CN220791211U - 一种油水分采式井下油水分离系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油水分采式井下油水分离系统，包括套管，套管内由下至上依次设有丝堵、带孔油管、定位密封、井下油水分离器、第二电潜泵、第一电潜泵、Y接头、第二油管挂和第一油管挂，定位密封与井下油水分离器的进液口连接，井下油水分离器的油出口连接第二电潜泵，井下油水分离器的水出口连通油水分离器与套管的环空，Y接头具有分隔的排油通路和排水通路，第一电潜泵通过排水通路与外油管连通，第二电潜泵通过排油通路与内油管连通，外油管的上端与第二油管挂连接，内油管从外油管内部穿过第二油管挂与第一油管挂连接。本实用新型在地层产液进入电潜泵之前实现油水分离并分别举升，可降低电潜泵剪切对分离效率的影响。

Description

一种油水分采式井下油水分离系统

技术领域

本实用新型涉及井下油水分离技术领域，特别涉及一种油水分采式井下油水分离系统。

背景技术

海上油田在开发中后期具有油井含水率高、产液量大等特点，加重油水处理负担，易导致现有油水处理装置无法满足油水处理需求等问题，增加油水处理设备也会加剧海洋生产平台空间紧张的问题，为缓解该问题，井下油水处理技术应运而生，在井下设置油水分离器对产出液进行快速处理，降低地面油水处理负担。

井下油水处理技术主要技术原理为：井下管柱在电潜泵上方设计水分离器和回注装置，地层产出液依次经过电潜泵、油水分离器，被处理成低含水原油和低含油地层水，低含水原油被举升至地面经过进一步脱水处理后外输，低含油地层水经过回注装置直接回注至地层。该技术主要存在如下问题：

(1)井下油水分离器设计在电潜泵上方，产出液进入油水分离器之前，经过电潜泵剪切导致产出液中液滴粒径变小，甚至是加剧产出液乳化，降低油水分离效率；

(2)回注装置包括井下增压泵、井下测调等部分，受井下空间限制，回注装置尺寸较小，注水能力较低，且应用结果表明，与井下油水分离搭配的回注装置故障率较高，易出现回注无法测调、注水量无法达到设计要求等问题，严重影响井下油水分离技术的现场适应性，且地层水回注时导致回注管柱内憋压，会在一定程度上增加井筒流动阻力，影响油井产量，也会影响井下油水分离器的分离效率；

(3)地层水回注对回注层位有较高的要求，部分油井需要进行上返补孔以增加回注层位，在一定程度上降低了技术的适应性。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种油水分采式井下油水分离系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

一种油水分采式井下油水分离系统，包括套管，所述套管内由下至上依次设有丝堵、带孔油管、定位密封、井下油水分离器、第二电潜泵、第一电潜泵、Y接头、第二油管挂和第一油管挂，所述定位密封与井下油水分离器的进液口连接，所述井下油水分离器的油出口连接所述第二电潜泵，所述井下油水分离器的水出口连通所述油水分离器与套管的环空，所述Y接头具有分隔的排油通路和排水通路，所述第一电潜泵通过所述排水通路与外油管连通，所述第二电潜泵通过所述排油通路与内油管连通，所述外油管的上端与第二油管挂连接，所述内油管从外油管内部穿过第二油管挂与第一油管挂连接。

进一步地，所述Y接头包括本体和芯轴，所述本体的下表面设有竖向的第一孔和第二孔，所述第一孔设于第二孔的左侧，所述本体的上表面对应所述第二孔设有竖向的第三孔，所述第三孔内设有所述芯轴，所述第一孔与第三孔连通构成所述排水通路，所述第三孔与所述芯轴的竖向内孔连通构成所述排油通路。

进一步地，所述第一孔的下端孔口为进水口，所述第二孔的上端孔口所述芯轴的外侧为排水口，所述第三孔的下端孔口为进油口，所述芯轴的上端孔口为排油口。

进一步地，所述第二电潜泵的排液口通过油管短节与所述进油口连接，所述排油口与所述内油管的下端连接，所述第一电潜泵的排液口通过油管短节与所述进水口连接，所述排水口与所述外油管的下端连接。

