CN203796251U

CN203796251U - 采上注下式海上用大流量井下油水分离器

Info

Publication number: CN203796251U
Application number: CN201420199799.7U
Authority: CN
Inventors: 李增亮; 康强; 赵传伟
Original assignee: China University of Petroleum East China
Current assignee: China University of Petroleum East China
Priority date: 2014-04-23
Filing date: 2014-04-23
Publication date: 2014-08-27
Anticipated expiration: 2024-04-23

Abstract

一种采上注下式海上用大流量井下油水分离器装置，由举升油管、举升油管接头、注水油管、底部注水通道、注水油管、二级举升油管、双级旋流器组、三通总成、电泵机组、生产层、封隔器、注水层组成，其特征在于举升油管通过螺纹连接插装在举升油管接头中，举升油管接头通过法兰连接与双级旋流器组总成连接，双级旋流器组通过法兰连接与三通总成连接，三通总成通过法兰连接与电泵机组连接，注水油管上端通过螺纹连接插装于底部注水通道中。本实用新型具有如下优点：电泵机组置于双级旋流器下，实现了采上注下，结构稳定，举升油管等的配置，能够配置尺寸更大的旋流器的外径。

Description

采上注下式海上用大流量井下油水分离器

技术领域

本实用新型专利涉及海洋油田开采技术领域，特别适用于海上大套管尺寸（7寸及以上）的高含水油井的井下油水分离同井采注，是一种采上注下式海上用大流量井下油水分离器装置。

背景技术

采用水力旋流器组合系统来综合处理油井采出液，其流程简单，油水分离速度快，成本低，占地面积少，特别适合于海上采油平台上使用，在海上油田，采油平台上可利用的空间十分有限，以往的传统分离设备要占用相当大的面积，而且海上运输和安装费用都很高。由于水力旋流器体积小，实现油水分离不受运动(如振动或晃动等)的影响，因此特别适用于海上油田的开发。

随着海上油田的开采，采出液的高含水问题已经逐渐显现出来，高含水问题提高了采油成本，限制了生产规模，降低了生产效率，并且对环境造成了诸多的负面影响。井下油水分离技术可以有效得解决这些问题，该技术可以实现在井筒套管内对采出液进行油水分离，将分离出的净化水回注到同一井眼的非采油层，只将分离出的浓缩油举升至地面，是一项环保、节能的优势技术。然而，由于井下工作条件恶劣，空间尺寸有限等原因使得井下油水分离技术在复杂性与可靠性之间很难取舍——过于复杂的结构使得可靠性降低，安装、操作难度巨大；装置结构过于简单又会造成相关工艺流程无法实现，分离效率得不到保证。本实用新型提出一种适用于海上或陆地大尺寸套管（9 5/8寸及以上）的井下油水分离装置，装置结构布置合理，运行可靠度高，多级分离器串联，分离效率高。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：电泵机组的设计选型、多级旋流分离器、举升管柱、注水管柱管线的空间布置方式、各部分之间的连接方式以及内部流道结构的设计，它解决了井下空间有限的情况下，如何增大旋流器外径的问题，增大了装置的分离效率。

一种采上注下式海上用大流量井下油水分离器装置，由举升油管、举升油管接头、注水油管、底部注水通道、注水油管、二级举升油管、双级旋流器组、三通总成、电泵机组、生产层、封隔器、注水层组成，其特征在于举升油管通过螺纹连接插装在举升油管接头中，举升油管接头通过法兰连接与双级旋流器组总成连接，两者之间采用O型密封圈1和O型密封圈5密封，双级旋流器组通过法兰连接与三通总成连接，两者之间采用O型密封圈13和O型密封圈16密封，三通总成通过法兰连接与电泵机组连接，注水油管上端通过螺纹连接插装于底部注水通道中。

上述的双级旋流器组由上交叉口流道、溢流嘴a、中部壳体a、推力挡板、中交叉口流道、单锥旋流器、双锥旋流器、支撑管A、支撑底座A、密封推力座、溢流嘴b，中部壳体b、底部交叉口流道、支撑管B、支撑底座B组成，所述双级旋流器组壳体依次从上到下为上交叉口流道、中部壳体a、中交叉口流道、中部壳体b、底部交叉口流道组成，之间通过螺纹连接，通过O型密封圈7、O型密封圈9、O型密封圈11和O型密封圈15密封，溢流嘴a插装在上交叉口流道中间流道中，两者中间通过O型密封圈6密封，溢流嘴a和双锥旋流器上端固结在一起，双锥旋流器上端插装在上交叉口流道中，两者间通过O型密封圈2密封，支撑底座A、推力挡板、密封推力座依次插装在壳体中部，通过O型密封圈3和O型密封圈8密封，溢流嘴b插装在中交叉口流道中间流道中，两者中间通过O型密封圈4密封，支撑管A下端和支撑底座A通过螺纹连接，支撑双锥旋流器，溢流嘴b和单锥旋流器上端固结在一起，单锥旋流器上端插装在中交叉口流道中，两者间通过O型密封圈10密封，支撑底座B插装在壳体中部，通过O型密封圈12密封，支撑管B下端和支撑底座B通过螺纹连接，支撑单锥旋流器。

