CN1409799A - 用于生产脱水油的系统 - Google Patents
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Abstract
一种从一地下构造(2)生产脱水油到地表(4)的系统，该系统包括一接收井(7)具有一个基本上水平或者倾斜的段(10)，用于井流体的初级的油/水分离；一水排出系统(12)，具有一上游端(13)，能够在正常操作期间接收来自接收井(7)的下游部分(9)的下区域(14)的流体；和一辅助的地下油/水分离器，和一辅助的地下油/水分离器(18)具有一上游端(19)，其能够在正常操作期间接收来自于接收井(7)的下游部分(9)的上区域(20)的流体，该辅助分离器具有一脱水油的出口(21)，该出口与生产井的入口(5)相流体连通，和一个富集水部分的出口(22)，与水排出系统(12)流体连通。
Description
本发明涉及一种从一地下构造生产脱水油的系统。
在说明书和权利要求书中，术语“井流体”被用于指一种包括烃油和水的流体，其由根据本发明的系统从一地下构造接收。而且烃油被称作油。
本发明特别涉及一种系统，其中一种井流体能够在地下被分离，使得在地表产生出已在地表以下被脱水的油。应当明白地表也可以是海底。
国际专利申请公告No.WO98/41304公开了一种根据权利要求1的前序部分的用于从地下构造生产油的系统，该系统包括：
一种生产井，从地表向下延伸，并且在地表以下具有一入口；
一接收井，穿过地下构造，并且能够从地下构造接收井流体，其中井流体的下游部分包括一个基本上水平的段；和
一水排出系统，具有一上游端，能够接收来自水平段的下区域的流体；
其中生产井的入口被设置成从水平段的上区域接收流体。
在公知系统的正常操作期间，井流体的液流被选择，使得井流体在水平段被分离。流体层被形成在水平段的上下区域，一个分界面形成在层之间。靠近水平段的下游端，在下区域流动的流体是富水部分，在上区域流动的流体是井流体的富油部分。富油部分被生产到地表面，其余的富水部分被处置。可选择地，富水部分还进行进一步的分离步骤。
已知的系统只将水大量地除去。为了得到基本上无水的油，即水浓度足够低以允许油的管线运输，已知的系统还包括地表面的油水分离器。另外已经公开了这种为了去除大量水的而界面高度应当保持在很窄的限度。
已知的系统不仅是大部分的去除水，而且还得到低油浓度的富水部分，并且如果需要可以使生产的油具有较高的水浓度为代价。
申请人已经采用独有的模型分析油水混合物的分离情况。模型的分析的结果将在下面参照图1和图2进行分析，其已经揭示了水平的井的实际操作状态(包括井流体的流速，水平段的长度和直径(富油部分的水浓度是很大的。在实际中，从井首例如通过管线运输之前，生产的油需要去水。
在这方面，可以看出采用了不真实的操作状态，以达到图2和3所示的上面提到的国际专利申请的结果。
英国专利申请GB 2 326 895公开了一种装置，用于采用一单一的地下分离步骤，在地下构造中生产包含碳氢和水的流体，为了允许减少地表的分离设备。该设备包括一个倾斜的井段，其中设置至少两个分流通路，该液流通路由挡板、管道或类似物分开。从井段的集碳氢的部分收到的流体被直接泵送到地表，和从井段的富集水部分接收的流体被注入回到地下构造。至少一个泵由一监测器控制操作，该监测器被置于分隔装置的范围内。
本发明的一个目的是提供一系统，用于从地下构造生产油到地表，其中油能够在地表以下去水，使得生产的油的水浓度足够低，以至于从井首将油运走之前，不需要在地表再去水。
本发明的另一目的是提供这样一种系统，其能够在实际操作条件下使用。
本发明的又一目的是提供一种井流体地下分离的系统，该系统易于操作，耐用和有效率。
