井下油水分離器及分離系統技術方案

本實用新型專利技術為一種井下油水分離器，包括分離器進液口、限流管路和摩阻管路，限流管路的下端與分離器進液口連通，限流管路的上端形成限流管路出口；限流管路的內部形成供液體流動的過流通道，過流通道包括多個交替設置的大截面段和小截面段，大截面段的過流面積大于小截面段的過流面積；摩阻管路的下端與分離器進液口連通，摩阻管路的上端形成摩阻管路出口；摩阻管路內部的過流面積均相同；摩阻管路與限流管路并列設置，摩阻管路的長度大于限流管路的長度。本實用新型專利技術還提供了一種分離系統，包括頂部封隔器、篩管、隔離封隔器和油水分離管柱。本實用新型專利技術能使不同類型的流體沿不同的管路流動，調整井下采出液的流量和含水率，分離效率高，處理量大。

【技術實現步驟摘要】

本技術是關于一種在井內分離井中所產物質的裝置，尤其涉及一種井下油水分離器及分離系統。
技術介紹
隨著油田開采時間的增長，產出液中含水率逐年增加，為此需要耗費大量人力物力對產出液進行分離處理，并將處理后的水回注到注水層，這使得油井經濟效益顯著降低。井下油水分離系統是指將油水分離器直接安裝在井底，分離出產液中的絕大部分水并直接回注到注水層，而只將富油液體舉升到地表，大幅減小地面產出液處理量，降低原油生產費用，并減少地面污水排放量。目前，有兩種井下油水分離技術得到廣泛利用，分別為重力分離器和水力旋流器。重力分離器利用油水密度不同引起的重力差異進行分離，重質相的水下沉，而輕質相的油漂浮在水層上，從而實現油水的分離；水力旋流器則利用油水在高速旋轉流場的離心力差異實現分離，重質相的水被甩向邊壁，螺旋向下運動并從底流口流出，而輕質相的油則在旋流器中心軸附近形成油核，從上部的溢流口流出，從而達到油水分離的目的。然而，在有限的井筒空間內，這兩種井下油水分離器均存在較大局限性，主要表現為重力分離器體積大、分離效果差、分離效率低，水力旋流器附加壓降過大、處理量低，這限制了井下油水分離技術在稠油油藏、深水開發以及高溫高壓環境的使用和推廣。由此，本專利技術人憑借多年從事相關行業的經驗與實踐，提出一種井下油水分離器及分離系統，以克服現有技術的缺陷。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種井下油水分離器及分離系統，能自動識別流體類型，使不同類型的流體沿不同的管路流動，從而調整井下采出液的流量和含水率；油水分離效率高，處理量大。本技術的目的是這樣實現的，一種井下油水分離器，所述井下油水分離器包括：分離器進液口，井下采出液從所述分離器進液口進入該井下油水分離器內部；限流管路，所述限流管路的下端與所述分離器進液口連通，所述限流管路的上端向上延伸并形成限流管路出口；所述限流管路的內部形成供液體流動的過流通道，所述過流通道包括多個交替設置的大截面段和小截面段，所述大截面段的過流面積大于所述小截面段的過流面積；摩阻管路，所述摩阻管路的下端與所述分離器進液口連通，所述摩阻管路的上端向上延伸并形成摩阻管路出口；所述摩阻管路內部的過流面積均相同；所述摩阻管路與所述限流管路并列設置，所述摩阻管路的長度大于所述限流管路的長度。在本技術的一較佳實施方式中，所述限流管路沿直線向上延伸；所述摩阻管路彎曲盤繞向上延伸；所述限流管路出口與所述摩阻管路出口位于同一高度。在本技術的一較佳實施方式中，所述限流管路由多段大直徑鋼管和多段小直徑鋼管交替連接構成；所述大直徑鋼管的內徑大于所述小直徑鋼管的內徑；所述摩阻管路由彎曲鋼管構成。在本技術的一較佳實施方式中，所述井下油水分離器的下部還設有一緩沖腔，所述分離器進液口位于所述緩沖腔的下端，所述限流管路的下端和所述摩阻管路的下端均與所述緩沖腔連通。本技術的目的還可以這樣實現，一種采用所述井下油水分離器的分離系統，所述分離系統包括頂部封隔器、篩管、隔離封隔器和油水分離管柱；所述頂部封隔器設置在所述篩管的上端，所述隔離封隔器設置在所述篩管的中部；所述頂部封隔器與所述隔離封隔器之間為注水層，所述隔離封隔器的下方為產液層；所述油水分離管柱包括所述井下油水分離器、插入密封裝置和油管，所述插
入密封裝置通過所述油管連接在所述井下油水分離器的下方，所述插入密封裝置與所述隔離封隔器密封插接配合；所述摩阻管路出口與所述注水層連通；所述限流管路出口連通到地表。在本技術的一較佳實施方式中，所述井下油水分離器與所述插入密封裝置之間設有下部灌裝泵。在本技術的一較佳實施方式中，所述井下油水分離器的上方設有上部灌裝泵。在本技術的一較佳實施方式中，所述上部灌裝泵與所述井下油水分離器之間設有封隔器。在本技術的一較佳實施方式中，所述插入密封裝置的下端連接帶孔管。在本技術的一較佳實施方式中，所述分離系統內形成有產出液流入通道、富油液體舉升通道和低含油液體回注通道；所述產出液流入通道將所述分離器進液口與所述產液層連通；所述富油液體舉升通道將所述限流管路的下端與地表連通；所述低含油液體回注通道將所述摩阻管路的下端與所述注水層連通。由上所述，該井下油水分離器的限流管路內具有大小交替設置的過流面積，以局部阻力損失為主；摩阻管路的內部具有均勻的過流面積，且長度大于限流管路的長度，以沿程阻力損失為主。當油水兩相混合流體進入該井下油水分離器后，油水將自動分離并進入不同的管路，粘度較高的油相主要流入以局部阻力損失為主的限流管路，并沿油管舉升到地表；粘度較低的水相主要流入以沿程阻力損失為主的摩阻管路，并回注到注水層，從而實現對油水兩相混合流體的分離，油水分離效率高，處理量大。附圖說明以下附圖僅旨在于對本技術做示意性說明和解釋，并不限定本技術的范圍。其中：圖1：為本技術井下油水分離器的結構示意圖。圖2：為本技術井下油水分離系統的結構示意圖。1.上部罐裝泵，2.封隔器，3.井下油水分離器，31.分離器進液口，4.下部罐裝泵，5.油管，6.頂部封隔器，7.篩管，8.隔離封隔器，9.插入密封裝置，10.帶孔管，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.大直徑鋼管，132.小直徑鋼管，133.直管段，14.彎曲管段，A.產出液流入通道，B.富油液體舉升通道，C.低含油液體回注通道，W.注水層，P.產液層。具體實施方式為了對本技術的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖說明本技術的具體實施方式。實施例一如圖1所示，本技術提供了一種井下油水分離器3，包括分離器進液口31、限流管路11和摩阻管路12。分離器進液口31設在井下油水分離器3的下端，井下采出液從所述分離器進液口31進入該井下油水分離器3內部。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)均與所述分離器進液口31連通，所述摩阻管路12與所述限流管路11并列設置。所述限流管路的上端向上延伸并形成限流管路出口112，富油液體從限流管路出口112流
出并經過舉升到達地表。所述限流管路11的內部形成供液體流動的過流通道，所述過流通道包括多個交替設置的大截面段和小截面段，所述大截面段的過流面積大于所述小截面段的過流面積。因此，限流管路11內以局部摩擦阻力損失(局部阻力損失)為主，局部摩擦阻力是指流體的邊界在局部地區發生急劇變化時，迫使主流脫離邊壁而形成漩渦，流體質點間產生劇烈的碰撞所形成的阻力。限流管路11內的過流面積變化多，故局部摩擦阻力損失大。所述摩阻管路的上端向上延伸并形成摩阻管路出口122，低含油液體從摩阻管路出口122流出，流到井下油水分離器3的外部。所述摩阻管路12內部的過流面積均相同；所述摩阻管路12的長度大于所述限流管路11的長度。因此，摩阻管路12內以沿程阻力損失為主，沿程阻力是流體流經一定管徑的管路時，由于流體內摩擦力而產生的阻力，阻力的大小與流動路程長度成正比。由于摩阻管路12的路程長度長，故沿程阻力損失大。當產液層P產出的流體(油水混合相)流經井下油水分離器3之前，油水兩相尚未分離，具有相同壓力本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種井下油水分離器，其特征在于，所述井下油水分離器包括：分離器進液口，井下采出液從所述分離器進液口進入該井下油水分離器內部；限流管路，所述限流管路的下端與所述分離器進液口連通，所述限流管路的上端向上延伸并形成限流管路出口；所述限流管路的內部形成供液體流動的過流通道，所述過流通道包括多個交替設置的大截面段和小截面段，所述大截面段的過流面積大于所述小截面段的過流面積；摩阻管路，所述摩阻管路的下端與所述分離器進液口連通，所述摩阻管路的上端向上延伸并形成摩阻管路出口；所述摩阻管路內部的過流面積均相同；所述摩阻管路與所述限流管路并列設置，所述摩阻管路的長度大于所述限流管路的長度。