上述的采上注下式海上用大流量井下油水分离器装置，其特征在于三通总成由三通接头、三通组成，三通接头通过法兰连接与底部交叉口流道连接，两者间通过O型密封圈13和O型密封圈16密封，三通接头插装在三通中，通过O型密封圈14密封，三通接头上设有两个流道，左流道为原油流道，右流道为注水流道，该流道上设有孔。

上述的电泵机组顺置于三通总成下，从上到下依次为泵接头、多级离心泵、油气分离器、保护器、潜油电机、补偿器、补偿器接头，两者之间法兰连接，泵接头上端通过螺纹连接插装于三通中，补偿器接头下端通过螺纹连接插装于底部注水通道中。

上述的双级旋流器组，其特征在于上交叉口流道和中交叉口流道中间流道上设有孔，二级举升油管接头插装于该孔内，将第二级分离出的油举升至第一级，上交叉口流道上开有三个流道，左右流道为原油液流道，中间流道为溢流液流道，中交叉口流道上开有三个流道，左流道为原油液流道，中流道为溢流液流道，右流道为第一级分离液流道。

上述的注水油管上端通过螺纹连接插装于三通下端流道，下端插装于底部注水通道中。

本实用新型具有如下优点：电泵机组置于双级旋流器下，各结构之间的配置实现了采上注下，结构稳定；电机顺置，可靠性高，寿命长，安全性能高；举升油管等的配置，能够配置尺寸更大的旋流器的外径；注水油管的配置使井下注水通道更加紧凑，节省空间。

附图说明

图1：本实用新型装置的总体结构示意图；

图2：本实用新型装置的总体结构剖视图；

图3：图2中A-A剖视图；

图4：图2中B-B剖视图；

图5：图2中C-C剖视图；

图6：图2中D-D剖视图；

图7：图2中E-E剖视图；

图8：图2中F-F剖视图；

图9：图2中G-G剖视图；

图10：图2中H-H剖视图。

符号说明

1.上交叉口流道，2.溢流嘴a，3.中部壳体a，4.推力挡板，5.中交叉口流道，6.单锥旋流器，7.举升油管，8.举升油管接头，9.双锥旋流器，10.支撑管A，11.支撑底座A，12.密封推力座，13.溢流嘴b，14.中部壳体b，15.底部交叉口流道，16.三通接头，17.泵接头，18.支撑管B，19.支撑底座B，20.三通，21.注水油管，22.多级离心泵，23.油气分离器，24.保护器，25.潜油电机，26.补偿器，27.补偿器接头，28.底部注水通道，29.注水油管，30.二级举升油管，31.双级旋流器组，32.三通总成，33.电泵机组，34.生产层，35.封隔器，36.注水层。

B1、B2、B3、B4、B5、B6、B7、B8、B9、B10、B11、B12、B13、B14、B15、B16.O型密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和实例对本实用新型作进一步说明：

如图1-10所示，一种采上注下式海上用大流量井下油水分离器装置，由举升油管7、举升油管接头8、注水油管21、底部注水通道28、注水油管29、二级举升油管30、双级旋流器组31、三通总成32、电泵机组33、生产层34、封隔器35、注水层36组成，其特征在于举升油管7通过螺纹连接插装在举升油管接头8中，举升油管接头8通过法兰连接与双级旋流器组31总成连接，两者之间采用O型密封圈1B1和O型密封圈5B5密封，双级旋流器组31通过法兰连接与三通总成32连接，两者之间采用O型密封圈13B13和O型密封圈16B16密封，三通总成32通过法兰连接与电泵机组33连接，注水油管29上端通过螺纹连接插装于底部注水通道28中。

工作流程为，实心箭头为油水混合物的流动方向，虚心箭头为分离出油的流动方向，流体流动过程为来自生产层34的油水气混合物经过油气分离器23分离后的油水混合物，经过多级离心泵22增压后，依次经过油水混合物泵接头17、三通20左流道、三通接头16左流道、下交叉口流道15左流道、中部壳体b14、中交叉口流道5左流道、中部壳体a3、上交叉口流道1左流道，到达上交叉口流道1环形流道后，油水混合物向下流动，经过上交叉口流道1右流道后，进入双锥旋流器9分离后，油通过溢流嘴a2、上交叉口流道1中间流道、举升油管7被举升至地面，油水混合物通过双锥旋流器9尾管进入中交叉口流道5左流道进入单锥旋流器6，进行第二级油水分离后，油通过溢流嘴b13、中交叉口流道5中间流道所设的孔、二级举升油管30、上交叉口流道1中间流道所设的孔，与第一级分离出的油汇合，被举升至地面，被分离后的水经过单锥旋流器6尾管、下交叉口流道15右流道、三通接头16左流道、三通20环空管道、注水油管21、底部注水通道28、注水油管29，被注入到注水层36。

