[發明專利]一種井下多級分離有桿泵同井采注方法及管柱

在審

• 申請號: 201610948186.2
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107989594A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發明（設計）人: 古光明;張雷;智勤功;羅燕;杜瑋暄;孫衍東;周娜;朱澤軍;肖萍;高綜啟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司石油工程技術研究院
• 主分類號: E21B43/38
• 分類號: E21B43/38;E21B43/40;E21B43/00
• 代理公司: 濟南日新專利代理事務所37224
• 代理人: 董慶田

技術領域

本發明涉及石油開采技術，具體地說是一種井下多級分離有桿泵同井采注方法及管柱。

背景技術

油水分離主要有水力旋流分離、重力沉降分離和選擇性材料分離三種方法。水力旋流分離和重力沉降分離，兩者都是利用油水密度差別實現油水分離，地面和井下均有應用。水力旋流分離通過流體高速旋轉，建立了自由的旋渦，在離心力作用下，密度小的物質游離至旋渦中心，而密度大的物質被甩到了外壁，實現分離。而重力沉降分離則是在一個相對靜止的空間內，經一定時間后，密度小的物質上浮，密度大的物質下沉，完成分離。選擇性材料分離是在一定條件下，利用材料的親水性或親油性形成阻油過水或阻水過油的分離空間，實現油水的選擇性分離，目前，此方法受到壓力、溫度等條件影響在地面應用的效果良好。本發明內容涉及石油開采技術領域的一種同井采注技術，是在同一井眼內同時實現井下油和水的分離、低含水原油的舉升和高純度水的回注，可以降低地面產水量和水處理成本，減少對環境的污染。井下油水分離是關鍵，目前主要采用水力旋流分離和重力沉降分離，而這兩種技術在實際應用中，以單一技術出現，受到井況條件影響未得到較好的分離效果。另外，水力旋流分離多用于電泵井生產，電泵井產量高、出液連續、井筒空間大，為水力旋流分離提供良好的油水分離條件，分離效率較高，而有桿泵井產量低、出液非連續、井徑狹小，分離效率低。因此，本發明提出有桿泵井井下多級分離方法能有效解決現有技術存在的問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種井下多級分離有桿泵同井采注方法及管柱，集井下選擇性材料油水分離、旋流分離和重力沉降分離等多種分離技術。實現產出液井下油水高效分離，達到同井采注、降水穩油的目的。

為了達成上述目的，本發明采用了如下技術方案，包括同井采注泵、選擇性材料分離裝置、水力旋流分離裝置、重力分離裝置，其中選擇性材料分離裝置、水力旋流分離裝置、重力分離裝置，這三種分離裝置采用任意連接順序進行連接，其中同井采注泵下端連接最上方的分離裝置。

所述同井采注泵、選擇性材料分離裝置、水力旋流分離裝置、重力分離裝置自上而下依次連接。

所述同井采注泵包括泵筒以及泵筒內部的柱塞，所述柱塞上端連接抽油桿，泵筒上端連接采油管，采油管形成采出通道。

所述重力分離裝置下端連接回注管，回注管形成回注通道，所述回注管上端側壁設置側進閥，所述回注管下端設置回注閥。

所述回注管下端插入篩管內，回注管和篩管之間設置封隔器，篩管和套管之間也設置封隔器，篩管下端設置絲堵。

所述篩管位于回注層同緯度位置，所述重力分離裝置位于采出層同緯度位置。

為了達成上述另一目的，本發明采用了如下技術方案，采出層產出的油水混合液依次進入三種分離裝置完成三次油水分離，最終富含油的液體進入采出通道，隨同井采注泵采出地面，分離出的水流暫存在位于中間的分離裝置上部；在同井采注泵下行程過程中，分離出的水流在回注通道內匯集，由同井采注泵提供回注動力，經回注閥注入到回注層，實現同井采注；以上過程持續循環，井內產出液即被不斷分離、舉升、回注。

相較于現有技術，本發明具有以下有益效果：

1、本發明創新地將選擇性材料分離引入井下油水分離中，利用不同材料對油水的選擇性差別實現井下油水分離；

2、本發明通過選擇性材料油水分離、旋流分離和重力沉降分離技術綜合運用，根據不同井況優化組合，實現井下油水兩級、三級或多級分離，從而進一步提高分離效率。

附圖說明

圖1為本發明一種井下多級分離有桿泵同井采注管柱的結構示意圖。

圖中：同井采注泵1、選擇性材料分離裝置2、水力旋流分離裝置3、重力分離裝置4、側進閥5、封隔器6、回注閥7、采出通道8、回注通道9。

具體實施方式

有關本發明的詳細說明及技術內容，配合附圖說明如下，然而附圖僅提供參考與說明之用，并非用來對本發明加以限制。

實施例1：根據圖1，一種井下多級分離有桿泵同井采注管柱，包括自上而下依次連接的同井采注泵1、選擇性材料分離裝置2、水力旋流分離裝置3、重力分離裝置4。所述同井采注泵包括泵筒以及泵筒內部的柱塞，所述柱塞上端連接抽油桿，泵筒上端連接采油管，采油管形成采出通道8。所述重力分離裝置下端連接回注管，回注管形成回注通道9，所述回注管上端側壁設置側進閥5，所述回注管下端設置回注閥7。所述回注管下端插入篩管內，回注管和篩管之間設置封隔器，篩管和套管之間也設置封隔器6，篩管下端設置絲堵。所述篩管位于回注層同緯度位置，所述重力分離裝置位于采出層同緯度位置。