申请/专利权人：长江大学

申请日：2018-10-31

公开（公告）日：2021-04-13

公开（公告）号：CN109236245B

主分类号：E21B43/02(20060101)

分类号：E21B43/02(20060101);E21B43/00(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.04.13#授权;2019.02.19#实质审查的生效;2019.01.18#公开

摘要：本发明公开了一种页岩气井砂水排送柱塞器，其包括主轴、水平扇叶组件、扇叶开启轴套、扇叶关闭轴套以及纵向扇叶组件；利用页岩气井内气体的上涌动力，通过气体的上涌动力带动纵向扇叶组件将井底的砂水进行混合并向上翻搅至水平扇叶组件上方，然后利用柱塞器与页岩气井底的碰撞，使扇叶关闭轴套将水平扇叶形成的密封面，在气体的推动下推动页岩气井砂水排送柱塞器整体向上运动，将水平扇叶密封面带上来的砂水自页岩井口处的砂水排送通道流出，接着利用柱塞器与页岩气井顶的碰撞，使扇叶开启轴套将水平扇叶再次开启，如此往复，不停的将页岩气井底的砂水向上排出。

主权项：1.一种页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，包括主轴；水平轴承套设在所述主轴上、且直径与页岩气井直径配合设置的水平扇叶组件，所述水平扇叶组件包括沿主轴周向均匀分布活动设置的多个水平扇叶，多个所述水平扇叶旋转至水平设置时能够合围形成一与页岩井轴向横截面一致的密封面；纵向轴承套设在主轴下端的纵向扇叶组件，所述纵向扇叶组件包括纵向涡轮和套设在纵向涡轮外侧的防护网，所述纵向涡轮的旋转中心轴与所述主轴中心轴垂直设置；弹性套设在水平扇叶组件上方主轴上的扇叶开启轴套，所述扇叶开启轴套上端轴向突出主轴设置，下端周向均匀分布有多个与水平扇叶一一对应的轴向下延部，所述轴向下延部指向水平扇叶旋转支点的一侧设置，并在弹性下压时轴向向下抵接水平扇叶一侧，直至水平扇叶倾斜开启；弹性套设在水平扇叶组件下方主轴上的扇叶关闭轴套，所述扇叶关闭轴套下端轴向突出于主轴、并与纵向扇叶组件连接设置，上端周向均匀分布有多个与水平扇叶一一对应的轴向上延部，所述轴向上延部相对所述轴向下延部指向水平扇叶旋转支点的另一侧设置，并在弹性上压时轴向向上抵接水平扇叶另一侧，直至水平扇叶水平合围形成密封面；所述水平扇叶组件通过一球形轴承套装在主轴上，所述球形轴承包括圆形内环和球形外环，所述内环固定套装在主轴上，所述水平扇叶沿球形外环的最大圆周周向均匀分布活动设置球形外环上，且所述水平扇叶内侧的弧度与球形外环的弧度一致；所述扇叶开启轴套与所述球形轴承之间的主轴上套设有第二弹性部件，所述第二弹性部件一端抵接扇叶开启轴套内侧设置的阶梯部上，另一端抵接在球形轴承上；所述纵向扇叶组件包括活动套设在主轴下端的下端轴套组件，自下端轴套组件下部自由端连接有轴向对称向下延伸设置的安装支架，以及轴承套装在安装支架安装端的纵向涡轮，所述纵向涡轮的旋转中心轴与所述主轴中心轴垂直设置；所述主轴中空设置，其杆体内部设有与上端轴向连通设置的第一空腔和与下端轴向连通设置的第二空腔，所述第二空腔内设有第四弹性部件，所述第一空腔内设有连杆锁扣组件，所述连杆锁扣组件包括连杆机构和弹簧扣件，所述连杆机构的一端突出主轴上端与中心轴套筒内设置的连杆滑块铰接设置，所述连杆滑块设置在第一弹性部件与主轴上端之间，所述连杆滑块与主轴上端之间设有第五弹性部件，所述连杆机构的另一端与弹簧扣件的旋转支点固定设置；所述下端轴套组件包括下轴杆和外套杆，所述下轴杆的上端活动套装在主轴下端轴向设置的第二空腔内，且所述下轴杆的上端与第二空腔腔底之间设所述第四弹性部件，所述下轴杆的下端与安装支架连接设置，所述安装支架的轴向宽度大于外套杆的内径宽度，所述外套杆套装在扇叶关闭轴套下方的主轴上，且所述外套杆与扇叶关闭轴套之间设有第三弹性部件，所述第三弹性部件一端抵接扇叶关闭轴套下端内壁设置的阶梯部，另一端抵接于外套杆上端。

