发器；
40.4)、当电池包电量不足时，关闭脉动通道，打开电动闸板阀，驱动活塞继续上行；当驱动活塞顶部与泄流板底部接触时，数据收发器发射信号给控制器使密封电机工作，使密封胶筒收缩；此时，上数据收发器控制电磁铁工作吸住驱动活塞，气动弹簧工作，驱动活塞向补能器壳体左侧移动；当驱动活塞运动到位后，电磁铁断电，气动弹簧复位，无线充电模块通过无线充电盘对电池包充电；
41.5)、关闭电动闸板阀，重复步骤2)，当电池包电量充足时，驱动活塞运动至脉动通道时，下数据收发器发射信号给数据收发器，通过控制器发射密封电机的工作指令，使密封胶筒收缩，与步骤4)实现双重确认，使活塞收缩，驱动活塞依靠重力下降至初始位置，重复步骤2。
42.本发明的优点是：
43.通过密封电机使得密封胶桶可根据实际压力进行膨胀或收缩，实现了与外界压力的匹配，具有更好的密封性，尤其是不会对流量产生干扰，实现了流量的稳定性，通过传感器、控制器和信号收发器实现了密封、驱动的自适应控制，提高了控制智能化，降低了人工的管理成本，提高了使用效能。
附图说明
44.图1是驱动活塞半剖结构示意图。
45.图2是密封件剖视图。
46.图3是动力传感件剖视图。
47.图4是驱动活塞剖视图。
48.图5是驱动件剖视图。
49.图6是电池包设置平面视图。
50.图7是补能器、泄流罩的结构示意图。
51.图8是补能器、泄流罩和电动闸板阀设置结构剖视图。
52.图9是电磁铁与气动弹簧设置结构剖视图。
53.图10是自驱式地下流体开采方法实现结构示意图。
54.图11是动力件壳体上设置下定位轮设置结构示意图。
具体实施方式
55.为了实现克服现有柱塞密封不严、流量不稳定、管理成本高、使用效能低的问题，本实施例提供了一种耐磨性、密封性都更优于现有技术中的密封开关及密封橡胶套的部件，具体是一种图2所示的密封件，其应用于图1所示的地下流体自驱式抽采装置，该地下流体自驱式抽采装置主要包括由动力传感件1、密封件2和驱动件3自上而下顺次连接而成的驱动活塞，其中，密封件2包括密封胶筒201、倒t型密封滑套202、上密封压盖203、上密封垫片204、密封支座205、下密封垫片206、下密封压盖207及置于密封胶筒201内且对称设置的
两个齿条208、对称设置的两个密封电机209和对称设置的两个密封电机支座210。
56.其中，倒t型密封滑套202的柱体向上延伸至密封胶筒201的顶部开口外；上密封压盖203套装在密封胶筒201的顶部外的柱体上；上密封垫片204套装在柱体上并置于上密封压盖203与密封胶筒201的顶部之间；倒t型密封滑套202的底部环形部置于密封胶筒201内并触压在该密封胶筒201的顶部内侧；而密封支座205为t型，其柱体部向下延伸至密封胶筒201的底部开口外；下密封垫片206和下密封压盖207置于密封胶筒201的底部外，并自上而下顺次套装在柱体部上；密封支座205的顶部环形部触压在密封胶筒201的底部内侧；而齿条208的顶部与倒t型密封滑套202的底部固定连接；密封电机209固定在密封电机支座210上，该密封电机支座210固定在密封支座205的顶部；密封电机209连接一半环齿轮211，该半环齿轮211与齿条208啮合；密封胶筒201内满注有绝缘冷却液。密封支座205上开设一注液通道213，该注液通道213的入口处设置有密封盖214。