为此，根据本发明提供一种从一地下构造生产脱水油到地表的系统，该系统包括：
一生产井，从地表向下延伸，并且在地表以下具有一入口；
一接收井，穿过地下构造，并且能够从地下构造接收井流体，其中接收井的下游部分包括一个基本上水平或者倾斜的段，用于井流体的初级的油/水分离；
一水排出系统，具有一上游端，能够在正常操作期间接收来自接收井的下游部分的下区域的流体；和
一辅助的地下油/水分离器，
其特征在于该辅助的分离器具有一上游端，其能够在正常操作期间接收来自于接收井的下游部分的上区域的流体，该辅助分离器具有一脱水油的出口，该出口与生产井的入口相流体连通，和一个富集水部分的出口，与水排出系统流体连通。
本发明基于申请人的深刻理解采用独有的模型，在基本上水平或者倾斜的井段上流动的井流体在实际操作条件下分离，在基本上水平或者倾斜的井段的靠近下游端处，在上边的富油部分的水浓度(体积％)比在下边的富水部分的油浓度(体积％)大得多。特别是已经发现，实际操作条件下的富油部分包含大于10体积％的水。富水部分的油浓度在0.01-0.1体积％之间。在说明书和权利要求书中，术语“上区域”和“下区域”用在水平段，以表示水平段的交界的水平的上方的空间，并且该术语还表示倾斜段的同样的空间。术语“基本上水平”段的采用是为了考虑定向地下钻井产生的偏差。倾斜段是一个井段，其不是基本上水平的，并且能够具有一从水平面的达到80度的倾斜角，其中井段是从其接收井流体的上游部分，向上倾斜的。
现在参照附图通过实施例对本发明进行描述，其中
图1表示一水平管道中的井流体的分离的模型分析的第一结果，
图2表示一水平管道中的井流体的分离的模型分析的第二结果，
图3示意地表示本发明的第一实施例，
图4示意地表示本发明的第二实施例，
图5示意地表示本发明的第三实施例，
图6示意地表示本发明的第四实施例，
图7示意地表示本发明的用作辅助分离器的静态分离器的实施例，
图8示意地表示图7所示的静态分离器的实施例的细节。
现在参见图1，其中表示了采用申请人研制的模型得出的计算结果。图1表示在水平管道中流动的油/水混合物的，计算出的在水平管道(纵坐标)的端部的上部区域的富油部分的水的浓度(体积％)作为水平管道长度以米作单位(横坐标)的函数。
该计算的操作是通过施加专利模型，允许估计表征在水平管道中流动的油/水混合物分离成上部的富油部分和下部的富水部分的参数。该模型考虑若干输入参数，包括油和水的粘度和流速，管道的直径，起始的液滴尺寸。该模型已经在水平管道中在现场被实验检验。
由于计算输入参数已经被选取，使得它们是典型的并且落入本发明应用的实际操作状态的范围。选取的参数包括油密度790kg/m3，油的粘度是1mPa.s，流速是2000m3/天，管道直径是0.23米，混合物中总的水浓度是50体积％，初始的水滴尺寸是50微米。
从图1中可以清楚，富油部分的水的浓度随着水平管道的长度增加而减小。该模型表示出在1000米的长度下，富油部分包含约12体积％的水。
模型计算的另一结果参见图2。图2示出了在水平管道中流动的油/水混合物的，计算出的在长度为1000米的水平管道(纵坐标)的端部的上部区域的富油部分的水的浓度(体积％)作为油的粘度以mPa.s为单位(横坐标)的函数。流速是1000m3/天(曲线1)，1600m3/天(曲线2)，2000m3/天(曲线3)。其它输入参数与图1计算相同。现在参见图3。用于从地下构造2生产脱水油的系统1包括一生产井3，从地表4向下延伸，并且具有一入口5在地表4以下，和一地表4处的出口6设置有一井首6a。
该系统还包括一个接收井7，其穿过地下构造2，并且通过入口装置8能够接收井流体，其中接收井7的下游件9包括一个基本上水平的部分10，在正常操作期间，进行井流体的初步分离。接收井7被设置成通过连接部分11连接到生产井3的入口5的上游。
