井下油水分离器及分离系统技术方案

本发明专利技术为一种井下油水分离器，包括分离器进液口、限流管路和摩阻管路，限流管路的下端与分离器进液口连通，限流管路的上端形成限流管路出口；限流管路的内部形成供液体流动的过流通道，过流通道包括多个交替设置的大截面段和小截面段，大截面段的过流面积大于小截面段的过流面积；摩阻管路的下端与分离器进液口连通，摩阻管路的上端形成摩阻管路出口；摩阻管路内部的过流面积均相同；摩阻管路与限流管路并列设置，摩阻管路的长度大于限流管路的长度。本发明专利技术还提供了一种分离系统，包括顶部封隔器、筛管、隔离封隔器和油水分离管柱。本发明专利技术能使不同类型的流体沿不同的管路流动，调整井下采出液的流量和含水率，分离效率高，处理量大。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种在井内分离井中所产物质的装置，尤其涉及一种井下油水分离器及分离系统。
技术介绍
随着油田开采时间的增长，产出液中含水率逐年增加，为此需要耗费大量人力物力对产出液进行分离处理，并将处理后的水回注到注水层，这使得油井经济效益显著降低。井下油水分离系统是指将油水分离器直接安装在井底，分离出产液中的绝大部分水并直接回注到注水层，而只将富油液体举升到地表，大幅减小地面产出液处理量，降低原油生产费用，并减少地面污水排放量。目前，有两种井下油水分离技术得到广泛利用，分别为重力分离器和水力旋流器。重力分离器利用油水密度不同引起的重力差异进行分离，重质相的水下沉，而轻质相的油漂浮在水层上，从而实现油水的分离；水力旋流器则利用油水在高速旋转流场的离心力差异实现分离，重质相的水被甩向边壁，螺旋向下运动并从底流口流出，而轻质相的油则在旋流器中心轴附近形成油核，从上部的溢流口流出，从而达到油水分离的目的。然而，在有限的井筒空间内，这两种井下油水分离器均存在较大局限性，主要表现为重力分离器体积大、分离效果差、分离效率低，水力旋流器附加压降过大、处理量低，这限制了井下油水分离技术在稠油油藏、深水开发以及高温高压环境的使用和推广。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种井下油水分离器及分离系统，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种井下油水分离器及分离系统，能自动识别流体类型，使不同类型的流体沿不同的管路流动，从而调整井下采出液的流量和含水率；油水分离效率高，处理量大。本专利技术的目的是这样实现的，一种井下油水分离器，所述井下油水分离器包括：分离器进液口，井下采出液从所述分离器进液口进入该井下油水分离器内部；限流管路，所述限流管路的下端与所述分离器进液口连通，所述限流管路的上端向上延伸并形成限流管路出口；所述限流管路的内部形成供液体流动的过流通道，所述过流通道包括多个交替设置的大截面段和小截面段，所述大截面段的过流面积大于所述小截面段的过流面积；摩阻管路，所述摩阻管路的下端与所述分离器进液口连通，所述摩阻管路的上端向上延伸并形成摩阻管路出口；所述摩阻管路内部的过流面积均相同；所述摩阻管路与所述限流管路并列设置，所述摩阻管路的长度大于所述限流管路的长度。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述限流管路沿直线向上延伸；所述摩阻管路弯曲盘绕向上延伸；所述限流管路出口与所述摩阻管路出口位于同一高度。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述限流管路由多段大直径钢管和多段小直径钢管交替连接构成；所述大直径钢管的内径大于所述小直径钢管的内径；所述摩阻管路由弯曲钢管构成。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述井下油水分离器的下部还设有一缓冲腔，所述分离器进液口位于所述缓冲腔的下端，所述限流管路的下端和所述摩阻管路的下端均与所述缓冲腔连通。本专利技术的目的还可以这样实现，一种采用所述井下油水分离器的分离系统，所述分离系统包括顶部封隔器、筛管、隔离封隔器和油水分离管柱；所述顶部封隔器设置在所述筛管的上端，所述隔离封隔器设置在所述筛管的中部；所述顶部封隔器与所述隔离封隔器之间为注水层，所述隔离封隔器的下方为产液层；所述油水分离管柱包括所述井下油水分离器、插入密封装置和油管，所述插入密封装置通过所述油管连接在所述井下油水分离器的下方，所述插入密封装置与所述隔离封隔器密封插接配合；所述摩阻管路出口与所述注水层连通；所述限流管路出口连通到地表。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述井下油水分离器与所述插入密封装置之间设有下部灌装泵。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述井下油水分离器的上方设有上部灌装泵。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述上部灌装泵与所述井下油水分离器之间设有封隔器。