57.该密封件2的密封过程是：密封电机209正转(图2、图4中右侧电机应在齿条左侧，右侧齿条l型方向应与左侧齿条一致)并通过半环齿轮211驱动齿条208向下运动，进而带动与齿条208连接的倒t型密封滑套202向下运动，通过上密封压盖203和上密封垫片204向内挤压密封胶筒201，进而挤压密封胶筒201内的绝缘冷却液(密封胶筒201的底部通过密封支座205密封支撑，保持不动)，在绝缘冷却液的挤压下，密封胶筒201的周向侧壁向外凸出，从而可以紧压在被密封的管道内壁上，实现管道上下密封，反之，则通过密封电机209反转向上或向密封胶筒201外顶推倒t型密封滑套202，使得密封胶桶201恢复初始状态，解除对管道的密封。
58.由图2清晰可见，为了提升密封胶桶201的密封性，本实施例在上密封垫片204与密封胶筒201的顶部外侧之间通过凹凸面结构触压在一起；同时，倒t型密封滑套202的底部环形部与密封胶筒201的顶部内侧之间也通过凹凸面结构触压在一起；密封支座205的顶部环形部与密封胶筒201的底部内侧之间通过凹凸面结构触压在一起；下密封垫片206与密封胶筒201的底部外侧之间通过凹凸面结构触压在一起。这里涉及的凹凸面结构是指相对触压在一起的两个面中，一个面上设置有凹陷，另一个面上则设置有与该凹陷匹配吻合的凸起，通过凹陷与凸起的吻合挤压实现多部位密封，提升密封效果。
59.本实施例中将齿条208设置为倒l型，其顶端平直部与倒t型密封滑套202的底部连接，可以增强齿条与倒t型密封滑套的连接的稳定性，同时方便连接结构的操作。
60.为了方便智能控制时信号控制线及导电线的铺设，本实施例在倒t型密封滑套202和密封支座205上均开设一同轴的自上而下延伸的穿孔212，通过该穿孔212可以穿设管道，构件动力及信号传输通道。
61.图1所示的一种地下流体自驱式抽采装置的驱动活塞中的，动力传感件1如图3所示，包括上部壳体101、与该上部壳体101一体设置的下部壳体106、与上部壳体101和下部壳体106同轴且贯穿该上部壳体101和下部壳体106的中心管108；上部壳体101的顶部安装有无线充电盘102，无线充电盘102上设置环状充电带，作为充电对接部使用。
62.上部壳体101侧部安装有第一数据收发器103，上部壳体102的底部内安装有上下层叠的控制器104和垫层105；而下部壳体106内安装有电池包107，与无线充电盘102电连接，为驱动活塞提供电力供应。电池包107由图6所示的圆柱电池115和导热硅胶116组成，圆柱电池分3层环形排列于中心管108外壁和下部壳体106内壁之间的空间，圆柱电池115间的
间隙由导热硅胶116充填。圆柱电池115用于储存电量，为密封电机和驱动电机提供充足的电力，导热硅胶116用于填充圆柱电池115的间隙对圆柱电池115起支撑作用，还可在充电时传递电池的热量，使整个电池包107温度均匀。电池包107的顶部与垫层105的底部连接，电池包107的内壁与中心管108的外壁接触，电池包107的外壁与下部壳体106的内壁接触，电池包107的底部与下部壳体106的底部接触。
63.中心管108贯穿控制器104、垫层105和电池包107；且中心管108的顶部设置一置于无线充电盘102底部的顶盖109，该顶盖109的顶部安装有上温度传感器110和上压力传感器111，该上温度传感器110和上压力传感器111位于无线充电盘102的中心孔内，且顶面低于无线充电盘102的顶面，防止对上温度传感器110和上压力传感器111造成磨损。
64.下部壳体106的外侧设置有两个对称的上定位轮112，用于确保驱动活塞使用时的同轴度，避免发生歪斜。