另外，设置有一个水的排放系统12，其具有上游端13，被设置成在正常操作期间，从接收井7的下游件9的下部区域14接收流体。
可选择地，可以在或者靠近上游端13和/或连接部分11处设置溢水口、孔、分离器、栓塞或类似物(未示出)，以引导和保持分离的流体部分。
水的排出系统12在此例中是设置在生产井3的下游延伸段，在连接部分11下面，其中延伸段的横剖面可以不同于生产井3的横剖面。另外，水的排出系统12具有一个口15，用于接收富水部分，和一个泵16，用于从水排出系统将流体排出到泵16的下游的井部分17。井部分17适于被设置成允许从水排出系统注入到地下构造(未示出)，并且井部分17还设置有防止水倒流的装置。
另外，设置有一个辅助的地下油/水分离器18，在其上游端具有一入口19，在正常操作期间，其能够从下游件9的上区域20接收流体。分离器18具有一用于脱水油的出口21，其与生产井3的入口5流体连通，和一个用于富水部分的出口22，其经过管道23与水排出系统12中的出口15连接。在此例中分离器被设置成生产井3的一部分，该部分位于连接部分11的上方，使得在正常操作时分离器不能被旁路。生产井3中设置分离器的那部分可以被扩孔。
根据图3所示的实施例的系统1在正常操作期间，经入口8接收的井流体流到包括水平部分10的下游部分9，并且被分离。流体层形成在接收井7的下游部分9的上下区域形成，并且在各层之间分界(未示出)。靠近接收井7的下游端在下区域14流动的流体是富水部分，在上区域20流动的流体是井流体的富油部分。井流体的液流在此初始分离步骤中被分离达到富水部分具有足够低的油浓度。
富水部分进入水排放系统12的上游端13，靠近连接部分11。
富油部分通过入口19进入到辅助分离器18，并且被分离成脱水油，即包含小于10体积％的水，最好是小于2体积％水，更好是小于0.5体积％水，并且富水部分可以包含0.01到0.1体积％的油。分离效率部分依赖于所用的分离器的种类。
脱水油经出口21离开分离器18，并且经过入口5进入到生产井3，然后到达地表4，通过出口6处的井首6a排出系统1。富水部分经出口22和管道23离开分离器，并且在出口15处与富水部分混合而在水排出系统12中形成脱油的水。在正常操作期间，水排出系统12将被充满脱油的水到一定的水位(未示出)。脱油的水由泵16经井部分17被排出。从图3中表示的系统的上述说明可以清楚，本发明的一个特别的优点是，井流体被分离成脱水油和脱油水。脱油水被排出到一地下构造，根据本发明的系统只生产脱水油到地表。
在基本上水平的部分10和连接部分11之间的井的曲线被设计成分离质量基本上不降低。
现在参见图4，示意地示出了本发明的另一实施例。与图3相似的部分采用相同的标号。系统100是图3所示的系统1的延伸部分。它还包括一个连接井101。连接井101在此实施例中被设置成，在连接部分102处它与接收井7相连，靠近基本上水平的部分10的下游端103，并且在连接部分106处它与水排出系统12相连，在连接部分11的下面。连接井101的入口被设置在连接部分102处，以便从下部区域14接收流体，并且连接井101的出口在连接部分106处与水排出系统流体相通。
美国专利4,390,067公开了一种井系统，包括至少两个井身，从地表向下延伸，并且由至少一个通常是水平的井身相连。
在系统100的正常操作期间，富水部分不从连接部分11进入水排出系统。在此，可选择将一栓塞108设置在连接部分11下面，该栓塞适于具有一开口用于连接出口22和开口15的管道23。
现在参见图5，其示意地表示本发明的第三实施例。与图3相似的部分采用相同的标号。图5所示的系统200不同于图3所示的系统1，在于水排出系统202包括一个水排出井204，其被设置成接收井的一个分支。井7和204的连接部分206被设置在靠近下游部分9的基本上水平的部分10的出口。