全文数据：页岩气井砂水排送柱塞器技术领域本发明涉及页岩气生产开采技术领域，具体涉及一种页岩气井砂水排送柱塞器。背景技术随着全球能源结构发生变化，页岩气这种新能源的开发力度正在不断加大，随之而来的一系列问题也亟待解决。在页岩气的开采过程中，存在部分砂和水堵塞在管道中有碍气体的聚集、甚至堵塞气体的逸出，大大降低页岩气采集速率，传统的装置无法解决水和砂的堵塞管道的问题，严重的甚至会导致页岩气井的停产。目前，开采如果遇到了堵塞一般用连续油管冲砂来解决问题，但是冲砂成本昂贵周期长，并且带压作业、不够安全。因此，在开采页岩气中急需一种能够同时提高页岩气收集速率、降低开采成本、去除多余的砂水的装置。发明内容本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种页岩气井砂水排送柱塞器，解决现有技术中砂水的装置存在成本昂贵、操作难度大、消耗大量的人力，并且是带压作业，安全系数低、危险性大等技术问题。为达到上述技术目的，本发明的技术方案提供一种页岩气井砂水排送柱塞器，其包括主轴；水平轴承套设在所述主轴上、且直径与页岩气井直径配合设置的水平扇叶组件，所述水平扇叶组件包括沿主轴周向均匀分布活动设置的多个水平扇叶，多个所述水平扇叶旋转至水平设置时能够合围形成一与页岩井轴向横截面一致的密封面；纵向轴承套设在主轴下端的纵向扇叶组件，所述纵向扇叶组件包括纵向涡轮和套设在纵向涡轮外侧的防护网，所述纵向涡轮的旋转中心轴与所述主轴中心轴垂直设置；弹性套设在水平扇叶组件上方主轴上的扇叶开启轴套，所述扇叶开启轴套上端轴向突出主轴设置，下端周向均匀分布有多个与水平扇叶一一对应的轴向下延部，所述轴向下延部指向水平扇叶旋转支点的一侧设置，并在弹性下压时轴向向下抵接水平扇叶一侧，直至水平扇叶倾斜开启；弹性套设在水平扇叶组件下方主轴上的扇叶关闭轴套，所述扇叶关闭轴套下端轴向突出于主轴、并与纵向扇叶组件连接设置，上端周向均匀分布有多个与水平扇叶一一对应的轴向上延部，所述轴向上延部相对所述轴向下延部指向水平扇叶旋转支点的另一侧设置，并在弹性上压时轴向向上抵接水平扇叶另一侧，直至水平扇叶水平合围形成密封面。优选的，所述主轴上端设有水平同轴设置的圆形扶正盘，所述扶正盘沿其中心轴向下延伸出一中心轴套筒，所述中心轴套筒通过第一弹性部件同轴套装在主轴上端，所述中心轴套筒的下端与扇叶开启轴套的上端相对设置。优选的，所述水平扇叶组件通过一球形轴承套装在主轴上，所述球形轴承包括圆形内环和球形外环，所述内环固定套装在主轴上，所述水平扇叶沿球形外环的最大圆周周向均匀分布活动设置球形外环上，且所述水平扇叶内侧的弧度与球形外环的弧度一致。优选的，所述球形外环的最大圆周上周向均匀分布有多个安装盲孔，每一个所述安装盲孔的一侧均设有以安装盲孔为中心的弧形旋转槽，所述水平扇叶的内侧径向设有旋转支点，所述旋转支点的一侧设有旋转滑块，所述水平扇叶的旋转支点活动安装在安装盲孔中，且一侧的旋转滑块对应设置在所述弧形旋转槽中。优选的，所述扇叶开启轴套与所述球形轴承之间的主轴上套设有第二弹性部件，所述第二弹性部件一端抵接扇叶开启轴套内侧设置的阶梯部上，另一端抵接在球形轴承上。