65.结合图4可知，中心管108内设置有动力通信通道113，该动力通信通道113的上部与顶盖109底部连通，以提供连接上温度传感器110和上压力传感器111的线缆通道；中心管108的侧部开设一位于控制器104上方的上密封口114，作为动力通信通道113与控制器104、数据收发器103的连接通道。中心管108的下段插入至该穿孔212的底端；动力通信通道113向下延伸至中心管108的底端；中心管108的底端与动力通信通道113的下密封口115之间设置有上密封板116；中心管108的下段位于倒t型密封滑套202和密封支座205之间的一侧开设一中密封口117，作为动力通信通道113与密封电机209的线缆通道；倒t型密封滑套202与中心管108之间设置有多个自上而下排列的滑套密封环215。密封电机209的供电线缆和信号线通过中密封口117进入动力通信通道113，再经上密封口114与控制器104连接。
66.驱动活塞中的驱动件3如图4、5所示，包括壳体、设置在壳体内的驱动电机302及设置在壳体底部的驱动叶片316；壳体包括驱动器上壳体301和驱动器下壳体309；驱动器上壳体301的顶部与密封支座205的底部连接，驱动器上壳体301的底部与驱动器下壳体309的内侧连接；下密封口115置于驱动器上壳体301的顶部内；驱动电机302的供电线通过该下密封口115进入动力通信通道113，再经上密封口114与控制器104连接。
67.驱动电机302通过对称设置的两个电机支架303固定在驱动器下壳体309的内侧；驱动电机302的中部连接一置于对称设置的两个电机支架303之间的上驱动轴304；而上驱动轴304的下端端部设置有多个周向布置的外永磁体305，该外永磁体305沿轴向延伸；驱动器下壳体309上对应上驱动轴304处开设有通孔307，一隔离套308置于由上驱动轴304的下端端部和多个周向布置的外永磁体305构成的凹槽空间内，且该隔离套308的槽口与通孔307的外缘连接；隔离套308的槽底中心设置一转动轴承310，一下驱动轴311与该转动轴承310联接后向下穿过通孔307后与驱动叶片316连接。
68.而下驱动轴311的置于隔离套308内的顶段外设置有内永磁体312，用以在外永磁体305的磁力作用下将驱动电机302的回转运动传递给下驱动轴311，进而带动驱动叶片316转动。
69.驱动器下壳体309外侧设置有止推支座313，该止推支座313置于驱动叶片316的上方；
70.一上止推板314设置在所述驱动器下壳体309与所述止推支座313之间；一下止推板315设置在止推支座313和驱动叶片316之间；上止推板314和下止推板315均套设在下驱
动轴311上；上止推板314和止推支座313之间设置有上止推球317，下止推板315和止推支座313之间设置有下止推球318。
71.驱动器下壳体309底部连接一叶片护套319，将止推支座313、下驱动轴311和驱动叶片316围护住，实现对驱动叶片316的防护。最后需要说明书的是，本实施例在驱动器上壳体301上设置有对称的两个下定位轮320，该下定位轮320与上定位轮112分别设置在相互垂直的两个径向上，主要功能是保持驱动活塞保持居中，防止驱动活塞受力不均，密封胶筒偏磨。
72.基于前述的地下流体自驱式抽采装置，还包括图7所示的给驱动活塞补充电能的补能器5、设置在补能器5出液口处的泄流罩6和设置在补能器5进液口处电动闸板阀。
73.其中，补能器5包括图8所示的补能器壳体500，置于补能器壳体500内的活动板504和电磁铁506及一端与电磁铁506连接、另一端自补能器壳体500的右侧面的穿孔503伸出的气动弹簧507。
74.其中，补能器壳体500的顶面设置有多个无线充电模块508，用以通过无线充电盘102给电池包107充电。
75.活动板504的左侧与补能器壳体500的左侧面内侧接触；该活动板504右侧端部设置一向外延伸的倾斜下坡509，该倾斜下坡509的下端延伸至补能器壳体500的底面，倾斜下坡509作为驱动活塞从右向左运动的过渡带，防止驱动活塞向补能器5左侧运动过程中出现卡顿。