在正常操作期间，井流体经过基本上水平部分10的初级分离，在通过连接部分206时进入到具有下区域209的部分208。下区域209从接收井7的下游部分9的下区域14接收富水部分。
在正常操作期间，井流体的富油部分在段208的上区域210的层流动，然后通过一个向上弯曲的井部分212。从井部分212，通过入口19进入辅助油水分离器18。在油水分离器18，富油部分被分离成脱水油和富集水部分。脱水的油经出口21离开分离器18，到达生产井3的入口5，再到地表4，经出口6的井首6a从系统200排出。富集水部分经出口22离开分离器18，并且流经管道23到达出口15，其设置在部分208的下部区域209。在那里富集水部分与富水部分混合成脱油的水。
经过管道216，在管道216中具有入口217设置在下区域209，脱油的水由水排出系统202接收。由泵16将脱油的水泵送通过水排出井204，并且通过出口装置218置入地下构造220。
现在参见图6，其示意地示出了本发明的第四实施例。与图3相似的部分采用相同的标号。图6所示的系统300不同于图3所示的系统1，在于辅助的油水分离器的设置以及水排出系统的设置。
系统300的辅助的油水分离器18设置在生产井3的下端的扩孔段。分离器18用于通过其入口19流体从接收井7的下游部分9的水平部分10接收流体，其中分离器18被设置在靠近水平部分10的下游端303。油水分离器18还具有出口21用于脱水的油，与生产井3的入口5流体相通，还具有出口22用于富水部分。其经过管道23与出口15连接。出口15设置水平段10的下区域304，靠近水平段10的下游端303。
水排出装置305在此实施例中，包括一个水排出井306，其以流体流动方向倾斜。水排出井在其上端具有一入口310，其与水平段10的下游端303相连。水排出井306的坡度被选择，使得进来的分层的液流基本上不被打乱。
在水排出井306的下游，在低于水平段10的最低位的地方，安装一个泵，以排出脱油的水，通过出口312进入地下构造315，并且还设置防止水回流的装置(未示)。
在如图6所示的系统300的正常操作期间，经过接收井7的入口装置8被接收的井流体，流到包括水平段10的下游部分9，其作为井流体的初级分离器。流体层在水平段10的上区域和下区域形成，并且在层之间形成交界(未示)。靠近水平段10的下游端303，在下区域304流动的流体是富水部分，在上区域302流动的流体是井流体的富油部分。井流体的液流被分离达到一定程度，即富水部分具有足够低的油浓度。
富油部分经入口19进入到辅助分离器18，并且被分离成脱水油和富集水部分，其中脱水油被传送到地表4，如图3所描述的。富集水部分经出口22和管道23离开分离器，并且在靠近出口15处的下区域304与富水部分混合，在出口15的下游形成脱油的水。
脱油的水通过入口310，由水排出井306接收。在基本上水平的段的最低处，在正常操作期间，水排出井被充满脱油的水。由泵16将脱油的水经水排出井306泵出，并且经出口装置312置入地下构造315。
可能希望采用单一的生产井和单一的油/水分离器，从多个接收井生产油。这样，根据本发明的系统包括一个或者多个另外的接收井，其穿过不同地方的地下构造而接收井流体，其中另外的接收井的下游部分与该接收井的下游部分流体相通。井流体分离成富水部分和富油部分可以分别在多个接收井中进行，或者在所有的井流体或者部分井流体混合以后，在一共同的下游部分进行，或者以两种方式进行。
在公告号WO/25005的国际专利申请中公开了一种地下井系统，包括一个基本上垂直的井身，和一个或者多个从垂直井身延伸的水平的井段。
