一种大排量油水分离自流注水系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种大排量油水分离自流注水系统，包括外层分层封隔管柱和内层油水分离自流回注系统；所述外层分层封隔管柱包括从上至下依次连接的顶部封隔器、筛管、隔离封隔器和自动开关；所述隔离封隔器设置在注水层和生产层之间，所述顶部封隔器设置在注水层的上部，所述筛管设置在注水层内，所述自动开关位于生产层内；所述内层油水分离自流回注系统包括从上至下依次连接的丢手接头、油水分离器、同心双管结构和开关工具。本发明能够形成大排量采注通道；能够实现油层关断，防止倒灌；能够有效地解决产液先经过电潜泵剪切破坏所造成的乳化难分离问题；适用于层间压差较大的同井油水分离采注管柱。
【专利说明】一种大排量油水分离自流注水系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及井下油水分离及回注技术，特别是一种大排量油水分离自流注水系统。
【背景技术】
[0002]井下油水分离及回注技术近年来受到高度重视，通过安装于井下的油水分离装置将产液中大部分水分离并回注地层，一方面解决了油田中后期，高含水、高产液举升负担与地面水处理问题，另一方面通过回注地层，可以补充地层能量，减缓地产压力的递减。目前基于电潜泵采油的油水分离技术主要采取以下两种形式，一种是闭式电泵系统，即将电潜泵置于密闭罐内，以便建立油水分离进出口通道；另一种为常规Y管柱和电泵生产管柱相结合的悬挂式油水分离及回注管柱。将电潜泵置于密闭罐内，工艺复杂，结构庞大、成本高昂，且电潜泵使用寿命会受到一定影响；而利用常规Y管柱结构，虽然比较成熟可靠，但电泵机组、油水分离器与回注管柱的平行结构，限制了电潜泵排量范围，举升能力受到影响。同时，目前各种形式的井下油水分离管柱，其产液都需要先经过电泵增压举升，不可避免地受到电泵的剪切作用，造成乳化，影响分离效果。
【发明内容】
[0003]本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种大排量油水分离自流注水系统，该系统的油水分离效果好，排量大，工艺和结构均较简单。
[0004]本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是:一种大排量油水分离自流注水系统，包括外层分层封隔管柱和内层油水分离自流回注系统；所述外层分层封隔管柱包括从上至下依次连接的顶部封隔器、筛管、隔离封隔器和自动开关；所述隔离封隔器设置在注水层和生产层之间，所述顶部封隔器设置在注水层的上部，所述筛管设置在注水层内，所述自动开关位于生产层内；所述内层油水分离自流回注系统包括从上至下依次连接的丢手接头、油水分离器、同心双管结构和开关工具；所述同心双管结构包括同心设置的内管和外管，所述外管的下端通过环形堵头固定在所述内管上，在所述外管上设有配水孔，所述配水孔与所述外管和所述内管形成的环空连通；所述油水分离器设有中心旋流管和套装固定在所述中心旋流管上的外部除水管，所述外部除水管的上端与所述丢手接头连接，所述外部除水管的下端与外管的上端连接，所述中心旋流管的下端与所述内管连接，所述外管通过定位插入密封悬挂在所述顶部封隔器上；所述内管的下端部穿过所述隔离封隔器，在所述内管上连接有插入密封，所述插入密封插装在所述隔离封隔器内；所述开关工具连接在所述内管的下端，所述开关工具插装在所述自动开关内时，开启所述自动开关，且在所述自动开关与所述内管之间形成过流环空，所述内管的侧壁底部设有与所述过流环空连通的过流孔。
[0005]本发明具有的优点和积极效果是:
[0006]I)采用上端丢手的同心双管结构，无Y型悬挂接头三通造成的电潜泵系统与回注管柱平行排布结构，降低了系统对于排量的限制，可充分利用同心双管的空间优势，形成大排量采注通道。采用本发明的管柱处理量不低于2000方/天。
[0007]2)具有自动开关结构，与开关工具配合，丢手工具串下入到位后打开采油通道，上提丢手管柱，自动开关实现油层关断，防止倒灌。
[0008]3)油水分离与自流注水相结合，既可利用层间大压差，分担电潜泵举升与回注负担又有效地解决了产液先经过电潜泵剪切破坏所造成的乳化难分离问题。适用于层间压差较大的同井油水分离采注管柱。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明的结构示意图。
[0010]图中:11、顶部封隔器；12、筛管；13、隔离封隔器；14、自动开关；21、丢手接头；22、油水分离器；23、定位插入密封；24、配水孔；25、外管；26、环形堵头；27、内管；28、插入密封；29、开关工具。
【具体实施方式】
[0011]为能进一步了解本发明的
【发明内容】
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下:
[0012]请参阅图1，一种大排量油水分离自流注水系统，包括外层分层封隔管柱和内层油水分离自流回注系统。
[0013]所述外层分层封隔管柱包括从上至下依次连接的顶部封隔器11、筛12管、隔离封隔器13和自动开关14 ;所述隔离封隔器13设置在注水层和生产层之间，所述顶部封隔器11设置在注水层的上部，所述筛管12设置在注水层内，所述自动开关14位于生产层内。
