【技术实现步骤摘要】
本公开涉及一种应用于井下石油开采领域中的井下油水分离装置。
技术介绍
1、井下油水分离装置用于将产出的含水油井中的油水混合物在井下直接进行分离，从而提高采收率，减少资源的浪费。
2、现有的井下油水分离装置主要以旋流分离装置和重力分离装置为主。旋流分离装置如公告号cn11608638b，名称为一种单电机驱动双泵的井下油水分离同井注采装置及方法，所公开的内容。该种旋流分离器具有结构简单、体积小便于装卸等优点。但是，在实际应用中被发现存在以下问题：当油井采出液液量过大时，超过旋流分离器的处理范围，例如在800m3/h的工况下，流量过大会导致油滴乳化，降低油水分离效率。
3、重力分离装置如公告号cn113818860b，名称为井下油水分离装置及油水分离方法的文献所示。所述装置将多杯等流型油水分离器与脉冲电场结合起来形成一种新型的高效率油水分离装置。该装置提供一种能够提升油和水的分离速度，加快破乳程度和油的聚集，提升油水分离比的井下油水分离装置，但是，该设备结构复杂，并且单独的重力沉降装置通常需要较长的沉降段，这会增加设备的尺寸和成本。尽管该文献所公开的方案理论上可以在井下环境中进行，但在实际操作中却受限于井下有限的空间，同时难以进行设备维护。
4、针对旋流分离器在处理稠油和含聚采出液的油水乳状液时效率较低、分离不充分等问题，人们设计了小直径旋流器，这种旋流器能够更有效地分离油水混合液中的小油滴，因此具有更好的分离效果。但小直径旋流分离器的处理量较小，这成为其应用推广的主要瓶颈，尤其是在对处理量要求极高
技术实现思路
1、为了解决
技术介绍
中存在的技术问题，本公开提出了一种井下多场耦合油水分离装置，本公开给出的方案目的在于将旋流分离和重力沉降相结合，旨在提高小直径旋流分离器的实用性，充分利用其高分离效率，并解决其处理量小、无法大规模推广的问题。同时，本公开给出的方案给出了一种新的重力沉降结构，在充分发挥重力分离的优点的同时简化了重力分离结构，通过结合两者的优点，实现最佳的处理效果。这种新装置能够根据油田采出液的实际情况进行改进，快速高效地完成油水分离。
2、本公开的第一个方面给出了一种重力聚并沉降模块，包括重力聚并沉降筒201，其独特之处在于：
3、所述重力聚并沉降筒的顶端设置第二溢流管2011，所述重力聚并沉降筒的筒体为带有底板的空心圆柱体，所述筒体上间隔分布若干功能区，所述每个功能区均设置螺纹连接段、由若干进油孔构成的聚并筒进油孔段2012和由若干进水孔构成的聚并筒进水孔段2013，每个功能区中，聚并筒进水孔段均位于聚并筒进油孔段的下方；所述重力聚并沉降筒的底板上开有若干聚并筒出水孔2014；
4、所述重力聚并沉降模块还包括若干碟形叶片202，所述碟形叶片能够通过螺纹连接固定于螺纹连接段上；
5、所述重力聚并沉降模块还包括重力套筒203；重力套筒203的内壁上设有边壁凸台2031，用于限位并支撑安装重力聚并沉降筒201。
6、进一步地，所述每个功能区的螺纹连接段为全螺纹结构，以使得所述碟形叶片的位置能够由对应螺纹连接段的顶端调整至对应螺纹连接段的底端，从而实现通过调节碟形叶片螺纹的旋入深度，达到调整进水孔数量以及参与聚并作用的进油孔数量的作用。
7、进一步地，所述碟形叶片与水平方向所成夹角的角度范围在20度至60度之间；所述碟形叶片至少包括四种规格，30度、45度、50度和60度。
8、本公开的第二方面，给出了一种井下多场耦合油水分离装置，其独特之处在于应用前述任一种重力聚并沉降模块，以及旋流分离模块；
9、所述旋流分离模块包括小直径旋流分离器101、溢流导流柱102、第一溢流管103以及旋流套筒104；小直径旋流分离器101、溢流导流柱102和第一溢流管103组合后置于旋流套筒104内；
10、溢流导流柱102通过固定孔1021与小直径旋流分离器101通过螺纹连接装配固定，且小直径旋流分离器101的进液口1011与溢流导流柱102的进液口1024对齐安装；
11、第一溢流管103连接溢流导流柱的中心孔1022，且溢流管进液孔1031与溢流导流柱的溢流出口1023对齐安装；旋流套筒104中的旋流套筒进液孔1041与溢流导流柱进液孔1024对齐装配；
12、重力套筒203与旋流套筒104通过螺纹连接在一起形成密封，防止液体在分离过程中溢出；
13、第一溢流管103与第二溢流管2011通过螺纹连接在一起，使溢流液体流出。
14、进一步地，所述装置中的旋流分离模块设置为并联式旋流分离结构；