在公告号WO/50679的国际专利申请中公开了一种地下井系统，包括一个主井，和一个或者多个附加的井，其中各井从地表向下延伸，并且在生产构成中包括一个基本上水平的段。该附加井的水平段与主井的水平段通过生产构成而流体连通，但是不与主井交叉。
根据本发明的系统中采用的地下的油/水分离器能够是本领域公知的各种形式的，如旋风的、聚结器、或者一静态分离器。有利的是，分离器是一静态的，设置在分离腔中，其中分离腔的高度大于正常操作条件下的形成的油/水分散带的厚度。分离腔能够有利的设置在生产井的扩孔段。
已经考虑到，在地下分离腔中，可以利用井的物理条件，如升高的温度和压力，其影响油的分离质量，使得在实际上经济上可行的条件下，从接收井的下游部分的上区域接收的流体被有效地分离成相对干的油和相对纯的水。
在正常操作期间由静态分离器从接收井的下游部分的上区域接收的流体是油/水分散形式的井流体的富油部分，包含大于10体积％的水。在分离腔中在重力的影响下，这样的油/水分散物的分离可以由申请人研制的模型所描述。这个所谓的分散带模型公告在H.G.Polderman等人的SPE论文1997年第38816号。该模型能够用于描述分离腔中的分离。一个重要的分离机构是基于分散带中的小水滴的聚结器，当水滴增大时会沉到下层。在正常操作期间，形成三个液层：一个相对纯的水的底层，一个中间层包含油和水的分散物，和一个上层是相对干的油。中间层也称作分散带。
适当地，分离器的入口和出口被设置成，供给和分离的部分垂直或者接近垂直地流动进出分离腔。
在这样的静态分离器的第一实施例中，分离器还包括一个液流分配装置，用于在一预定的垂直位置分配流体到分离腔的横截面区域。较好的是，允许流体在一预定的垂直位置经过一个或者多个开口以低于1m/s的速度进入到分离腔。在分离腔中，流体被允许分离成一个低层的富集水部分，一个中间层的油和水分散部分，和一个上层脱水油部分。上层和下层的流体经脱水油出口和富集水部分的出口分别取出。分离器还可以包括一个液位检测装置，用于测量两个流体层的交界的垂直位置，以便保持在正常操作期间两个流体层之间的交界的垂直位置。
在第二实施例中，一个静态分离器用作本发明的辅助分离器，还包括：
一叠垂直间隔开的倾斜的板，其中在各对相邻的板之间限定一个分离空间；
一个基本上垂直的入口管道与分离器上游端连通，该入口管道横向于该叠板，并且被设置成从接收井下端的下游部分的上区域接收流体，并且提供一个或者多个流体出口，它们各开到分离空间；
一个基本上垂直的油收集通道，在其上端具有一个油出口并且与分离器的脱水油出口连通，该油收集通道具有一个或者多个入口，各油入口被设置成，从分离空间的最高区域接收流体，其中至少刚好在各油入口下面的板设置有一个垂直指向上的挡板；和
一个基本上垂直的水收集通道在其最低端具有一个水出口，与分离器的富集水部分的出口相连通，该油收集通道具有一个或者多个水入口，各水入口被设置成从分离空间的最低区域接收流体，其中至少刚好在各水入口上方的板设置一垂直指向下的挡板。
现在参见图7和8。图7表示一静态分离器410的一个例子，其设置在分离腔406中，在生产井的扩孔段(未示)。该分离腔406具有基本上圆形截面。分离腔406的垂直壁408由围绕的构造409形成，但是应当明白，该壁还能够由一井筒构成，如一个井壁。分离腔的壁还形成分离器的壁。静态分离器410包括一叠倾斜的基本上是平的板430，431，432，它们基本上相互平行并且以等距离垂直地间隔开。两个相邻的板之间限定的空间被称作分离空间。例如，板430和431限定分离空间435，板431和432限定分离空间436。在该叠板的最低的板的下面，设置一个平行的基板437，其中基板的外边缘与分离腔406的壁密封的接合。在板432和基板437之间，限定又一个分离腔438。