进一步地，所述定位密封和井下油水分离器连接的油管短节上设有第二安全阀。

进一步地，所述第一电潜泵与Y接头连接的油管短节上设有第一安全阀。

进一步地，所述Y接头与第二油管挂之间设有过电缆封隔器，所述过电缆封隔器上安装排气阀，所述排气阀与所述第一安全阀和第二安全阀通过液控管线连接地面控制设备。

进一步地，所述带孔油管处对应所述套管的内壁设有防砂管柱。

综上，本实用新型的技术效果和优点：本实用新型在地层产液进入电潜泵之前实现油水分离并分别举升，可降低电潜泵剪切对分离效率的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中油水分采式井下油水分离系统的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中Y接头的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中油水分采式井下油水分离系统的工作原理示意图。

其中，1、第一油管挂；2、第二油管挂；3、内油管；4、外油管；5、排气阀；6、过电缆封隔器；7、Y接头；71、进水口；72、排水口；73、进油口；74、排油口；75、芯轴；76、本体；8、第一安全阀；9、第一电潜泵；10、第二电潜泵；11、井下油水分离器；111、油出口；112、水出口；113、进液口；12、第二安全阀；13、定位密封；14、带孔油管；15、丝堵；16、液控管线；17、套管；18、防砂管柱。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提出一种油水分采式井下油水分离系统，设计防砂部分、井下油水分离部分、原油举升部分、地层水举升部分和安全控制部分，如图1-3所示，包括套管17，套管17内由下至上依次设有丝堵15、带孔油管14、定位密封13、井下油水分离器11、第二电潜泵10、第一电潜泵9、Y接头7、第二油管挂2和第一油管挂1。

防砂部分包括防砂管柱18、丝堵15、带孔油管14和定位密封13，带孔油管14处对应套管17的内壁设有防砂管柱18，防砂管柱18固定、支撑在套管17内壁，丝堵15连接带孔油管14的下端，并整体套装、密封于防砂管柱18内。

井下油水分离部分包括井下油水分离器11和第二安全阀12，井下油水分离器11包括进液口113、水出口112和油出口111，定位密封13通过油管短节与井下油水分离器11的进液口113连接，第二安全阀12设在定位密封13和井下油水分离器11连接的油管短节上。

原油举升部分包括第二电潜泵10、Y接头7、内油管3和第一油管挂1，Y接头7具有分隔的排油通路和排水通路，井下油水分离器11的油出口111连接第二电潜泵10，第二电潜泵10通过排油通路与内油管3连通，内油管3从外油管4内部穿过第二油管挂2与第一油管挂1连接。本实施例的第二电潜泵10采用罐装电潜泵。

地层水举升部分包括第一电潜泵9、第一安全阀8、Y接头7、外油管4、过电缆封隔器6和第二油管挂2，井下油水分离器11的水出口112连通井下油水分离器11与套管17的环空，井下油水分离器11的水出口112通过环空与第一电潜泵9的进口连接，Y接头7具有分隔的排油通路和排水通路，第一电潜泵9通过排水通路与外油管4连通，外油管4的上端与第二油管挂2连接。第一电潜泵9与Y接头7连接的油管短节上设有第一安全阀8。

具体地，Y接头7包括本体76和芯轴75，本体76的下表面设有竖向的第一孔和第二孔，第一孔设于第二孔的左侧，本体76的上表面对应第二孔设有竖向的第三孔，第三孔内设有芯轴75，第一孔与第三孔连通构成排水通路，第三孔与芯轴75的竖向内孔连通构成排油通路。