76.活动板504与补能器壳体500的底面之间设置有多个压缩弹簧505，用以向上顶托活动板实现对进入补能器内的驱动活塞的夹持。
77.补能器壳体500的顶面和底面上开设有顶孔501(出液口)和底孔502(进液口)；该顶孔501内设置一泄流孔板601；补能器壳体500的顶面内侧面与泄流孔板601的内侧(朝向补能器壳体内的方位为内)底面在同一平面，防止驱动活塞运行受阻，无法充电。泄流罩6的右侧设置一泄流管602，用于驱动活塞穿过电动闸板阀后继续排出流体。
78.电动闸板阀的闸板阀壳体701固定在底孔502外的补能器壳体500的底面上并与底孔502连通；电动闸板阀的闸板702横向设置在闸板阀壳体701上。电动闸板阀用于使补能器在给驱动活塞充电时保持相对干燥，无液体干扰无线充电效率。
79.补能器壳体500的底面右侧设置有上据收发器，用于接收数据收发器103发射的数据，以实现对电磁铁506、气动弹簧507和电动闸板阀的通断电控制。
80.基于前述实施例，本实施例提供了一种图10所示的实现自驱式地下流体抽采方法的结构图，该自驱式地下流体抽采方法包括如下步骤：
81.1)、将花管10与油管9连接后下入井中，将3个驱动活塞放入花管10中，接着在通过井口装置11在油管9的顶部自下而上顺次连接好脉动管8、电动闸板阀和补能器5；
82.2)、关闭电动闸板阀，通过脉动通道801向上压力传感器111发送脉动压力信号，并通过控制器104发送密封电机209工作指令，使密封胶筒201膨胀以与花管10内壁接触实现密封，然后，控制器104发出驱动电机302工作指令，驱动电机302带动驱动叶片311旋转，推动驱动活塞上行，最终将驱动活塞上部的流体通过脉动通道801排出地面；
83.3)、将油管9的内径和长度参数提前写入控制器104，通过脉动通道804流出流体的总体积推算驱动活塞在油管9中的位置，当驱动活塞距离井口装置11为20-30米时，数据收
发器103发射数据给上数据收发器；
84.4)、当电池包107电量不足时，关闭脉动通道801，打开电动闸板阀，驱动活塞继续上行；当驱动活塞顶部与泄流板601底部接触时，数据收发器103发射信号给控制器104使密封电机209工作，使密封胶筒201收缩；此时，上数据收发器根据接收的来自数据收发器103的信号电磁铁506工作吸住驱动活塞，气动弹簧507工作，推动驱动活塞向补能器壳体左侧移动；当驱动活塞运动到位后，电磁铁506断电，气动弹簧507复位，无线充电模块通过无线充电盘102对电池包107充电；
85.5)、关闭电动闸板阀，重复步骤2)，当电池包107电量充足时，驱动活塞运动至脉动通道801时，下数据收发器发射信号给数据收发器103，通过控制器104发射密封电机209的工作指令，使密封胶筒201收缩，驱动活塞依靠重力下降至初始位置，重复步骤2。
86.步骤3)中通过脉动通道804流出流体的总体积推算驱动活塞在油管9中的位置的算法如下：
[0087][0088]
式中：h-驱动活塞在油管中的位置，m；p
底-油管底部液体压力，mpa；v
出-脉动通道流出流体的体积，m3；a-油管内径横截面积，m2。

技术特征：