该叠板与入口通道440相交，其从一个开口442穿过该叠板在分离腔中间垂直向上延伸。入口管道的通道通过一个板，例如通道443穿过板431，从而设置成，入口管道440的壁密封地与该板配合，例如板431，从而防止在相邻的分离空间之间，如分离空间435和436，沿着入口管道有流体相通。另外，入口管道设置有径向出口开口444，445，446，其分别开向分离空间435，436，438。应当清楚，另外的出口开口可以被设置，开向不同的径向方向。一个出口开口有利的设置在水平面的轴向，上述板绕该轴倾斜，即在图7中一个轴线垂直于纸平面。
现在参照图8进一步说明倾斜板的细节，其中示意地表示图7中的板431和432。板431的边缘447在板431的上侧448包括一个直边449，一个指向上的挡板450安装在该边上。在下侧452，边缘447包括一个直边454，一个指向下的挡板456安装在该边上。
再参见图7，该叠板的另外的倾斜板类似地在它们的上下侧分别设置有一指向上和指向下的挡板458，459，460，461。各倾斜板的边缘的其余的没安装挡板的部分被设置成密封地与壁408接合。
静态分离器410还包括一个油收集通道465，其由指向上的挡板458，450，459和壁408限定的空间形成。该油收集通道465包括油入口，例如油入口470被设置成从分离空间436的最上边区域472接收流体。油入口470由板431的上边449，和刚好在油入口各方面的板432的指向上的挡板459限定。油收集通道465还包括一个出口473与静态分离器410的出口415相连通。
与油收集通道465相对，分离器410包括一个水收集通道475，其由指向下的挡板460，456，461和壁408限定的空间形成。该水收集通道475包括水入口，例如水入口480被设置成从分离空间435的最下边区域482接收流体。水入口480由板431的下边454，和刚好在水入口480上方的板430的指向下的挡板限定。水收集通道475还包括一个出口483与静态分离器410的出口418相连通。
带有挡板的板430，431和432被设置成，指向上的挡板与壁408之间的最短的水平距离从底部到顶部增加，并且指向下的挡板与壁408之间的最短的水平距离从顶部到底部增加。以此方式，油收集通道465和水收集通道475的横截面面积在向着它们相应的出口473和483的方向增加。由于分离器410不包含在正常操作期间移动的件，因此它代表一个静态油水分离器。
在正常操作期间，流体进入到静态分离器410的上游端412，进入入口通道440的开口442，并且被允许通过出口开口444，445和446进入到分离空间435，436，437。已经发现，如果所有的开口具有相同的横截面积则分离效果好。如果开口的直径大约是入口通道的直径，使得通过开口的压力降小，则效果好。
现在对分离进行详述。为此，我们注意板431和432之间的分离空间436。在此分离空间436，形成三个流体层：一个上层是脱水的油，一个中间层是分散带，一个下层是富集水层。脱水的油层向着分离空间436的最上边的区域472流动，从那里离开分离空间，通过入口470进入到油收集通道。富集水层向着分离空间436的最下边的区域485流动，从那里离开分离空间，通过入口486进入到水收集通道。在空间435和435中的分离是类似的。油收集通道465从所有的分离空间接收脱水油部分，并且由于通道的横截面向着出口473变宽，脱水油部分的垂直向上的流动速度能够保持基本上不变。从出口473，收集的脱水油部分流动到分离器的脱水油出口415。
水收集通道475从所有的分离空间接收富集水部分，并且由于通道的横截面从顶部到底部向着出口483变宽，在通道475中，富集水部分的垂直向下的流动速度能够保持基本上不变。从出口483，收集到的富集水部分流动到分离器的富集水部分的出口418。