【技術特征摘要】
1.一種井下油水分離器，其特征在于，所述井下油水分離器包括：分離器進液口，井下采出液從所述分離器進液口進入該井下油水分離器內部；限流管路，所述限流管路的下端與所述分離器進液口連通，所述限流管路的上端向上延伸并形成限流管路出口；所述限流管路的內部形成供液體流動的過流通道，所述過流通道包括多個交替設置的大截面段和小截面段，所述大截面段的過流面積大于所述小截面段的過流面積；摩阻管路，所述摩阻管路的下端與所述分離器進液口連通，所述摩阻管路的上端向上延伸并形成摩阻管路出口；所述摩阻管路內部的過流面積均相同；所述摩阻管路與所述限流管路并列設置，所述摩阻管路的長度大于所述限流管路的長度。2.如權利要求1所述的井下油水分離器，其特征在于，所述限流管路沿直線向上延伸；所述摩阻管路彎曲盤繞向上延伸；所述限流管路出口與所述摩阻管路出口位于同一高度。3.如權利要求2所述的井下油水分離器，其特征在于，所述限流管路由多段大直徑鋼管和多段小直徑鋼管交替連接構成；所述大直徑鋼管的內徑大于所述小直徑鋼管的內徑；所述摩阻管路由彎曲鋼管構成。4.如權利要求1或2或3所述的井下油水分離器，其特征在于，所述井下油水分離器的下部還設有一緩沖腔，所述分離器進液口位于所述緩沖腔的下端，所述限流管路的下端和所述摩阻管路的下端均與所述緩沖腔連通。5.采用權利要求1至4中任...

【專利技術屬性】
技術研發人員：汪志明，王小秋，曾泉樹，趙振宇，趙巖龍，
申請(專利權)人：中國石油大學北京，
類型：新型
國別省市：北京;11