1.一种密封件，其特征在于，包括密封胶筒(201)、倒t型密封滑套(202)、上密封压盖(203)、上密封垫片(204)、密封支座(205)、下密封垫片(206)、下密封压盖(207)及置于所述密封胶筒(201)内且对称设置的两个齿条(208)、对称设置的两个密封电机(209)和对称设置的两个密封电机支座(210)；所述倒t型密封滑套(202)的柱体向上延伸至所述密封胶筒(201)的顶部开口外；所述上密封压盖(203)套装在所述密封胶筒(201)的顶部外的柱体上；所述上密封垫片(204)套装在所述柱体上并置于所述上密封压盖(203)与所述密封胶筒(201)的顶部之间；所述倒t型密封滑套(202)的底部环形部置于所述密封胶筒(201)内并触压在该密封胶筒(201)的顶部内侧；所述密封支座(205)为t型，其柱体部向下延伸至所述密封胶筒(201)的底部开口外；所述下密封垫片(206)和下密封压盖(207)置于所述密封胶筒(201)的底部外，并自上而下顺次套装在所述柱体部上；所述密封支座(205)的顶部环形部触压在所述密封胶筒(201)的底部内侧；所述齿条(208)的顶部与所述倒t型密封滑套(202)的底部固定连接；所述密封电机(209)固定在所述密封电机支座(210)上，该密封电机支座(210)固定在所述密封支座(205)的顶部；所述密封电机(209)连接一半环齿轮(211)，该半环齿轮(211)与所述齿条(208)啮合；所述密封胶筒(201)内满注有绝缘冷却液。2.根据权利要求1所述的密封件，其特征在于，所述上密封垫片(204)与所述密封胶筒(201)的顶部外侧之间通过凹凸面结构触压在一起；所述倒t型密封滑套(202)的底部环形部与所述密封胶筒(201)的顶部内侧之间通过凹凸面结构触压在一起；所述密封支座(205)的顶部环形部与所述密封胶筒(201)的底部内侧之间通过凹凸面结构触压在一起；所述下密封垫片(206)与所述密封胶筒(201)的底部外侧之间通过凹凸面结构触压在一起。3.根据权利要求1或2所述的密封件，其特征在于，所述齿条(208)为倒l型，其顶端平直部与所述倒t型密封滑套(202)的底部连接。4.根据权利要求1或2所述的密封件，其特征在于，所述倒t型密封滑套(202)和密封支座(205)上均开设一同轴的自上而下延伸的穿孔(212)。5.根据权利要求1或2所述的密封件，其特征在于，所述密封支座(205)上开设一注液通道(213)，该注液通道(213)的入口处设置有密封盖(214)。6.一种地下流体自驱式抽采装置，包括由自上而下依次连接的动力传感件(1)、密封件(2)和驱动件(3)构成的驱动活塞，其特征在于，所述动力传感件(1)包括上部壳体(101)、与该上部壳体(101)一体设置的下部壳体(106)、与上部壳体(101)和下部壳体(106)同轴且贯穿该上部壳体(101)和下部壳体(106)的中心管(108)；所述上部壳体(101)的顶部安装有无线充电盘(102)，上部壳体(101)侧部安装有第一数据收发器(103)，上部壳体(101)的底部内安装有上下层叠的控制器(104)和垫层(105)；
所述下部壳体(106)内安装有电池包(107)；所述中心管(108)贯穿所述控制器(104)、垫层(105)和电池包(107)；所述中心管(108)的顶部设置一置于所述无线充电盘(102)底部的顶盖(109)，该顶盖(109)的顶部安装有上温度传感器(110)和上压力传感器(111)，该上温度传感器(110)和上压力传感器(111)位于所述无线充电盘(102)的中心孔内；所述下部壳体(106)的外侧设置有两个对称的上定位轮(112)；所述中心管(108)内设置有动力通信通道(113)，该动力通信通道(113)的上部与所述顶盖(109)底部连通，以提供连接所述上温度传感器(110)和上压力传感器(111)的线缆通道；所述中心管(108)的侧部开设一位于所述控制器(104)上方的上密封口(114)，作为动力通信通道(113)与控制器(104)、数据收发器(103)的连接通道；所述密封件(2)为权利要求1或2所述的密封件；所述下部壳体(106)