專利名稱：水力旋流器與螺桿泵配合的井下油水分離方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及油田開(kāi)發(fā)采油工程技術(shù)領(lǐng)域，屬于一種水力旋流器與螺桿 泵配合的井下油水分離系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高含水同井注采的方法。
背景技術(shù)：
大慶油田已進(jìn)入特高含水開(kāi)采期，油井舉升到地面的采出液含水量已 超過(guò)91%。隨著開(kāi)采時(shí)間的延長(zhǎng)，采出液含水量日漸增加。含水量的增加，不但提高了舉升 費(fèi)用，而且需要相應(yīng)增加地面處理設(shè)施，以應(yīng)對(duì)巨大液量的處理要求，這樣使得原油開(kāi)采成 本大幅增加，經(jīng)驗(yàn)效益顯著降低。因此，發(fā)明出適合油田生產(chǎn)所需要的雙螺桿泵水力旋流器 井下油水分離方法，在井下進(jìn)行油水進(jìn)行分離，含水較高的產(chǎn)出液由注入螺桿泵直接回注 到注入層，含水較低的產(chǎn)出液由采出螺桿泵舉升至地面，實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)井筒內(nèi)注水與采油工 藝同步進(jìn)行。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了減少油田開(kāi)采過(guò)程中每口單井的舉升液量、提高 舉升液的含油濃度、縮短采出液油水處理流程、減少地面采出液處理規(guī)模而設(shè)計(jì)的一種水 力旋流器與螺桿泵配合的井下油水分離方法。 本發(fā)明是通過(guò)以下裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的它由螺桿泵驅(qū)動(dòng)頭、抽油桿、油管、采出螺桿泵、 鍵式脫節(jié)器、上端傳動(dòng)桿、水力旋流器、下端傳動(dòng)桿、外管、注入螺桿泵、過(guò)渡管、止推桿、止 推軸承、封隔器及注入器部件組成，其中采出螺桿泵的上端通過(guò)絲扣連接油管和螺桿泵驅(qū) 動(dòng)頭，采出螺桿泵的下端通過(guò)鍵式脫節(jié)器和上端傳動(dòng)桿連接水力旋流器，水力旋流器的下 端通過(guò)下端傳動(dòng)桿連接注入螺桿泵，鍵式脫節(jié)器、上端傳動(dòng)桿和下端傳動(dòng)桿的外面套有外 管，形成上端穩(wěn)流腔和下端穩(wěn)流腔，注入螺桿泵下端通過(guò)止推桿與止推軸承實(shí)現(xiàn)連接，止推 桿的外面套有過(guò)渡管，在止推軸承下部依次連接封隔器和注入器；本發(fā)明是通過(guò)以下步驟 來(lái)實(shí)現(xiàn)的 a、首先由下至上將注入器、封隔器、止推軸承、止推桿、過(guò)渡管、注入螺桿泵、外管、 下端傳動(dòng)桿、水力旋流器、上端傳動(dòng)桿、鍵式脫節(jié)器、采出螺桿泵、油管依次連接，并下入井 內(nèi)； b、旋轉(zhuǎn)連接管柱實(shí)現(xiàn)封隔器坐封，封隔器將采出層與注入層分隔開(kāi)來(lái)，下入抽油 桿，啟動(dòng)螺桿泵驅(qū)動(dòng)頭； c、在沉沒(méi)壓力作用下，油水混相的采出液由水力旋流器的入口進(jìn)入水力旋流器的 旋流腔并高速旋轉(zhuǎn)，由于油、水密度差較大，油水混合物在旋流腔發(fā)生離心分離，分離出的 大量水在旋流腔內(nèi)繼續(xù)向下流動(dòng)，而分離出的油在旋流腔內(nèi)向上流動(dòng)，完成油水分離；
d、在正螺旋線的采出螺桿泵的抽吸作用下，分離后含有少量水的油水混合物，由 水力旋流器的溢流口流出，通過(guò)外管形成的上端穩(wěn)流腔，進(jìn)入采出螺桿泵內(nèi)，并通過(guò)油管將 含油較高的采出液舉升到地面；分離出的大量的水，由水力旋流器的底流口流出，通過(guò)外管 形成的下端穩(wěn)流腔，進(jìn)入注入螺桿泵內(nèi)，由反螺旋線的注入螺桿泵將含油較少的分離液通 過(guò)注入器回注至注入層，實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)井筒內(nèi)注水與采油同步進(jìn)行。