Claims

1.一种采上注下式海上用大流量井下油水分离器，由举升油管（7）、举升油管接头（8）、注水油管（21）、底部注水通道（28）、注水油管（29）、二级举升油管（30）、双级旋流器组（31）、三通总成（32）、电泵机组（33）、生产层（34）、封隔器（35）、注水层（36）组成，其特征在于举升油管（7）通过螺纹连接插装在举升油管接头（8）中，举升油管接头（8）通过法兰连接与双级旋流器组（31）总成连接，两者之间采用O型密封圈1（B1）和O型密封圈5（B5）密封，双级旋流器组（31）通过法兰连接与三通总成（32）连接，两者之间采用O型密封圈13（B13）和O型密封圈16（B16）密封，三通总成（32）通过法兰连接与电泵机组（33）连接，注水油管（29）上端通过螺纹连接插装于底部注水通道（28）中。

2.根据权利要求1所述的采上注下式海上用大流量井下油水分离器，其特征在于双级旋流器组（31）由上交叉口流道（1）、溢流嘴a（2）、中部壳体a（3）、推力挡板（4）、中交叉口流道（5）、单锥旋流器（6）、双锥旋流器（9）、支撑管A（10）、支撑底座A（11）、密封推力座（12）、溢流嘴b（13），中部壳体b（14）、底部交叉口流道（15）、支撑管B（18）、支撑底座B（19）组成，所述双级旋流器组（31）壳体依次从上到下为上交叉口流道（1）、中部壳体a（3）、中交叉口流道（5）、中部壳体b（14）、底部交叉口流道（15）组成，之间通过螺纹连接，通过O型密封圈7（B7）、O型密封圈9（B9）、O型密封圈11（B11）和O型密封圈15（B15）密封，溢流嘴a（2）插装在上交叉口流道（1）中间流道中，两者中间通过O型密封圈6（B6）密封，溢流嘴a（2）和双锥旋流器（9）上端固结在一起，双锥旋流器（9）上端插装在上交叉口流道（1）中，两者间通过O型密封圈2（B2）密封，支撑底座A（11）、推力挡板（4）、密封推力座（12）依次插装在壳体中部，通过O型密封圈3(B3)和O型密封圈8(B8)密封，溢流嘴b（13）插装在中交叉口流道（5）中间流道中，两者中间通过O型密封圈4（B4）密封，支撑管A（10）下端和支撑底座A（11）通过螺纹连接，支撑双锥旋流器（9），溢流嘴b（13）和单锥旋流器（6）上端固结在一起，单锥旋流器（9）上端插装在中交叉口流道（5）中，两者间通过O型密封圈10（B10）密封，支撑底座B（19）插装在壳体中部，通过O型密封圈12(B12)密封，支撑管B（18）下端和支撑底座B（19）通过螺纹连接，支撑单锥旋流器（6）。

3.根据权利要求1所述的采上注下式海上用大流量井下油水分离器，其特征在于三通总成（32）由三通接头（16）、三通（20）组成，三通接头（16）通过法兰连接与底部交叉口流道（15）连接，两者间通过O型密封圈13（B13）和O型密封圈16（B16）密封，三通接头（16）插装在三通（20）中，通过O型密封圈14（B14）密封，三通接头（16）上设有两个流道，左流道为原油流道，右流道为注水流道，该流道上设有孔。

4.根据权利要求1所述的采上注下式海上用大流量井下油水分离器，其特征在于电泵机组（33）顺置于三通总成（32）下，从上到下依次为泵接头（17）、多级离心泵（22）、油气分离器（23）、保护器（24）、潜油电机（25）、补偿器（26）、补偿器接头（27），两者之间法兰连接，泵接头（17）上端通过螺纹连接插装于三通（20）中，补偿器接头（27）下端通过螺纹连接插装于底部注水通道（28）中。

5.根据权利要求2所述的采上注下式海上用大流量井下油水分离器，其特征在于上交叉口流道（1）和中交叉口流道（5）中间流道上设有孔，二级举升油管（30）接头插装于该孔内，将第二级分离出的油举升至第一级，上交叉口流道（1）上开有三个流道，左右流道为原油液流道，中间流道为溢流液流道，中交叉口流道（5）上开有三个流道，左流道为原油液流道，中流道为溢流液流道，右流道为第一级分离液流道。

6.根据权利要求1所述的采上注下式海上用大流量井下油水分离器，其特征在于注水油管（21）上端通过螺纹连接插装于三通（20）下端流道，下端插装于底部注水通道（28）中。