优选的，所述纵向扇叶组件包括活动套设在主轴下端的下端轴套组件，自下端轴套组件下部自由端连接有轴向对称向下延伸设置的安装支架，以及轴承套装在安装支架安装端的纵向涡轮，所述纵向涡轮的旋转中心轴与所述主轴中心轴垂直设置。优选的，所述下端轴套组件包括下轴杆和外套杆，所述下轴杆的上端活动套装在主轴下端轴向中空内凹设置的下轴腔内，且所述下轴杆的上端与下轴腔腔底之间设有第四弹性部件，所述下轴杆的下端与安装支架连接设置，所述安装支架的轴向宽度大于外套杆的内径宽度，所述外套杆套装在扇叶关闭轴套下方的主轴上，且所述外套杆与扇叶关闭轴套之间设有第三弹性部件，所述第三弹性部件一端抵接扇叶关闭轴套下端内壁设置的阶梯部，另一端抵接于外套杆上端。优选的，所述主轴中空设置，其杆体内部设有与上端轴向连通设置的第一空腔和与下端轴向连通设置的第二空腔，所述第二空腔内设有第四弹性部件，所述第一空腔内设有连杆锁扣组件，所述连杆锁扣组件包括连杆机构和弹簧扣件，所述连杆机构的一端突出主轴上端与中心轴套筒内设置的连杆滑块铰接设置，所述连杆滑块设置在第一弹性部件与主轴上端之间，所述连杆滑块与主轴上端之间设有第五弹性部件，所述连杆机构的另一端与弹簧扣件的旋转支点固定设置。优选的，所述第一空腔相对扇叶关闭轴套的腔壁上开设有一锁扣通孔，所述弹簧扣件的锁扣端相对锁扣通孔设置，所述扇叶关闭轴套的内壁内凹设有一锁扣槽，当锁扣槽运动至与锁扣通孔相对的位置时，所述弹簧扣件的锁扣端突出锁扣通孔卡入锁扣槽中。优选的，所述水平扇叶组件包括直径与页岩气井内径配合设置的支撑抵接环，所述支撑抵接环周向环绕设置在水平扇叶外侧，通过径向支撑杆与主轴固定连接。本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器，其利用页岩气井内气体的上涌动力，通过气体的上涌动力带动纵向扇叶组件将井底的砂水进行混合并向上翻搅至水平扇叶组件上方，然后利用柱塞器与页岩气井底的碰撞，使扇叶关闭轴套将水平扇叶形成的密封面，在气体的推动下推动页岩气井砂水排送柱塞器整体向上运动，将水平扇叶密封面带上来的砂水自页岩井口处的砂水排送通道流出，接着利用柱塞器与页岩气井顶的碰撞，使扇叶开启轴套将水平扇叶再次开启，如此往复，不停的将页岩气井底的砂水向上排出。本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器，其在不影响页岩气开采进度的同时，在没有额外加压条件下能够不断的将页岩气井底的砂水向上排出，提高页岩气收集速率和安全系数，还降低开采成本，且能够在采气管柱中反复工作，多次使用，适于推广应用。附图说明图1是本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器的整体外观结构示意图；图2是本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器的结构示意图；图3是本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器上部的结构示意图；图4是本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器中部的结构示意图；图5是图4中A部的放大示意图；图6是本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器中球形轴承的立体结构示意图；图7是本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器下部的结构示意图。