[0014]所述内层油水分离自流回注系统包括从上至下依次连接的丢手接头21、油水分离器22、同心双管结构和开关工具29。
[0015]所述同心双管结构包括同心设置的内管27和外管25，所述外管25的下端通过环形堵头26固定在所述内管25上，在所述外管25上设有配水孔24，所述配水孔24与所述外管25和所述内管27形成的环空连通。
[0016]所述油水分离器22采用现有技术，具体结构请参见在2011年11月23日公开的专利文献CN102251765A，其专利申请号为:201110207629.X、专利申请名称为:一种轴向式入口油水旋流分离器。所述油水分离器22设有中心旋流管和套装固定在所述中心旋流管上的外部除水管，所述外部除水管的上端与所述丢手接头21连接，所述外部除水管的下端与外管25的上端连接，所述中心旋流管的下端与所述内管27连接，所述外管25通过定位插入密封23悬挂在所述顶部封隔器11上。
[0017]所述内管27的下端部穿过所述隔离封隔器13，在所述内管27上连接有插入密封28，所述插入密封28插装在所述隔离封隔器13内。
[0018]所述开关工具29连接在所述内管27的下端，所述开关工具29插装在所述自动开关14内时，开启所述自动开关14，且在所述自动开关14与所述内管29之间形成过流环空，所述内管29的侧壁底部设有与所述过流环空连通的过流孔。
[0019]上述开关工具29和上述自动开关14均采用现有技术。
[0020]上述同心双管上端分别与油水分离器连接，可充分利用其同心双管空间优势，内管采液，内外管环空回注，从而形成大排量采注通道。
[0021]上述自动开关与开关工具配合使用，内层丢手管柱下入到位后完成自动开关的开启，之后即可进行采液生产；需要进行检泵作业时，上提内层丢手管柱，自动开关自动复位实现油层关断。
[0022]上述系统是一种井下油水分离与自流注水工艺相结合的管柱结构，通过内外同心双管结构，利用层间大压差，使产液通过内管先进入井下油水分离器，进行油水分离，分离后的富含油的产液通过上端丢手接头进入电潜泵系统举升，分离出的水利用层间压差通过双管环空自流回注，从而防止了电潜泵系统对其产液的剪切乳化作用，影响油水分离效果。这样既分担电潜泵举升与回注负担又有效的解决了产液先经过电潜泵剪切破坏所造成的乳化难分离问题，适用于层间压差较大的同井油水分离采注管柱。
[0023]本发明的工作原理:
[0024]I)先将顶部封隔器11、筛管12、隔离封隔器13、关闭状态的自动开关14送入到位，坐封封隔器11和隔离封隔器13并进行丢手；
[0025]2)下入油水分离器22、外管25和内管27及连接在内管27最下端的开关工具29，定位插入密封23与顶部封隔器11对接密封，插入密封28与隔离封隔器13对接密封，开关工具29打开油层通道；上端丢手并起出送入管柱；
[0026]3)下入常规电泵采油管柱；
[0027]4)启泵生产，产液依次通过自动开关14和内管27流入分离器22进行分离，分离出的水经分离器22的出水口流入所述外管25和所述内管27形成的环空，并通过配水孔24进入筛管12，最后注入注水层；分离出的产液通过丢手接头21流入顶部封隔器11上部的油套环空，经泵增压后举升至地面。
[0028]尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的【具体实施方式】，上述的【具体实施方式】仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种大排量油水分离自流注水系统，其特征在于，包括外层分层封隔管柱和内层油水分离自流回注系统； 所述外层分层封隔管柱包括从上至下依次连接的顶部封隔器、筛管、隔离封隔器和自动开关；所述隔离封隔器设置在注水层和生产层之间，所述顶部封隔器设置在注水层的上部，所述筛管设置在注水层内，所述自动开关位于生产层内； 所述内层油水分离自流回注系统包括从上至下依次连接的丢手接头、油水分离器、同心双管结构和开关工具； 所述同心双管结构包括同心设置的内管和外管，所述外管的下端通过环形堵头固定在所述内管上，在所述外管上设有配水孔，所述配水孔与所述外管和所述内管形成的环空连通； 所述油水分离器设有中心旋流管和套装固定在所述中心旋流管上的外部除水管，所述外部除水管的上端与所述丢手接头连接，所述外部除水管的下端与外管的上端连接，所述中心旋流管的下端与所述内管连接，所述外管通过定位插入密封悬挂在所述顶部封隔器上; 所述内管的下端部穿过所述隔离封隔器，在所述内管上连接有插入密封，所述插入密封插装在所述隔离封隔器内； 所述开关工具连接在所述内管的下端，所述开关工具插装在所述自动开关内时，开启所述自动开关，且在所述自动开关与所述内管之间形成过流环空，所述内管的侧壁底部设有与所述过流环空连通的过流孔。
【文档编号】E21B43/38GK104453839SQ201410806214
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月19日 优先权日:2014年12月19日
【发明者】刘敏, 孟伟斌, 罗昌华, 王瑶, 王胜, 张成富, 牛贵锋 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油能源发展股份有限公司