CN101793138B - 水力旋流器与螺杆泵配合的井下油水分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及油田开发采油工程技术领域，属于一种水力旋流器与螺杆泵配合的井下油水分离系统实现高含水同井注采的方法。该发明有效的解决了已有工艺地面处理巨大液量的设施投资大、举升费用高、原油开采成本大幅增加的问题。本发明主要是通过以下步骤来实现的：利用水力旋流器8旋流离心原理将采出层的产出液在井下进行油水进行分离后，分离出的水由注入螺杆泵12直接注入到其它油层，分离出的油则由采出螺杆泵4举升至地面，进而实现同井注采。本发明具有可降低高含水井单井的举升液量、举升液的含油浓度大幅增加、减少地面采出液处理规模、提高经验效益等优点。

Description

水力旋流器与螺杆泵配合的井下油水分离方法
技术领域：本发明涉及油田开发采油工程技术领域，属于一种水力旋流器与螺杆泵配合的井下油水分离系统实现高含水同井注采的方法。
背景技术：大庆油田已进入特高含水开采期，油井举升到地面的采出液含水量已超过91％。随着开采时间的延长，采出液含水量日渐增加。含水量的增加，不但提高了举升费用，而且需要相应增加地面处理设施，以应对巨大液量的处理要求，这样使得原油开采成本大幅增加，经验效益显著降低。因此，发明出适合油田生产所需要的双螺杆泵水力旋流器井下油水分离方法，在井下进行油水进行分离，含水较高的产出液由注入螺杆泵直接回注到注入层，含水较低的产出液由采出螺杆泵举升至地面，实现在生产井筒内注水与采油工艺同步进行。
发明内容：本发明的目的是为了减少油田开采过程中每口单井的举升液量、提高举升液的含油浓度、缩短采出液油水处理流程、减少地面采出液处理规模而设计的一种水力旋流器与螺杆泵配合的井下油水分离方法。
本发明是通过以下装置来实现的：它由螺杆泵驱动头、抽油杆、油管、采出螺杆泵、键式脱节器、上端传动杆、水力旋流器、下端传动杆、外管、注入螺杆泵、过渡管、止推杆、止推轴承、封隔器及注入器部件组成，其中采出螺杆泵的上端通过丝扣连接油管和螺杆泵驱动头，采出螺杆泵下端连接键式脱节器，键式脱节器下端通过传动杆连接水力旋流器，水力旋流器的下端通过下端传动杆连接注入螺杆泵，键式脱节器、上端传动杆和下端传动杆的外面套有外管，形成上端稳流腔和下端稳流腔，注入螺杆泵下端通过止推杆与止推轴承实现连接，止推杆的外面套有过渡管，在止推轴承下部依次连接封隔器和注入器；水力旋流器与螺杆泵配合的井下油水分离方法是通过以下步骤来实现的：
a、首先由下至上将注入器、封隔器、止推轴承、止推杆、过渡管、注入螺杆泵、外管、下端传动杆、水力旋流器、上端传动杆、键式脱节器、采出螺杆泵、油管依次连接，并下入井内；
b、旋转连接管柱实现封隔器坐封，封隔器将采出层与注入层分隔开来，下入抽油杆，启动螺杆泵驱动头；
c、在沉没压力作用下，油水混相的采出液由水力旋流器的入口进入水力旋流器的旋流腔并高速旋转，由于油、水密度差较大，油水混合物在旋流腔发生离心分离，分离出的大量水在旋流腔内继续向下流动，而分离出的油在旋流腔内向上流动，完成油水分离；
d、在正螺旋线的采出螺杆泵的抽吸作用下，分离后含有少量水的油水混合物，由水力旋流器的溢流口流出，通过外管形成的上端稳流腔，进入采出螺杆泵内，并通过油管将含油较高的采出液举升到地面；分离出的大量的水，由水力旋流器的底流口流出，通过外管形成的下端稳流腔，进入注入螺杆泵内，由反螺旋线的注入螺杆泵将含油较少的分离液通过注入器回注至注入层，实现在生产井筒内注水与采油同步进行。
本发明与已有技术相比具有如下优点：
由于采取上述方法后，高含水采出液可以在井下得到较好的油水分离，使得高含水井同井注采技术能够得到规模化应用，实现了对高含水井经济有效的采出。此外，由于它可实现在同一井点同时为其它油层注水，因此还具有降低油田注水成本的节能效果，同时解决了油井采出液含水量大的问题，降低了地面水处理压力，提高了石油开采的经济效益。
附图说明：图1为本发明的现场应用示意图。
具体实施方式：以下结合附图对本发明作进一步详述，本发明是通过以下装置来实现的：它由螺杆泵驱动头1、抽油杆2、油管3、采出螺杆泵4、键式脱节器5、上端传动杆6、水力旋流器8、下端传动杆9、外管11、注入螺杆泵12、过渡管13、止推杆14、止推轴承15、封隔器16及注入器17部件组成，其中采出螺杆泵4的上端通过丝扣连接油管3和螺杆泵驱动头1，采出螺杆泵4下端连接键式脱节器5，键式脱节器5下端通过传动杆6连接水力旋流器8，水力旋流器8的下端通过下端传动杆9连接注入螺杆泵12，键式脱节器5、上端传动杆6和下端传动杆9的外面套有外管11，形成上端稳流腔7和下端稳流腔10，注入螺杆泵12下端通过止推杆14与止推轴承15实现连接，止推杆14的外面套有过渡管13，在止推轴承15下部依次连接封隔器16和注入器17；水力旋流器与螺杆泵配合的井下油水分离方法是通过以下步骤来实现的：
a、首先由下至上将注入器17、封隔器16、止推轴承15、止推杆14、过渡管13、注入螺杆泵12、外管11、下端传动杆9、水力旋流器8、上端传动杆6、键式脱节器5、采出螺杆泵4、油管3依次连接，并下入井内；
b、旋转连接管柱实现封隔器16坐封，封隔器16将采出层与注入层分隔开来，下入抽油杆2，启动螺杆泵驱动头1；
c、在沉没压力作用下，油水混相的采出液由水力旋流器8的入口进入水力旋流器8的旋流腔并高速旋转，由于油、水密度差较大，油水混合物在旋流腔发生离心分离，分离出的大量水在旋流腔内继续向下流动，而分离出的油在旋流腔内向上流动，完成油水分离；
d、在正螺旋线的采出螺杆泵4的抽吸作用下，分离后含有少量水的油水混合物，由水力旋流器8的溢流口流出，通过外管11形成的上端稳流腔7，进入采出螺杆泵4内，并通过油管3将含油较高的采出液举升到地面；分离出的大量的水，由水力旋流器8的底流口流出，通过外管11形成的下端稳流腔10，进入注入螺杆泵12内，由反螺旋线的注入螺杆泵12将含油较少的分离液通过注入器17回注至注入层，实现在生产井筒内注水与采油同步进行。