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述插入密封装置的下端连接带孔管。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述分离系统内形成有产出液流入通道、富油液体举升通道和低含油液体回注通道；所述产出液流入通道将所述分离器进液口与所述产液层连通；所述富油液体举升通道将所述限流管路的下端与地表连通；所述低含油液体回注通道将所述摩阻管路的下端与所述注水层连通。由上所述，该井下油水分离器的限流管路内具有大小交替设置的过流面积，以局部阻力损失为主；摩阻管路的内部具有均匀的过流面积，且长度大于限流管路的长度，以沿程阻力损失为主。当油水两相混合流体进入该井下油水分离器后，油水将自动分离并进入不同的管路，粘度较高的油相主要流入以局部阻力损失为主的限流管路，并沿油管举升到地表；粘度较低的水相主要流入以沿程阻力损失为主的摩阻管路，并回注到注水层，从而实现对油水两相混合流体的分离，油水分离效率高，处理量大。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1：为本专利技术井下油水分离器的结构示意图。图2：为本专利技术井下油水分离系统的结构示意图。1.上部罐装泵，2.封隔器，3.井下油水分离器，31.分离器进液口，4.下部罐装泵，5.油管，6.顶部封隔器，7.筛管，8.隔离封隔器，9.插入密封装置，10.带孔管，11.限流管路，111.限流管路入口，112.限流管路出口，12.摩阻管路，121.摩阻管路入口，122.摩阻管路出口，131.大直径钢管，132.小直径钢管，133.直管段，14.弯曲管段，A.产出液流入通道，B.富油液体举升通道，C.低含油液体回注通道，W.注水层，P.产液层。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。实施例一如图1所示，本专利技术提供了一种井下油水分离器3，包括分离器进液口31、限流管路11和摩阻管路12。分离器进液口31设在井下油水分离器3的下端，井下采出液从所述分离器进液口31进入该井下油水分离器3内部。限流管路的下端(限流管路入口111)和摩阻管路的下端(摩阻管路入口121)均与所述分离器进液口31连通，所述摩阻管路12与所述限流管路11并列设置。所述限流管路的上端向上延伸并形成限流管路出口112，富油液体从限流管路出口112流出并经过举升到达地表。所述限流管路11的内部形成供液体流动的过流通道，所述过流通道包括多个交替设置的大截面段和小截本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下油水分离器，其特征在于，所述井下油水分离器包括：分离器进液口，井下采出液从所述分离器进液口进入该井下油水分离器内部；限流管路，所述限流管路的下端与所述分离器进液口连通，所述限流管路的上端向上延伸并形成限流管路出口；所述限流管路的内部形成供液体流动的过流通道，所述过流通道包括多个交替设置的大截面段和小截面段，所述大截面段的过流面积大于所述小截面段的过流面积；摩阻管路，所述摩阻管路的下端与所述分离器进液口连通，所述摩阻管路的上端向上延伸并形成摩阻管路出口；所述摩阻管路内部的过流面积均相同；所述摩阻管路与所述限流管路并列设置，所述摩阻管路的长度大于所述限流管路的长度。

【技术特征摘要】
1.一种井下油水分离器，其特征在于，所述井下油水分离器包括：
分离器进液口，井下采出液从所述分离器进液口进入该井下油水分离器内
部；
限流管路，所述限流管路的下端与所述分离器进液口连通，所述限流管路的
上端向上延伸并形成限流管路出口；所述限流管路的内部形成供液体流动的过流
通道，所述过流通道包括多个交替设置的大截面段和小截面段，所述大截面段的
过流面积大于所述小截面段的过流面积；
摩阻管路，所述摩阻管路的下端与所述分离器进液口连通，所述摩阻管路的
上端向上延伸并形成摩阻管路出口；所述摩阻管路内部的过流面积均相同；所述
摩阻管路与所述限流管路并列设置，所述摩阻管路的长度大于所述限流管路的长
度。
2.如权利要求1所述的井下油水分离器，其特征在于，所述限流管路沿直
线向上延伸；所述摩阻管路弯曲盘绕向上延伸；所述限流管路出口与所述摩阻管
路出口位于同一高度。
3.如权利要求2所述的井下油水分离器，其特征在于，所述限流管路由多
段大直径钢管和多段小直径钢管交替连接构成；所述大直径钢管的内径大于所述
小直径钢管的内径；所述摩阻管路由弯曲钢管构成。
4.如权利要求1或2或3所述的井下油水分离器，其特征在于，所述井下
油水分离器的下部还设有一缓冲腔，所述分离器进液口位于所述缓冲腔的下端，
所述限流管路的下端和所述摩阻管路的下端均与所述缓冲腔连通。
5.采用权利要求1至4中任一项所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪志明，王小秋，曾泉树，赵振宇，赵岩龙，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11