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的实施例提供一种页岩气井砂水排送柱塞器，其包括主轴1；水平轴承套设在所述主轴1上、且直径与页岩气井直径配合设置的水平扇叶组件2，所述水平扇叶组件2包括沿主轴1周向均匀分布活动设置的多个水平扇叶22，多个所述水平扇叶22旋转至水平设置时能够合围形成一与页岩井轴向横截面一致的密封面；纵向轴承套设在主轴1下端的纵向扇叶组件5，所述纵向扇叶组件5包括纵向涡轮53和套设在纵向涡轮53外侧的防护网54，所述纵向涡轮53的旋转中心轴与所述主轴1中心轴垂直设置；弹性套设在水平扇叶22上方主轴1上的扇叶开启轴套3，所述扇叶开启轴套3上端轴向突出主轴1设置，下端周向均匀分布有多个与水平扇叶22一一对应的轴向下延部32，所述轴向下延部32指向水平扇叶22旋转支点的一侧设置，并在弹性下压时轴向向下抵接水平扇叶22一侧，直至水平扇叶22倾斜开启；弹性套设在水平扇叶22下方主轴1上的扇叶关闭轴套4，所述扇叶关闭轴套4下端轴向突出于主轴1、并与纵向扇叶组件5连接设置，上端周向均匀分布有多个与水平扇叶22一一对应的轴向上延部41，所述轴向上延部41相对所述轴向下延部32指向水平扇叶22旋转支点的另一侧设置，并在弹性上压时轴向向上抵接水平扇叶22另一侧，直至水平扇叶22水平合围形成密封面。上述页岩气井砂水排送柱塞器，其利用页岩气井内气体的上涌动力，通过气体的上涌动力带动纵向扇叶组件5将井底的砂水进行混合并向上翻搅至水平扇叶组件2上方，然后利用柱塞器与页岩气井底的碰撞，使扇叶关闭轴套4将水平扇叶22形成的密封面，在气体的推动下推动页岩气井砂水排送柱塞器整体向上运动，将水平扇叶22密封面带上来的砂水自页岩井口处的砂水排送通道流出，接着利用柱塞器与页岩气井顶的碰撞，使扇叶开启轴套3将水平扇叶22再次开启，如此往复，不停的将页岩气井底的砂水向上排出。本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器，其在不影响页岩气开采进度的同时，在没有额外加压条件下能够不断的将页岩气井底的砂水向上排出，提高页岩气收集速率和安全系数，还降低开采成本，且能够在采气管柱中反复工作，多次使用，适于推广应用。实施例1：为了解决现有技术中砂水的装置存在成本昂贵、操作难度大、消耗大量的人力，并且是带压作业，安全系数低、危险性大等技术问题。本发明的实施例1提供一种页岩气井砂水排送柱塞器，如图1至图7所示，其包括主轴1、水平扇叶组件2、扇叶开启轴套3、扇叶关闭轴套4以及纵向扇叶组件5。其中，如图2和图3所示，所述主轴1中空设置，其杆体内部设有与下端轴向连通设置的第一空腔11和与上端轴向连通设置的第二空腔12。如图1所示，所述主轴1的上端设有水平同轴设置的圆形扶正盘6，所述扶正盘6沿其中心轴向下延伸出一中心轴套筒61，所述中心轴套筒61通过第一弹性部件62同轴套装在主轴1上端，所述第一弹性部件62一端抵接中心轴套筒61的筒底，另一端抵接主轴1上端。另外，所述中心轴套筒61内设有一连杆滑块63，所述连杆滑块63设置在第一弹性部件62与主轴1上端之间，且所述连杆滑块63与主轴1上端之间设有第五弹性部件64。所述水平扇叶组件2水平轴承套设在主轴1的轴身上，其直径与页岩气井直径配合设置，当水平扇叶组件2闭合时，会在页岩气井内形成一活动式密封面。