本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn) 由于采取上述方法后，高含水采出液可以在井下得到較好的油水分離，使得高含 水井同井注采技術(shù)能夠得到規(guī)?；瘧?yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)高含水井經(jīng)濟(jì)有效的采出。此外，由于它
3可實(shí)現(xiàn)在同一井點(diǎn)同時(shí)為其它油層注水，因此還具有降低油田注水成本的節(jié)能效果，同時(shí) 解決了油井采出液含水量大的問(wèn)題，降低了地面水處理壓力，提高了石油開(kāi)采的經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，本發(fā)明是通過(guò)以下裝置來(lái) 實(shí)現(xiàn)的它由螺桿泵驅(qū)動(dòng)頭1、抽油桿2、油管3、采出螺桿泵4、鍵式脫節(jié)器5、上端傳動(dòng)桿6、 水力旋流器8、下端傳動(dòng)桿9、外管11、注入螺桿泵12、過(guò)渡管13、止推桿14、止推軸承15、封 隔器16及注入器17部件組成，其中采出螺桿泵4的上端通過(guò)絲扣連接油管3和螺桿泵驅(qū) 動(dòng)頭l，采出螺桿泵4的下端通過(guò)鍵式脫節(jié)器5和上端傳動(dòng)桿6連接水力旋流器8，水力旋 流器8的下端通過(guò)下端傳動(dòng)桿9連接注入螺桿泵12，鍵式脫節(jié)器5、上端傳動(dòng)桿6和下端傳 動(dòng)桿9的外面套有外管11，形成上端穩(wěn)流腔7和下端穩(wěn)流腔10，注入螺桿泵12下端通過(guò)止 推桿14與止推軸承15實(shí)現(xiàn)連接，止推桿14的外面套有過(guò)渡管13，在止推軸承15下部依次 連接封隔器16和注入器17 ;本發(fā)明是通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的 a、首先由下至上將注入器17、封隔器16、止推軸承15、止推桿14、過(guò)渡管13、注入 螺桿泵12、外管11、下端傳動(dòng)桿9、水力旋流器8、上端傳動(dòng)桿6、鍵式脫節(jié)器5、采出螺桿泵 4、油管3依次連接，并下入井內(nèi)； b、旋轉(zhuǎn)連接管柱實(shí)現(xiàn)封隔器16坐封，封隔器16將采出層與注入層分隔開(kāi)來(lái)，下入 抽油桿2，啟動(dòng)螺桿泵驅(qū)動(dòng)頭1 ;c、在沉沒(méi)壓力作用下，油水混相的采出液由水力旋流器8的入口進(jìn)入水力旋流器 8的旋流腔并高速旋轉(zhuǎn)，由于油、水密度差較大，油水混合物在旋流腔發(fā)生離心分離，分離出 的大量水在旋流腔內(nèi)繼續(xù)向下流動(dòng)，而分離出的油在旋流腔內(nèi)向上流動(dòng)，完成油水分離；
d、在正螺旋線的采出螺桿泵4的抽吸作用下，分離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，通過(guò)外管11形成的上端穩(wěn)流腔7，進(jìn)入采出螺桿泵4內(nèi)，并 通過(guò)油管3將含油較高的采出液舉升到地面；分離出的大量的水，由水力旋流器8的底流口 流出，通過(guò)外管11形成的下端穩(wěn)流腔IO，進(jìn)入注入螺桿泵12內(nèi)，由反螺旋線的注入螺桿泵 12將含油較少的分離液通過(guò)注入器17回注至注入層，實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)井筒內(nèi)注水與采油同步 進(jìn)行。
權(quán)利要求