在另一实施例中，倾斜的板能够采取基本上漏斗形式，设置成基本上相互平行，其中各漏斗设置有一中央开口。
通过安装一叠垂直间隔开的倾斜板，分离腔的效率能够提高，即一个较小高度的腔能够处理与较大的无板的分离腔的同样的通过量。在实际中，时常能够达到分离腔所需高度的减小到原来的1/1.5到1/6。有时，分离腔的高度不是井的设计的一个限定因素，并且可以使用没有一叠板的分离器。
分离腔的典型尺寸在下列假设下使用分散带模型计算：通过分离器的总的流速是井流体1000m3/天，该井流体包含50体积％水，干油粘度是0.001Pa.s。因此，需要一个约1米直径和5米高度的分离腔。为了比较，在分离腔中安装一叠板，高度需要能够降低到例如2米。适当地，分离腔的高度/直径比小于6，其中直径被理解为具有同样的横截面积的圆的直径，该面积是分离腔的体积除以其高度。
应该明白：本发明的实际应用中，可以进行本领域公知的附加的技术测量，并且专家是能手。为了举例，那些测量中的一些将在后面简要地描述。
根据本发明的系统的井，或者其中的部分，可以将井壁、管道、packing、流量控制器、测量设备、数据传输线、能源传输线设置到地下设备或者其它本领域公知的其它装置，用于操作和控制一个井系统。
在井流体除包括油和水，还包括气的情况下，可能在接收井的下游部分的其余流体流动的层的顶部形成一个气层。气可以降低分离器的效率。因此有利的是在系统的适当的位置，设置一个气体的出口，连接到气排出系统。
可能需要采用地下设备进行测量。这对监测和控制系统的操作可能是有利的。
作为例子，可以安装测量设备，以监测系统中某些位置的流体的油、气或者水的含量。例如，脱油水、富水部分、富集水部分或者脱水油的含水量和含油量可以由适当的设备测量。
另外，虽然系统中某些位置的不同部分的层之间的交界的精确垂直高度对于系统的作用来说，通常不是严格的，并且可以在预定的限制内改变，可能需要采用监测器测量该高度。
这样测量的结果可以例如被用于控制系统中某些位置的流体的流速，将其控制在预定的限制内。如何控制根据本发明的系统的流速是本领域公知的，例如，注入的井流体，来自于接收井的下游部分的上区域或下区域的流体，脱油水或者脱水油。为此，系统可以包括可控制的阀、泵、节流阀、可移动的套筒、可调整的孔或者其它适当的设备。
可能需要通过物理或者化学的装置对流体部分的分离进行改进，例如，通过本领域公知的化学注射。
在为了初级分离而设置倾斜的井段的情况下，有利的是在倾斜段的下游端，在辅助分离器的上游区域和其附近，设置一个基本上水平的段，其能够达到例如100米长。
应当明白，脱油能够注入到地下构造，井流体从该处取出。以此，脱油水的注入能够用来保持地下构造的压力。
因此，本发明提供一种系统，用于从地下构造生产油到地表，其中油能够在地表以下脱水，使得生产的油的水浓度足够低，以至于在将油从井首运走以前，不需要在地表进一步脱水。
Claims (20)
1.一种从一地下构造生产脱水油到地表的系统，该系统包括：
一生产井，从地表向下延伸，并且在地表以下具有一入口；
一接收井，穿过地下构造，并且能够从地下构造接收井流体，其中接收井的下游部分包括一个基本上水平或者倾斜的段，用于井流体的初级的油/水分离；
一水排出系统，具有一上游端，能够在正常操作期间接收来自接收井的下游部分的下区域的流体；和
一辅助的地下油/水分离器，
其特征在于该辅助的分离器具有一上游端，其能够在正常操作期间接收来自于接收井的下游部分的上区域的流体，该辅助分离器具有一脱水油的出口，该出口与生产井的入口相流体连通，和一个富集水部分的出口，与水排出系统流体连通。
