[發明專利]一種泵前油水分離單機組雙泵注采系統

有效

• 申請號: 201810518422.6
• 申請日: 2018-05-27
• 公開（公告）號: CN108756847B
• 公開（公告）日: 2020-09-01
• 發明（設計）人: 程心平;鄭春峰;張成富;劉敏;楊萬有;張鳳輝;李令喜;牛貴鋒
• 申請（專利權）人: 中國海洋石油集團有限公司;中海油能源發展股份有限公司
• 主分類號: E21B43/38
• 分類號: E21B43/38;E21B43/40;E21B43/20;E21B33/127;F04D13/08
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 吳學穎

本發明公開了一種泵前油水分離單機組雙泵注采系統，包括套管和生產管柱，生產管柱包括通過油管連接的過電纜封隔器、罐裝電泵注采系統、油水分離回注裝置、油水分離器、上部封隔器和下部封隔器，上部封隔器內設置定位旁通，下部封隔器內設置插入密封；罐裝電泵注采系統包括罐體，罐體內設置潛油電泵機組和自膨脹封隔器；潛油電泵機組包括上級泵、上級保護器、單電機、下級保護器和下級泵；自膨脹封隔器設置于下級保護器和下級泵吸入口之間，自膨脹封隔器設置油相導管，油相導管下端口與油水分離回注裝置連接。本發明實現油水混合液泵前分離，回注水中含油率大幅降低；采用單電機雙作用電潛泵注采舉升工藝，可實現定比例采出和增壓回注。

技術領域

本發明涉及井下油水分離及其采油回注水技術，特別是一種泵前油水分離單機組雙泵注采系統。

背景技術

井下油水分離回注技術是上個世紀80年代開始研究和礦場試驗，并逐漸改進和推廣應用。對于油田開發后期高含水高液量的油井而言，井下油水分離技術是一種低成本高效舉升工藝技術。特別是海上油田進入高含水開發期，面臨單井含水量高、地面產出液處理設備的投入和維修成本逐年增加，當成本高于經濟開采成本而被迫關停。

油水混合液經過泵系統增壓，在泵后流經油水分離系統后實現油水分離，由單泵注采。以專利文獻CN102828736A為例，提出一種可實時調控的懸掛式井下泵后油水分離單電潛泵注采系統，可實現井下油水分離器出、入口壓力及流量的實時監測和調控。以專利文獻CN105604536A為例，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，并利用罐裝系統作為動力系統，該油水分離效率高，處理量大的特點。

另外油水分離井下的動力系統采用泵后分離，雙泵注采的方式。用雙電潛泵機組、雙抽油泵和雙螺桿泵進行井下油水分離設計。國外貝克休斯的井下油水分離產品采用兩個密閉式的電泵，將旋流分離器倒置兩個密閉式泵中間。專利文獻CN203285416U為例，提出適用于注水層吸水性較差時的一種雙電潛泵機組井下油水分離裝置。解決了上電潛泵、下電潛泵、潛油電機及其保護器、旋流分離器總成、旁通管等的井下布置方式以及旋流分離器總成內部流道結構設計等技術問題。專利文獻CN106837294A為例，提出一種利用超疏水井下油水分離器和雙抽油泵實現井下注采工藝管柱。以專利文獻CN106884641A為例，提出一種單吸雙排流道布局的雙螺桿泵型井下油水分離裝置，特別適用于2500m以上的、需要高回注壓力的油井。該裝置采用新的流道布局，即在對稱布置的兩個單螺桿泵中間設置油水混合物入口，螺桿泵吸入該處油水混合物后進行增壓，從泵的另一端排出，將兩個單螺桿泵的排出液集中后，進入下端的旋流器進行油水分離處理。

以專利文獻CN101025080A為例，提出一種多杯等流型井下油水分離器實現高含水井同井注采的方法，油水分離后利用單抽油桿雙抽油泵各自通過獨立的液流通道進行舉升和回注。

以上專利文獻所描述的系統無論是單泵注采系統還是雙泵注采系統(雙抽油泵、雙電泵和雙螺桿泵)，油水分離也是在泵后或雙泵中間完成。因獨立的流動通道建立方法和采用泵后油水分離方式帶來一些特定問題，如分離后水中含油仍然較高不滿足油田注水需求，工藝復雜。單機組泵注采參數調整需要額外的井下測調工具控制注采分流比，雙機組電泵注采系統的上、下泵定量注采工藝施工作業成本昂貴等等。同時各種形式的井下油水分離系統均是采用流經增壓泵增壓后再進行油水分離，受電泵離心剪切作用，產出液分子粒徑分布均一，不利于油水分離，最終導致井下油水分離效果差。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術中的不足，提供了一種泵前油水分離單機組雙泵注采系統，實現油水混合液泵前分離，回注水中含油率大幅降低；采用一種單電機雙作用電潛泵注采舉升工藝，按預定的分流比選定匹配排量的上級泵和下級泵，對高含水生產井可實現定比例采出和增壓回注。具有作業施工簡單，穩定性高，可廣泛應用于高含水油田單井井下油水分離的注采工藝中。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的。