水力旋流器與螺桿泵配合的井下油水分離方法，本發(fā)明是通過(guò)以下裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的它由螺桿泵驅(qū)動(dòng)頭(1)、抽油桿(2)、油管(3)、采出螺桿泵(4)、鍵式脫節(jié)器(5)、上端傳動(dòng)桿(6)、水力旋流器(8)、下端傳動(dòng)桿(9)、外管(11)、注入螺桿泵(12)、過(guò)渡管(13)、止推桿(14)、止推軸承(15)、封隔器(16)及注入器(17)部件組成，其中采出螺桿泵(4)的上端通過(guò)絲扣連接油管(3)和螺桿泵驅(qū)動(dòng)頭(1)，采出螺桿泵(4)的下端通過(guò)鍵式脫節(jié)器(5)和上端傳動(dòng)桿(6)連接水力旋流器(8)，水力旋流器(8)的下端通過(guò)下端傳動(dòng)桿(9)連接注入螺桿泵(12)，鍵式脫節(jié)器(5)、上端傳動(dòng)桿(6)和下端傳動(dòng)桿(9)的外面套有外管(11)，形成上端穩(wěn)流腔(7)和下端穩(wěn)流腔(10)，注入螺桿泵(12)下端通過(guò)止推桿(14)與止推軸承(15)實(shí)現(xiàn)連接，止推桿(14)的外面套有過(guò)渡管(13)，在止推軸承(15)下部依次連接封隔器(16)和注入器(17)；其特征在于本發(fā)明是通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的a、首先由下至上將注入器(17)、封隔器(16)、止推軸承(15)、止推桿(14)、過(guò)渡管(13)、注入螺桿泵(12)、外管(11)、下端傳動(dòng)桿(9)、水力旋流器(8)、上端傳動(dòng)桿(6)、鍵式脫節(jié)器(5)、采出螺桿泵(4)、油管(3)依次連接，并下入井內(nèi)；b、旋轉(zhuǎn)連接管柱實(shí)現(xiàn)封隔器(16)坐封，封隔器(16)將采出層與注入層分隔開(kāi)來(lái)，下入抽油桿(2)，啟動(dòng)螺桿泵驅(qū)動(dòng)頭(1)；c、在沉沒(méi)壓力作用下，油水混相的采出液由水力旋流器(8)的入口進(jìn)入水力旋流器(8)的旋流腔并高速旋轉(zhuǎn)，由于油、水密度差較大，油水混合物在旋流腔發(fā)生離心分離，分離出的大量水在旋流腔內(nèi)繼續(xù)向下流動(dòng)，而分離出的油在旋流腔內(nèi)向上流動(dòng)，完成油水分離；d、在正螺旋線的采出螺桿泵(4)的抽吸作用下，分離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，通過(guò)外管(11)形成的上端穩(wěn)流腔(7)，進(jìn)入采出螺桿泵(4)內(nèi)，并通過(guò)油管(3)將含油較高的采出液舉升到地面；分離出的大量的水，由水力旋流器(8)的底流口流出，通過(guò)外管(11)形成的下端穩(wěn)流腔(10)，進(jìn)入注入螺桿泵(12)內(nèi)，由反螺旋線的注入螺桿泵(12)將含油較少的分離液通過(guò)注入器(17)回注至注入層，實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)井筒內(nèi)注水與采油同步進(jìn)行。
全文摘要
本發(fā)明涉及油田開(kāi)發(fā)采油工程技術(shù)領(lǐng)域，屬于一種水力旋流器與螺桿泵配合的井下油水分離系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高含水同井注采的方法。該發(fā)明有效的解決了已有工藝地面處理巨大液量的設(shè)施投資大、舉升費(fèi)用高、原油開(kāi)采成本大幅增加的問(wèn)題。本發(fā)明主要是通過(guò)以下步驟來(lái)實(shí)現(xiàn)的利用水力旋流器8旋流離心原理將采出層的產(chǎn)出液在井下進(jìn)行油水進(jìn)行分離后，分離出的水由注入螺桿泵12直接注入到其它油層，分離出的油則由采出螺桿泵4舉升至地面，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)同井注采。本發(fā)明具有可降低高含水井單井的舉升液量、舉升液的含油濃度大幅增加、減少地面采出液處理規(guī)模、提高經(jīng)驗(yàn)效益等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B43/40GK101793138SQ201010123720
公開(kāi)日2010年8月4日 申請(qǐng)日期2010年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月10日
發(fā)明者李楓, 李鑫, 王鳳山, 蔣明虎, 鄭國(guó)興, 魏紀(jì)德 申請(qǐng)人:大慶油田有限責(zé)任公司