2.根据权利要求1的系统，其特征在于水排出系统包括将来自于下区域和富集水部分的流体注入到地下构造。
3.根据权利要求1或2的系统，还包括一个连接井，其中连接井具有一个入口，设置成接收来自于接收井的下游部分的下区域的流体，和一个出口，与水排出系统流体连通。
4.根据权利要求1或2的系统，其特征在于水排出系统包括一个水排出井，它是接收井的一个分支。
5.根据权利要求1或2的系统，其特征在于水排出系统包括一个水排出井，其坡度沿流体流动的方向倾斜。
6.根据权利要求1至5中的任一个的系统，其特征在于还包括一个另外的接收井，设置成从地下构造中接收井流体，其中该另外的接收井的下游部分与接收井的下游部分流体连通。
7.根据权利要求1至6中的任一个的系统，其特征在于还包括地下测量设备，以测量系统的某一位置的流体的特性。
8.根据权利要求7的系统，其特征在于该特性是流体中的一个部分的浓度。
9.根据权利要求7的系统，其特征在于该特性是系统的某一位置的井流体的不同部分的层之间的交界的垂直高度。
10.根据权利要求1至9中任一个的系统，其特征在于还包括控制系统中某一位置的流体流量的装置。
11.根据权利要求7至9中的任一个的系统，其特征在于该系统包括控制系统的某一位置的流体流量的装置，从地下测量设备中得到的数据被用于控制流体流动的装置的输入。
12.根据权利要求1至11中的任一个的系统，其特征在于该辅助的地下油/水分离器由下列组中选取，包括漩风器、油水分凝聚过滤器，或者一静态分离器。
13.根据权利要求12的系统，其特征在于该辅助分离器是一静态分离器，其设置在分离腔中，以及其中分离腔的高度大于分散带的厚度，该分散带在正常操作状态下形成。
14.根据权利要求13的系统，其特征在于该静态分离器还包括一液流分配装置，其设置成在预定垂直位置将从分离器入口接收到的井流体分配到分离腔的横截面区域。
15.根据权利要求13或14的系统，其中该静态分离器还包括液位检测装置和一液流控制装置，从而在正常操作期间保持两流体层之间的交界在预定高度。
16.根据权利要求13的系统，其特征在于该静态分离器还包括
一叠垂直间隔开的倾斜的板，其中在各对相邻的板之间限定一个分离空间；
一个基本上垂直的入口管道与分离器上游端连通，该入口管道横向于该叠板，并且被设置成在其下端接收流体，并且设置有一个或者多个出口，它们各开到分离空间；
一个基本上垂直的油收集通道，在其上端具有一个油出口并且与分离器的脱水油出口连通，该油收集通道具有一个或者多个油入口，各油入口被设置成，从分离空间的最高区域接收流体，其中至少刚好在各油入口下面的板设置有一个垂直指向上的挡板；和
一个基本上垂直的水收集通道在其较低端具有一个水出口，与分离器的富集水部分的出口相连通，该油收集通道具有一个或者多个水入口，各水入口被设置成从分离空间的最低区域接收流体，其中至少刚好在各水入口上方的板设置一垂直指向下的挡板。
17.根据权利要求16的系统，其特征在于倾斜的板基本上是平的，并且设置成相互平行，其中各倾斜板设置有一垂直指向下的挡板，该挡板安装在倾斜板的下侧的边缘，和一个指向上的挡板安装在倾斜板的上侧的边缘，其中边缘的其余部分与分离腔的壁密封地配合，其中油收集通道由指向上的挡板和壁所限定的空间形成，并且水收集通道由指向下的挡板和壁所限定的空间形成。
18.根据权利要求16的系统，其特征在于倾斜的板基本上是漏斗形的，并且设置成相互平行，其中各漏斗设置有一中央开口。
19.根据权利要求13至19中的任一个的系统，其特征在于分离腔的高度/直径比小于6。
20.根据权利要求1至19中的任一个的系统，其特征在于辅助的地下油/水分离器被设置在生产井的扩孔段。
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