如图4至图6所示，所述水平扇叶组件2包括球形轴承21、水平扇叶22以及支撑抵接环23，所述球形轴承21包括圆形内环和球形外环，所述内环固定套装在主轴1上，如图6所示，所述球形外环的最大圆周周向均匀分布有多个安装盲孔211，每一个所述安装盲孔211的一侧均设有以安装盲孔211为中心的弧形旋转槽212，所述弧形旋转槽212的其中一端行程终点始终落在球形外环的最大圆周上，与安装盲孔211水平水平设置，所述水平扇叶22的内侧径向设有旋转支点，所述旋转支点的一侧设有旋转滑块，所述水平扇叶22的旋转支点活动安装在安装盲孔211中，所述旋转滑块对应设置在所述弧形旋转槽212中，同时，所述水平扇叶22内侧的弧度与球形外环的弧度一致，因此，当水平扇叶22以旋转支点为中心、并沿弧形旋转槽212转动时，其内侧弧边始终与球形外环贴合设置，当多个所述水平扇叶22旋转至水平设置时，能够合围形成一与页岩井轴向横截面一致的密封面；所述支撑抵接环23周向环绕设置在水平扇叶22外侧，并通过径向支撑杆与主轴1固定连接，避免水平扇叶22直接与页岩气井内壁直接密封接触，使其容易在柱塞器上下运动过程中与页岩气井内壁发生刚性碰撞损坏的问题，所述支撑抵接环23的直径与页岩气井内径配合设置。所述扇叶开启轴套3弹性套设在水平扇叶组件2上方主轴1上，用于开启水平扇叶22，使页岩井内的气流穿过扇叶之间的空隙向上流动，进而使页岩气井砂水排送柱塞器在重力作用下向井底滑落，如图4所示，所述扇叶开启轴套3与所述球形轴承21之间的主轴1上套设有第二弹性部件31，所述第二弹性部件31一端抵接扇叶开启轴套3内侧设置的阶梯部上，另一端抵接在球形轴承21上。所述扇叶开启轴套3的上端与中心轴套筒61的下端同轴相对设置，下端周向均匀分布有多个与水平扇叶22一一对应的轴向下延部32，所述轴向下延部32指向水平扇叶22旋转支点的一侧设置。当扇叶开启轴套3受到在弹性下压时，所述轴向下延部32轴向向下抵接水平扇叶22一侧，推动水平扇叶22以旋转支点为中心、并沿弧形旋转槽212旋转直至弧形旋转槽212一端旋转行程终点，使水平扇叶22倾斜开启。所述扇叶关闭轴套4弹性套设在水平扇叶22下方主轴1上，用于关闭水平扇叶22，使之水平合围形成密封面，进而使页岩气井砂水排送柱塞器在页岩井内的气流上涌的动力下带动整体向上运动，如图4所示，所述扇叶关闭轴套4的上端周向均匀分布有多个与水平扇叶22一一对应的轴向上延部41，所述轴向上延部41相对所述轴向下延部32指向水平扇叶22旋转支点的另一侧设置。当所述扇叶关闭轴套4受到弹性上压时，所述轴向上延部41轴向向上抵接水平扇叶22的另一侧，推动水平扇叶22以旋转支点为中心、并沿弧形旋转槽212旋转直至弧形旋转槽212另一端旋转行程终点，直至水平扇叶22水平合围形成密封面。所述主轴1的第一空腔11内设有连杆锁扣组件，如图4和图5所示，所述连杆锁扣组件包括连杆机构111和弹簧扣件112，所述连杆机构111包括第一连杆、第二连杆、第三连杆以及第四连杆，所述第一连杆、第二连杆、第三连杆、第四连杆依次铰接连接，所述第一连杆的自由端突出主轴1上端与设置在中心轴套筒61内的连杆滑块63铰接设置，所述第四连杆的自由端与弹簧扣件112的旋转支点固定设置。如图5所示，所述第一空腔11相对扇叶关闭轴套4的腔壁上开设有一锁扣通孔101，所述弹簧扣件112的锁扣端相对锁扣通孔101设置，所述扇叶关闭轴套4的内壁内凹设有一锁扣槽401，当锁扣槽401运动至与锁扣通孔101相对的位置时，所述弹簧扣件112在自身恢复弹力的作用下，其锁扣端突出锁扣通孔101卡入锁扣槽401中，对扇叶关闭轴套4进行定位锁紧，保证水平扇叶22的密封状态；不过当连接滑块受力下压时，通过连杆机构111的传动，带动弹簧扣件112发生转动，解除对扇叶关闭轴套4的锁扣。