的底部触压在所述倒t型密封滑套(202)的顶部；所述倒t型密封滑套(202)和密封支座(205)上均开设一同轴的自上而下延伸的穿孔(212)；所述中心管(108)的下段插入至该穿孔(212)的底端；所述动力通信通道(113)向下延伸至所述中心管(108)的底端；所述中心管(108)的底端与所述动力通信通道(113)的下密封口(115)之间设置有上密封板(116)；所述中心管(108)的下段位于所述倒t型密封滑套(202)和密封支座(205)之间的一侧开设一中密封口(117)，作为动力通信通道(113)与所述密封电机(209)的线缆通道；所述倒t型密封滑套(202)与所述中心管(108)之间设置有多个自上而下排列的滑套密封环(215)。7.根据权利要求6所述的地下流体自驱式抽采装置，其特征在于，所述驱动件(3)包括壳体、设置在壳体内的驱动电机(302)及设置在壳体底部的驱动叶片(316)；所述壳体包括驱动器上壳体(301)和驱动器下壳体(309)；所述驱动器上壳体(301)的顶部与所述密封支座(205)的底部连接，驱动器上壳体(301)的底部与驱动器下壳体(309)的内侧连接；所述下密封口(115)置于所述驱动器上壳体(301)的顶部内；所述驱动电机(302)通过对称设置的两个电机支架(303)固定在所述驱动器下壳体(309)的内侧；所述驱动电机(302)的中部连接一置于所述对称设置的两个电机支架(303)之间的上驱动轴(304)；所述上驱动轴(304)的下端端部设置有多个周向布置的外永磁体(305)，该外永磁体(305)沿轴向延伸；所述驱动器下壳体(309)上对应所述上驱动轴(304)处开设有通孔(307)，一隔离套(308)置于由所述上驱动轴(304)的下端端部和多个周向布置的外永磁体(305)构成的凹槽空间内，且该隔离套(308)的槽口与所述通孔(307)的外缘连接；所述隔离套(308)的槽底中心设置一转动轴承(310)，一下驱动轴(311)与该转动轴承(310)联接后向下穿过所述通孔(307)后与所述驱动叶片(316)连接；所述下驱动轴(311)的置于所述隔离套(308)内的顶段外设置有内永磁体(312)，用以在所述外永磁体(305)的磁
力作用下将所述驱动电机(302)的回转运动传递给下驱动轴(311)；所述驱动器下壳体(309)外侧设置有止推支座(313)，该止推支座(313)置于所述驱动叶片(316)的上方；一上止推板(314)设置在所述驱动器下壳体(309)与所述止推支座(313)之间；一下止推板(315)设置在所述止推支座(313)和驱动叶片(316)之间；上止推板(314)和下止推板(315)均套设在所述下驱动轴(311)上；上止推板(314)和止推支座(313)之间设置有上止推球(317)，下止推板(315)和止推支座(313)之间设置有下止推球(318)。8.根据权利要求7所述的地下流体自驱式抽采装置，其特征在于，所述驱动器下壳体(309)底部连接一叶片护套(319)，将所述止推支座(313)、下驱动轴(311)和驱动叶片(316)围护住。9.根据权利要求6所述的地下流体自驱式抽采装置，其特征在于，还包括补能器(5)、泄流罩(6)和电动闸板阀；所述补能器(5)包括补能器壳体(500)，置于补能器壳体(500)内的活动板(504)和电磁铁(506)及一端与电磁铁(506)连接、另一端自所述补能器壳体(500)的右侧面的穿孔(503)伸出的气动弹簧(507)；所述补能器壳体(500)的顶面设置有多个无线充电模块(508)；所述活动板(504)的左侧与所述补能器壳体(500)的左侧面内侧接触；该活动板(504)右侧端部设置一向