进一步地，第一孔的下端孔口为进水口71，第二孔的上端孔口芯轴75的外侧为排水口72，第三孔的下端孔口为进油口73，芯轴75的上端孔口为排油口74。

进一步地，第二电潜泵10的排液口通过油管短节与进油口73连接，排油口74与内油管3的下端连接，第一电潜泵9的排液口通过油管短节与进水口71连接，排水口72与外油管4的下端连接。Y接头7的进油口73与芯轴75内孔、排油口74及内油管3构成排油通道。Y接头7的进水口71、芯轴75与Y接头7的本体76之间的环空、排水口72以及外油管4构成排水通道，排油通道与排水通道通过芯轴75进行隔离。

安全控制部分包括过电缆封隔器6、排气阀5、第一安全阀8、第二安全阀12及相关的控制管线，Y接头7与第二油管挂2之间设有过电缆封隔器6，过电缆封隔器6上安装排气阀5，排气阀5与第一安全阀8和第二安全阀12通过液控管线16连接地面控制设备。外油管4穿越过电缆封隔器6后连接第二油管挂2。内油管3依次穿越过电缆封隔器6、第二油管挂2连接第一油管挂1。

本实施例的工作过程：如图3所示，地层产出液经过井下油水分离器11后被处理成低含油地层水和低含水原油，低含水原油在第二电潜泵10抽吸作用下进入第二电潜泵10并通过油管短节进入Y接头7的排油通路，经过内油管3流至井口，低含油地层水从井下油水分离器11的水出口112流至井下油水分离器11与套管17环空，在第一电潜泵9抽吸作用下依次进入第一电潜泵9和Y接头7的排水通路，经过外油管4流至井口。

本实施例在地层产液进入电潜泵之前实现油水分离并分别举升，可降低电潜泵剪切对分离效率的影响。

最后应说明的是：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种油水分采式井下油水分离系统，其特征在于：包括套管，所述套管内由下至上依次设有丝堵、带孔油管、定位密封、井下油水分离器、第二电潜泵、第一电潜泵、Y接头、第二油管挂和第一油管挂，所述定位密封与井下油水分离器的进液口连接，所述井下油水分离器的油出口连接所述第二电潜泵，所述井下油水分离器的水出口连通所述油水分离器与套管的环空，所述Y接头具有分隔的排油通路和排水通路，所述第一电潜泵通过所述排水通路与外油管连通，所述第二电潜泵通过所述排油通路与内油管连通，所述外油管的上端与第二油管挂连接，所述内油管从外油管内部穿过第二油管挂与第一油管挂连接。

2.根据权利要求1所述的油水分采式井下油水分离系统，其特征在于，所述Y接头包括本体和芯轴，所述本体的下表面设有竖向的第一孔和第二孔，所述第一孔设于第二孔的左侧，所述本体的上表面对应所述第二孔设有竖向的第三孔，所述第三孔内设有所述芯轴，所述第一孔与第三孔连通构成所述排水通路，所述第三孔与所述芯轴的竖向内孔连通构成所述排油通路。

3.根据权利要求2所述的油水分采式井下油水分离系统，其特征在于，所述第一孔的下端孔口为进水口，所述第二孔的上端孔口所述芯轴的外侧为排水口，所述第三孔的下端孔口为进油口，所述芯轴的上端孔口为排油口。

4.根据权利要求3所述的油水分采式井下油水分离系统，其特征在于，所述第二电潜泵的排液口通过油管短节与所述进油口连接，所述排油口与所述内油管的下端连接，所述第一电潜泵的排液口通过油管短节与所述进水口连接，所述排水口与所述外油管的下端连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的油水分采式井下油水分离系统，其特征在于，所述定位密封和井下油水分离器连接的油管短节上设有第二安全阀。

6.根据权利要求5所述的油水分采式井下油水分离系统，其特征在于，所述第一电潜泵与Y接头连接的油管短节上设有第一安全阀。

7.根据权利要求6所述的油水分采式井下油水分离系统，其特征在于，所述Y接头与第二油管挂之间设有过电缆封隔器，所述过电缆封隔器上安装排气阀，所述排气阀与所述第一安全阀和第二安全阀通过液控管线连接地面控制设备。

8.根据权利要求1-4任一项所述的油水分采式井下油水分离系统，其特征在于，所述带孔油管处对应所述套管的内壁设有防砂管柱。