Claims (1)

1.水力旋流器与螺杆泵配合的井下油水分离方法是通过以下装置来实现的：它由螺杆泵驱动头(1)、抽油杆(2)、油管(3)、采出螺杆泵(4)、键式脱节器(5)、上端传动杆(6)、水力旋流器(8)、下端传动杆(9)、外管(11)、注入螺杆泵(12)、过渡管(13)、止推杆(14)、止推轴承(15)、封隔器(16)及注入器(17)部件组成，其中采出螺杆泵(4)的上端通过丝扣连接油管(3)和螺杆泵驱动头(1)，采出螺杆泵(4)下端连接键式脱节器(5)，键式脱节器(5)下端通过上端传动杆(6)连接水力旋流器(8)，水力旋流器(8)的下端通过下端传动杆(9)连接注入螺杆泵(12)，键式脱节器(5)、上端传动杆(6)和下端传动杆(9)的外面套有外管(11)，形成上端稳流腔(7)和下端稳流腔(10)，注入螺杆泵(12)下端通过止推杆(14)与止推轴承(15)实现连接，止推杆(14)的外面套有过渡管(13)，在止推轴承(15)下部依次连接封隔器(16)和注入器(17)；其特征在于：水力旋流器与螺杆泵配合的井下油水分离方法是通过以下步骤来实现的： 
a、首先由下至上将注入器(17)、封隔器(16)、止推轴承(15)、止推杆(14)、过渡管(13)、注入螺杆泵(12)、外管(11)、下端传动杆(9)、水力旋流器(8)、上端传动杆(6)、键式脱节器(5)、采出螺杆泵(4)、油管(3)依次连接，并下入井内； 
b、旋转连接管柱实现封隔器(16)坐封，封隔器(16)将采出层与注入层分隔开来，下入抽油杆(2)，启动螺杆泵驱动头(1)； 
c、在沉没压力作用下，油水混相的采出液由水力旋流器(8)的入口进入水力旋流器(8)的旋流腔并高速旋转，由于油、水密度差较大，油水混合物在旋流腔发生离心分离，分离出的大量水在旋流腔内继续向下流动，而分离出的油在旋流腔内向上流动，完成油水分离； 
d、在正螺旋线的采出螺杆泵(4)的抽吸作用下，分离后含有少量水的油水混合物，由水力旋流器(8)的溢流口流出，通过外管(11) 
形成的上端稳流腔(7)，进入采出螺杆泵(4)内，并通过油管(3)将含油较高的采出液举升到地面；分离出的大量的水，由水力旋流器(8)的底流口流出，通过外管(11)形成的下端稳流腔(10)，进入注入螺杆泵(12)内，由反螺旋线的注入螺杆泵(12)将含油较少的分离液通过注入器(17)回注至注入层，实现在生产井筒内注水与采油同步进行。 
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