所述纵向扇叶组件5纵向轴承套设在主轴1下端，用于将页岩井底的砂水向上翻搅至水平扇叶组件2上方，由水平扇叶组件2上升带至页岩井口处的砂水排送通道流出。如图7所示，所述纵向扇叶组件5包括下端轴套组件51、安装支架52、纵向涡轮53以及防护网54，所述下端轴套组件51活动套设在主轴1下端，所述安装支架52自下端轴套组件51的下部自由端轴向对称向下延伸设置，所述纵向涡轮53轴承套装在安装支架52安装端，且所述纵向涡轮53的旋转中心轴与所述主轴1中心轴垂直设置，所述防护网54套设在纵向涡轮53外侧，保护纵向涡轮53的扇叶与页岩井底发生直接碰撞。所述下端轴套组件51包括下轴杆511和外套杆512，如图4所示，所述下轴杆511的上端活动套装在主轴1的第二空腔12中，所述第二空腔12内设有第四弹性部件121，所述第四弹性部件121一端抵接第二空腔12腔底，另一端抵接所述下轴杆511的上端，所述下轴杆511的下端与安装支架52连接设置；所述外套杆512套装在扇叶关闭轴套4下方的主轴1上，所述外套杆512与扇叶关闭轴套4之间设有第三弹性部件513，所述第三弹性部件513一端抵接扇叶关闭轴套4下端内壁设置的阶梯部，另一端抵接于外套杆512上端，所述安装支架52的轴向宽度大于外套杆512的内径宽度。另外，所述第四弹性部件121的伸缩行程大于下轴杆511的杆体长度与第三弹性部件513伸缩行程之和；所述第一弹性部件62与第五弹性部件的伸缩行程之和等于中心轴套筒61下端与扇叶开启轴套3上端之间的轴向间距。当页岩气井砂水排送柱塞器设置在页岩气井中时，所述水平叶片的初始状态为开启状态，页岩井内的气流穿过扇叶之间的空隙向上流动，页岩气井砂水排送柱塞器在重力作用下向井底滑落，页岩气井砂水排送柱塞器下端设置的纵向涡轮53在气流的带动下开始转动，当页岩气井砂水排送柱塞器落至井底时，所述纵向扇叶组件5与井底发生碰撞，所述纵向涡轮53将井底的砂水进行混合并向上翻搅至水平扇叶组件2上方，所述下轴杆511向上压缩第四弹性部件121，对页岩气井砂水排送柱塞器与页岩气井底部之间的刚性碰撞进行缓冲，当下杆轴被全部压缩至主轴1的第二空腔12内时，所述安装支架52的上端与外套杆512发生碰撞，进而通过外套杆512对第三弹簧进行压缩，而在第三弹簧被压缩之前的这段时间内，所述纵向涡轮53一直不停的将井底的砂水向上翻搅至水平扇叶组件2上方，当第三弹簧被压缩，从而抵接扇叶关闭轴套4向上运动，当所述扇叶关闭轴套4受到弹性上压时，所述轴向上延部41轴向向上抵接水平扇叶22的另一侧，推动水平扇叶22以旋转支点为中心、并沿弧形旋转槽212旋转直至弧形旋转槽212另一端旋转行程终点，直至水平扇叶22水平合围形成密封面，则将之前翻搅至水平扇叶组件2上方的砂水密封在水平扇叶22上端，同时，所述扇叶关闭轴套4的锁扣槽401运动至与锁扣通孔101相对的位置时，所述弹簧扣件112在自身恢复弹力的作用下，其锁扣端突出锁扣通孔101卡入锁扣槽401中，对扇叶关闭轴套4进行定位锁紧。