CN211777371U - 一种井下油水分离装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种井下油水分离装置，在环形管主体的首尾两端分别设置有顶盖和底盖，在底盖上开设有进液孔，第一筛孔管、第二筛孔管、第三筛孔管和第四筛孔管依次由外而内设置，第一筛孔管、第二筛孔管、第三筛孔管和第四筛孔管形成一半径不同而共圆心的环形管主体，在第一筛孔管和套管之间形成一过油空腔，在过油空腔的底端设有第一封隔器，在第一筛孔管和第二筛孔管之间填充亲油疏水固体颗粒，在第二筛孔管和第三筛孔管之间形成一进液环形空腔，进液孔位于进液环形空腔的底端，在第三筛孔管和第四筛孔管之间填充亲水疏油固体颗粒，第四筛孔管形成一过水空腔。利用两种不同润湿颗粒材料实现油水双向分离，分离效率高、分离效果好。

Description

一种井下油水分离装置

技术领域

本实用新型涉及油田开发装置技术领域，更具体地说涉及一种井下油水分离装置。

背景技术

油田开发中后期，许多油井普遍含水升高，从投产初期的无水采油逐步升高到中高含水(20％-90％)阶段，甚至特高含水(>90％)阶段。高含水导致原油产量大幅降低，为保持产油量稳定，通常采用提高产液量的方式来达成目的。产出液中含有大量的水，对于油田开发及处理无益，其不仅耗费大量抽汲能量，还增加地面水处理能力，推高吨油操作成本。特别是对于海上油田生产平台来说，其空间有限，地面水处理能力有限，且处理成本较高，因此，高含水井是制约海上采油平台可持续发展的极其不利因素。

面对采出液的高含水问题，国内外各大石油公司，开始应用井下油水分离技术来解决此类问题。井下油水分离技术可以实现采出液在井筒套管内进行油水分离，分离出的水直接回注地层，而分离出的原油举升至地面，是一项节能环保的优质技术。总体来看，井下油水分离技术仍处于进一步探索完善阶段，从工艺结构角度来看，结构过于复杂其安装难度大、可靠性低，结构过于简单其工艺流程难实现、分离效率低；从分离方式来看，目前油水分离方式主要有三种：利用传统重力沉降、利用高速旋转原理(旋流器)、利用超亲水材料等来实现油水分离。重力沉降时间长，需要大空间，处理量小，油水分离效果不理想；旋流器分离技术需要大功率马达或多级旋流器，系统复杂、设备操作费用大，不够经济；基于超亲水材料的油水分离，仅为单流向分离，无法双向高效分离。因此，需要研制更优质的井下油水分离装置。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术中的不足，现有的油水分离装置，结构复杂的其安装难度大、可靠性低，结构简单的其工艺流程难实现、分离效率低，提供了一种井下油水分离装置，利用两种不同润湿颗粒材料实现油水双向分离，分离效率高、分离效果好；该装置结构简单、工艺流程易于实现，且成本低，易于推广。

本实用新型的目的通过下述技术方案予以实现。

一种井下油水分离装置，包括油分导出组件、油水分离组件和水分导出组件；

所述油水分离组件包括环形管主体、亲油疏水固体颗粒、亲水疏油固体颗粒和第一封隔器，在所述环形管主体的首尾两端分别设置有顶盖和底盖，在所述底盖上开设有用于液体进入环形管主体的进液孔，所述环形管主体包括第一筛孔管、第二筛孔管、第三筛孔管和第四筛孔管，所述第一筛孔管、所述第二筛孔管、所述第三筛孔管和所述第四筛孔管依次由外向内同心设置以形成环形管主体，在所述第一筛孔管和套管之间形成一过油空腔，在所述过油空腔的最底端设置有所述第一封隔器，在所述第一筛孔管和所述第二筛孔管之间填充所述亲油疏水固体颗粒，在所述第二筛孔管和所述第三筛孔管之间形成一进液环形空腔，所述进液孔位于所述进液环形空腔的最底端，在所述第三筛孔管和所述第四筛孔管之间填充所述亲水疏油固体颗粒，所述第四筛孔管形成一过水空腔；

所述水分导出组件包括圆形管和注水电潜泵，所述圆形管的首端与所述第四筛孔管的尾端相连，在所述圆形管的尾端与所述注水电潜泵相连，在所述圆形管的外壁和井壁之间设置有第二封隔器；

所述油分导出组件即为采油电潜泵，所述采油电潜泵设置在所述顶盖的上方，且与所述过油空腔相连通。

在所述圆形管内还设置有用于防止避免分离后的水倒流到装置内的单向阀。

在所述单向阀和所述注水电潜泵之间还设置有用于与注水电潜泵无缝对接的转换接头，所述圆形管与所述转换接头相连。

所述第二封隔器设置在所述转换接头与所述井壁之间。

所述单向阀和所述转换接头设置在产出层下方。

所述注水电潜泵设置在注入层内。

在所述顶盖上还设置有便于将装置下入井内的变扣接头。

本实用新型的有益效果为：创立了全新的井下油水双向分离的分离方式；利用两种不同润湿颗粒材料实现油水双向分离，分离效率高、分离效果好；该装置结构简单、工艺流程易于实现，且成本低，易于推广。

附图说明

图1是本实用新型的纵剖面结构示意图；

图2是本实用新型的横切面结构示意图；

图中：1为第一筛孔管，2为圆形管，3为顶盖，4为底盖，5为单向阀，6为转换接头，7为亲油疏水固体颗粒，8为亲水疏油固体颗粒，9为变扣接头，10为过水空腔，11为进液环形空腔，12为过油空腔，13为进液孔，14为第一封隔器，15为套管，16为采油电潜泵，17为注水电潜泵，18为第二封隔器，19为第二筛孔管，20为第三筛孔管，21为第四筛孔管。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