外延伸的倾斜下坡(509)，该倾斜下坡(509)的下端延伸至所述补能器壳体(500)的底面；所述活动板(504)与所述补能器壳体(500)的底面之间设置有多个压缩弹簧(505)；补能器壳体(500)的顶面和底面上开设有顶孔(501)和底孔(502)；所述泄流罩(6)固定在补能器壳体(500)的顶面上并与所述顶孔(501)连通，该顶孔(501)内设置一泄流孔板(601)；所述泄流罩(6)的右侧设置一泄流管(602)；所述电动闸板阀的闸板阀壳体(701)固定在所述底孔(502)外的补能器壳体(500)的底面上并与所述底孔(502)连通；所述电动闸板阀的闸板(702)横向设置在所述闸板阀壳体(701)上；所述补能器壳体(500)的底面右侧设置有第二数据收发器，用于接收第一数据收发器(103)发射的数据，以实现对电磁铁(506)、气动弹簧(507)和电动闸板阀的通断电控制。10.一种自驱式地下流体开采方法，其特征在于，包括如下步骤：1)、将花管(10)与油管(9)连接后下入井中，将3个权利要求6所述的驱动活塞放入花管(10)中，接着在通过井口装置(11)在油管(9)的顶部自下而上顺次连接好脉动管(8)、电动闸板阀和补能器(5)；2)、关闭电动闸板阀，通过脉动通道(801)向上压力传感器(111)发送脉动压力信号，并通过控制器(104)发送密封电机(209)工作指令，使密封胶筒(201)膨胀以与花管(10)内壁接触实现密封，然后，控制器(104)发出驱动电机(302)工作指令，驱动电机(302)带动驱动叶片(311)旋转，推动驱动活塞上行，最终将驱动活塞上部的流体通过脉动通道(801)排出地面；3)、将油管(9)的内径和长度参数提前写入控制器(104)，通过脉动通道(804)流出流体
的总体积推算驱动活塞在油管(9)中的位置，当驱动活塞距离井口装置(11)20米时，数据收发器(103)发射数据给上数据收发器；4)、当电池包(107)电量不足时，关闭脉动通道(801)，打开电动闸板阀，驱动活塞继续上行；当驱动活塞顶部与泄流板(601)底部接触时，数据收发器(103)发射信号给控制器(104)使密封电机(209)工作，使密封胶筒(201)收缩；此时，上数据收发器控制电磁铁(506)工作吸住驱动活塞，气动弹簧(507)工作，推动驱动活塞向补能器壳体左侧移动；当驱动活塞运动到位后，电磁铁(506)断电，气动弹簧(507)复位，无线充电模块(508)通过无线充电盘(102)对电池包(107)充电；5)、关闭电动闸板阀，重复步骤2)，当电池包(107)电量充足，驱动活塞运动至脉动通道(801)时，下数据收发器发射信号给数据收发器(103)，通过控制器(104)发射密封电机(209)的工作指令，使密封胶筒(201)收缩，与步骤4)实现双重确认，使活塞收缩，驱动活塞依靠重力下降至初始位置，重复步骤2)。

技术总结
本发明提供了一种密封件、地下流体自驱式抽采装置及其抽采方法，包括驱动活塞、补能器等主要部件，驱动活塞设置有动力传感件、密封件和驱动件，动力传感部件可实现动力及信号感知，密封件可实现驱动活塞的高效密封与分隔油管中的流体，密封电机使得密封胶桶可根据实际压力进行膨胀或收缩，实现了与外界压力的匹配，具有更好的密封性，尤其是不会对流量产生干扰，实现了流量的稳定性，通过传感器、控制器和信号收发器实现了密封、驱动的自适应控制，提高了控制智能化，降低了人工的管理成本。降低了人工的管理成本。降低了人工的管理成本。


技术研发人员：王振东 杨甫 马丽 付德亮 段中会
受保护的技术使用者：陕西省煤田地质集团有限公司
技术研发日：2023.06.21
技术公布日：2023/9/6