由于水平扇叶22合围形成密封面，因此，在页岩井底部的气流上涌的动力推动下，所述页岩气井砂水排送柱塞器被推动向上运动，当页岩气井砂水排送柱塞器上升至页岩气顶部时，被水平扇叶22密封面带上来的砂水自页岩井口处的砂水排送通道流出，当上端扶正盘6与页岩气井顶部发生碰撞时，上端扶正盘6受力下压，所述第一弹性部件62被压缩，对页岩气井砂水排送柱塞器与页岩气井顶部之间的刚性碰撞进行缓冲，同时通过第五弹性部件对连杆滑块63向下抵接，进而推动连杆机构111带动弹簧扣件112发生转动，解除对扇叶关闭轴套4的锁扣，接着扶正器进一步整体下压，直至扶正器的中心轴套筒61下端与扇叶开启轴套3的上端发生碰撞，从而抵接扇叶开启轴套3向下运动，当扇叶开启轴套3受到在弹性下压时，所述轴向下延部32轴向向下抵接水平扇叶22一侧，推动水平扇叶22以旋转支点为中心、并沿弧形旋转槽212旋转直至弧形旋转槽212一端旋转行程终点，使水平扇叶22倾斜开启，页岩井内的气流穿过扇叶之间的空隙向上流动，进而使页岩气井砂水排送柱塞器在重力作用下向井底滑落，如此往复，不停的将页岩气井底的砂水向上排出。本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器，其利用页岩气井内气体的上涌动力，通过气体的上涌动力带动纵向扇叶组件5将井底的砂水进行混合并向上翻搅至水平扇叶组件2上方，然后利用柱塞器与页岩气井底的碰撞，使扇叶关闭轴套4将水平扇叶22形成的密封面，在气体的推动下推动页岩气井砂水排送柱塞器整体向上运动，将水平扇叶22密封面带上来的砂水自页岩井口处的砂水排送通道流出，接着利用柱塞器与页岩气井顶的碰撞，使扇叶开启轴套3将水平扇叶22再次开启，如此往复，不停的将页岩气井底的砂水向上排出。本发明所述页岩气井砂水排送柱塞器，其在不影响页岩气开采进度的同时，在没有额外加压条件下能够不断的将页岩气井底的砂水向上排出，提高页岩气收集速率和安全系数，还降低开采成本，且能够在采气管柱中反复工作，多次使用，适于推广应用。以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。

权利要求：1.一种页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，包括主轴；水平轴承套设在所述主轴上、且直径与页岩气井直径配合设置的水平扇叶组件，所述水平扇叶组件包括沿主轴周向均匀分布活动设置的多个水平扇叶，多个所述水平扇叶旋转至水平设置时能够合围形成一与页岩井轴向横截面一致的密封面；纵向轴承套设在主轴下端的纵向扇叶组件，所述纵向扇叶组件包括纵向涡轮和套设在纵向涡轮外侧的防护网，所述纵向涡轮的旋转中心轴与所述主轴中心轴垂直设置；弹性套设在水平扇叶组件上方主轴上的扇叶开启轴套，所述扇叶开启轴套上端轴向突出主轴设置，下端周向均匀分布有多个与水平扇叶一一对应的轴向下延部，所述轴向下延部指向水平扇叶旋转支点的一侧设置，并在弹性下压时轴向向下抵接水平扇叶一侧，直至水平扇叶倾斜开启；弹性套设在水平扇叶组件下方主轴上的扇叶关闭轴套，所述扇叶关闭轴套下端轴向突出于主轴、并与纵向扇叶组件连接设置，上端周向均匀分布有多个与水平扇叶一一对应的轴向上延部，所述轴向上延部相对所述轴向下延部指向水平扇叶旋转支点的另一侧设置，并在弹性上压时轴向向上抵接水平扇叶另一侧，直至水平扇叶水平合围形成密封面。2.根据权利要求1所述页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，所述主轴上端设有水平同轴设置的圆形扶正盘，所述扶正盘沿其中心轴向下延伸出一中心轴套筒，所述中心轴套筒通过第一弹性部件同轴套装在主轴上端，所述中心轴套筒的下端与扇叶开启轴套的上端相对设置。3.