下面通过具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

实施例一

一种井下油水分离装置，包括油分导出组件、油水分离组件和水分导出组件；

油水分离组件包括环形管主体、亲油疏水固体颗粒7、亲水疏油固体颗粒8和第一封隔器14，在环形管主体的首尾两端分别设置有顶盖3和底盖4，在底盖4上开设有用于液体进入环形管主体的进液孔13，环形管主体包括第一筛孔管1、第二筛孔管19、第三筛孔管20和第四筛孔管21，第一筛孔管1、第二筛孔管19、第三筛孔管20和第四筛孔管21依次由外向内同心设置以形成环形管主体，在第一筛孔管1和套管15之间形成一过油空腔12，在过油空腔12的最底端设置有第一封隔器14，在第一筛孔管1和第二筛孔管19之间填充亲油疏水固体颗粒7，在第二筛孔管19和第三筛孔管20之间形成一进液环形空腔11，进液孔13位于进液环形空腔11的最底端，在第三筛孔管20和第四筛孔管21之间填充亲水疏油固体颗粒8，第四筛孔管21形成一过水空腔10；

水分导出组件包括圆形管2和注水电潜泵17，圆形管2的首端与第四筛孔管21的尾端相连，在圆形管2的尾端与注水电潜泵17相连，在圆形管2的外壁和井壁之间设置有第二封隔器18；

油分导出组件即为采油电潜泵16，采油电潜泵16设置在顶盖3的上方，且与过油空腔12相连通。

实施例二

在实施例一的基础上，在圆形管2内还设置有用于防止避免分离后的水倒流到装置内的单向阀5。

在单向阀5和注水电潜泵17之间还设置有用于与注水电潜泵17无缝对接的转换接头6，圆形管2与转换接头6相连。

第二封隔器18设置在转换接头6与井壁之间。

单向阀5和转换接头6设置在产出层下方。

注水电潜泵17设置在注入层内。

实施例三

在实施例二的基础上，在顶盖3上还设置有便于将装置下入井内的变扣接头9。

使用时，来自产出层的液体经过进液孔13进入进液环形空腔11内，由于环形管主体是由管壁上均匀开设有筛孔的第一筛孔管1、第二筛孔管19、第三筛孔管20和第四筛孔管21组成，在亲油疏水固体颗粒7的作用下原油渗流到过油空腔12中，然后再经由采油电潜泵16的抽吸作用将过油空腔12内的原油采出到地面；进液环形空腔11内的液体在亲水疏油固体颗粒8的作用下，其中的水渗流进入过水空腔10，并顺圆形管2经由单向阀5进入到与转换接头6相连接的注水电潜泵17内，注水电潜泵17通过做功将水加压返注到注入层内，经过上述的工作流程，该装置完成了混合液体的油水双向分离。

综上所述，基于不同润湿颗粒材料的吸附性，即亲油疏水固体颗粒合亲水疏油固体颗粒，该井下油水分离装置具有自主优选流体渗流通道的作用，且分离出的水在重力沉降、单向阀导引、注水电潜泵机械能抽吸三方作用下引流入注入层，原油在油水重力分异作用、润湿颗粒材料吸附作用、采油电潜泵抽吸的三方作用下采出至地面。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本实用新型进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种井下油水分离装置，其特征在于：包括油分导出组件、油水分离组件和水分导出组件；

所述油水分离组件包括环形管主体、亲油疏水固体颗粒、亲水疏油固体颗粒和第一封隔器，在所述环形管主体的首尾两端分别设置有顶盖和底盖，在所述底盖上开设有用于液体进入环形管主体的进液孔，所述环形管主体包括第一筛孔管、第二筛孔管、第三筛孔管和第四筛孔管，所述第一筛孔管、所述第二筛孔管、所述第三筛孔管和所述第四筛孔管依次由外向内同心设置以形成环形管主体，在所述第一筛孔管和套管之间形成一过油空腔，在所述过油空腔的最底端设置有所述第一封隔器，在所述第一筛孔管和所述第二筛孔管之间填充所述亲油疏水固体颗粒，在所述第二筛孔管和所述第三筛孔管之间形成一进液环形空腔，所述进液孔位于所述进液环形空腔的最底端，在所述第三筛孔管和所述第四筛孔管之间填充所述亲水疏油固体颗粒，所述第四筛孔管形成一过水空腔；

所述水分导出组件包括圆形管和注水电潜泵，所述圆形管的首端与所述第四筛孔管的尾端相连，在所述圆形管的尾端与所述注水电潜泵相连，在所述圆形管的外壁和井壁之间设置有第二封隔器；

所述油分导出组件即为采油电潜泵，所述采油电潜泵设置在所述顶盖的上方，且与所述过油空腔相连通。

2.根据权利要求1所述的一种井下油水分离装置，其特征在于：在所述圆形管内还设置有用于防止避免分离后的水倒流到装置内的单向阀。

3.根据权利要求2所述的一种井下油水分离装置，其特征在于：在所述单向阀和所述注水电潜泵之间还设置有用于与注水电潜泵无缝对接的转换接头，所述圆形管与所述转换接头相连。

4.根据权利要求3所述的一种井下油水分离装置，其特征在于：所述第二封隔器设置在所述转换接头与所述井壁之间。

5.根据权利要求3所述的一种井下油水分离装置，其特征在于：所述单向阀和所述转换接头设置在产出层下方。

6.根据权利要求1所述的一种井下油水分离装置，其特征在于：所述注水电潜泵设置在注入层内。

7.根据权利要求1所述的一种井下油水分离装置，其特征在于：在所述顶盖上还设置有便于将装置下入井内的变扣接头。

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