15、所述并联式旋流分离结构中由上至下布置至少两组旋流分离模块，除了首级的溢流导流柱外，下一级的溢流导流柱和溢流管均采用下行溢流导流柱302和下行溢流管301；
16、下行溢流导流柱302上开有圆柱形通孔3021，用于使上级小直径旋流分离器底流口1013流出的含少部分油的油水混合液通过二级溢流导流柱的圆孔3021直接流入到重力聚并沉降模块；为了保证各级模块间流体的互通，相临两级的小直径旋流分离器溢流口及底流口对齐装配；第一溢流管103与下行溢流管301通过二级溢流导流柱302的上下螺纹孔连接在一起。
17、本公开的第三个方面，提出了一种采油工艺管柱，包括地面螺杆泵驱动机构和位于井筒内的潜油电机和注入泵，其独特之处在于，应用前述多场耦合油水分离装置，所述多场耦合油水分离装置被接入采出泵和潜油电机之间，井筒内待分离的井下采出液由多场耦合油水分离装置的旋流分离模块进入，由重力聚并沉降模块分离出的低含油混合液通过注入泵被回注到回注层，由旋流分离模块分离后的低含水混合液通过采出泵被抽送至地面。
18、本说明书一个或多个实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：
19、重力聚并沉降模块用于对经过旋流分离模块分离后的低含油混合液进行二次精细分离。经过初步分离后的低含油混合液首先充满整个重力沉降段外侧。低含油混合液进入沉降段外侧进行第一次沉降聚并。位于重力沉降段外侧安装在重力聚并沉降筒外壁面的碟形叶片可增加流体在该部分的停留时间，油滴充分聚集，由于油水密度差异，实现油水初次分层，油相在上层，水相在下层。其中，所述碟形叶片与沉降筒为螺纹连接，可拆卸结构，根据不同井采出液处理量的差异可调节碟形叶片的角度以及更换不同倾斜角度的叶片。随后，在压力差的作用下，聚集的油相通本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种重力聚并沉降模块，包括重力聚并沉降筒(201)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种重力聚并沉降模块，其特征在于：所述每个功能区的螺纹连接段为全螺纹结构，以使得所述碟形叶片的位置能够由对应螺纹连接段的顶端调整至对应螺纹连接段的底端，从而实现通过调节碟形叶片螺纹的旋入深度，达到调整进水孔数量以及参与聚并作用的进油孔数量的作用。
3.根据权利要求2所述的一种重力聚并沉降模块，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种重力聚并沉降模块，其特征在于：所述碟形叶片至少包括四种规格，30度、45度、50度和60度。
5.一种井下多场耦合油水分离装置，应用权利要求1至4所述任一种重力聚并沉降模块，其特征在于，所述油水分离装置还包括旋流分离模块；
6.根据权利要求5所述的一种井下多场耦合油水分离装置，其特征在于：所述装置中的旋流分离模块设置为并联式旋流分离结构；
7.一种采油工艺管柱，包括地面螺杆泵驱动机构和位于井筒内的潜油电机和注入泵，其特征在于，应用权利要求5或6所述井下多场耦合油水分离装置，所述井下多场耦
...【技术特征摘要】
1.一种重力聚并沉降模块，包括重力聚并沉降筒(201)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的一种重力聚并沉降模块，其特征在于：所述每个功能区的螺纹连接段为全螺纹结构，以使得所述碟形叶片的位置能够由对应螺纹连接段的顶端调整至对应螺纹连接段的底端，从而实现通过调节碟形叶片螺纹的旋入深度，达到调整进水孔数量以及参与聚并作用的进油孔数量的作用。
3.根据权利要求2所述的一种重力聚并沉降模块，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的一种重力聚并沉降模块，其特征在于：所述碟形叶片至少包括四种规格，30度、45度、50度和60度。
5.一种井下多场耦合油水分离装置，应用权...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘琳，赵立新，鲁辉，郭昭阳，金宇，蒋明虎，
申请(专利权)人：东北石油大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。