根据权利要求1所述页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，所述水平扇叶组件通过一球形轴承套装在主轴上，所述球形轴承包括圆形内环和球形外环，所述内环固定套装在主轴上，所述水平扇叶沿球形外环的最大圆周周向均匀分布活动设置球形外环上，且所述水平扇叶内侧的弧度与球形外环的弧度一致。4.根据权利要求3所述页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，所述球形外环的最大圆周上周向均匀分布有多个安装盲孔，每一个所述安装盲孔的一侧均设有以安装盲孔为中心的弧形旋转槽，所述水平扇叶的内侧径向设有旋转支点，所述旋转支点的一侧设有旋转滑块，所述水平扇叶的旋转支点活动安装在安装盲孔中，且一侧的旋转滑块对应设置在所述弧形旋转槽中。5.根据权利要求3所述页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，所述扇叶开启轴套与所述球形轴承之间的主轴上套设有第二弹性部件，所述第二弹性部件一端抵接扇叶开启轴套内侧设置的阶梯部上，另一端抵接在球形轴承上。6.根据权利要求1所述页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，所述纵向扇叶组件包括活动套设在主轴下端的下端轴套组件，自下端轴套组件下部自由端连接有轴向对称向下延伸设置的安装支架，以及轴承套装在安装支架安装端的纵向涡轮，所述纵向涡轮的旋转中心轴与所述主轴中心轴垂直设置。7.根据权利要求6所述页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，所述下端轴套组件包括下轴杆和外套杆，所述下轴杆的上端活动套装在主轴下端轴向中空内凹设置的下轴腔内，且所述下轴杆的上端与下轴腔腔底之间设有第四弹性部件，所述下轴杆的下端与安装支架连接设置，所述安装支架的轴向宽度大于外套杆的内径宽度，所述外套杆套装在扇叶关闭轴套下方的主轴上，且所述外套杆与扇叶关闭轴套之间设有第三弹性部件，所述第三弹性部件一端抵接扇叶关闭轴套下端内壁设置的阶梯部，另一端抵接于外套杆上端。8.根据权利要求2所述页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，所述主轴中空设置，其杆体内部设有与上端轴向连通设置的第一空腔和与下端轴向连通设置的第二空腔，所述第二空腔内设有第四弹性部件，所述第一空腔内设有连杆锁扣组件，所述连杆锁扣组件包括连杆机构和弹簧扣件，所述连杆机构的一端突出主轴上端与中心轴套筒内设置的连杆滑块铰接设置，所述连杆滑块设置在第一弹性部件与主轴上端之间，所述连杆滑块与主轴上端之间设有第五弹性部件，所述连杆机构的另一端与弹簧扣件的旋转支点固定设置。9.根据权利要求8所述页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，所述第一空腔相对扇叶关闭轴套的腔壁上开设有一锁扣通孔，所述弹簧扣件的锁扣端相对锁扣通孔设置，所述扇叶关闭轴套的内壁内凹设有一锁扣槽，当锁扣槽运动至与锁扣通孔相对的位置时，所述弹簧扣件的锁扣端突出锁扣通孔卡入锁扣槽中。10.根据权利要求1所述页岩气井砂水排送柱塞器，其特征在于，所述水平扇叶组件包括直径与页岩气井内径配合设置的支撑抵接环，所述支撑抵接环周向环绕设置在水平扇叶外侧，通过径向支撑杆与主轴固定连接。

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