带有油水分离器的潜油电泵采注管柱的制作方法

文档序号:11842873阅读:519来源:国知局

本实用新型涉及一种潜油电泵管柱,具体涉及一种带有油水分离器的潜油电泵采注管柱。



背景技术:

随着油田的不断开发,油藏的能量不断下降,油井产水将越来越多,需要将油水进行分离后再将分离出来的水注入地层中用以补充地层能量。通常油田采油注水的做法为:首先在采油井中利用自喷能量或者人工举升方式将产液采到地面上来,利用地面上的油气水三相分离器将产液中的油气水分离开,分离出来的油输送至计量站、联合站进行进一步的处理和外输,而分离出来的水经过处理后通过地面注入泵加压注入注水井中。随着产水量的不断增加,地面水处理设备越来越大,水处理的费用也越来越高,严重制约了油田的发展。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是随着油田产水量的不断增加,地面水处理成本增加,严重制约了油田的发展,目的在于提供一种带有油水分离器的潜油电泵采注管柱,能同时实现同井采油和井下油水分离及注水工艺,极大地降低了生产费用,并且能有效提高采油产出率。

本实用新型通过下述技术方案实现:

带有油水分离器的潜油电泵采注管柱,包括支撑管,所述支撑管上设有第一封隔器,支撑管下端依次接有潜油电机和吸入口,所述吸入口的下端与电泵的输入端相连,电泵的输出端与旋流分离器相连,旋流分离器上设有旁通管,旁通管向上穿过第一封隔器。

实际操作过程中,井筒由套管和井底构成,将潜油电泵采注管柱安装在套管内,潜油电泵采注管柱包括采油装置、潜油电泵装置、油水分离装置。采油装置包括支撑管、第一封隔器、旁通管,支撑管主要起固定悬挂作用,因此能够用于固定、悬挂采注管柱,且可设置封隔器的部件均属于本实用新型保护的范围;第一封隔器设置在支撑管上,将支撑管和套管的环形空间分隔为上、下两部分,并设有过电缆和过旁通管的通道,支撑管上端连接至地面,下端与潜油电机连接;旁通管的下端可连接于旋流分离器内上端侧面,穿过第一封隔器,旁通管上端口与第一封隔器以上的支撑管和套管的环形空间相连通。潜油电泵装置包括电缆、潜油电机、吸入口和电泵,电缆从潜油电机引出,穿过第一封隔器并沿着支撑管引至地面,用于给潜油电机提供动力;潜油电机上端与支撑管连接,潜油电机下端依次连接吸入口和电泵的输入端,在潜油电机和吸入口之间还可设置保护器。油水分离装置包括旋流分离器,旋流分离器的上端与电泵的输出端连接。

在潜油电机的带动下,电泵高速运转将套管与支撑管环形空间内的产液经吸入口吸入电泵内,逐渐增压后进入旋流分离器,旋流分离器靠产液中油水两种互不相溶液体的密度差,利用液体在旋流管内高速旋转产生不同的离心力将水滴从油中分离出来,油的密度较小位于旋流分离器内上部由旁通管导出,水的密度较大,在高压作用下由旋流分离器下端口压出,从而实现井下油水分离。

所述旋流分离器为一级或多级串联构成。

根据实际使用情况,通过将旋流分离器设置为一级或多级串联结构,能有效提高油水分离处理量,同时有利于为注水和采油增加压力,提高注水和采油效率。

所述旋流分离器的下端设有单流阀。

通过在旋流分离器下端口设置单流阀作为旋流分离器及以上部件的安全阀门,防止井底压力过大造成水分倒流,影响采注效率、污染采注管柱内部设备及已分离的油分,甚至损坏采注管柱设备。

所述单流阀下端设有注水管,所述注水管上设有第二封隔器将生产层和注水层分隔开。

第二封隔器主要起将生产层与注水层封隔的作用,方便采油和注水工作。由旋流分离器分离的水分经注水管被压入井底注水层,从而实现同井采油、油水分离及注水工作,既减少了产出水的举升、处理和注入流程及设备,极大地降低了生产费用;并且将产液中分离的水分注入地层补充能量,保持生产层压力,能有效提高采收率和采油速度。

所述注水管的下端依次连接筛管、沉砂管和丝堵。

由于本实用新型进行同井采油和油水分离及注水工艺,经旋流分离器分离后的水质与井底地层的水质相近,不需要经复杂的水处理工艺进行处理即可直接注入注水层,极大地降低成本,提高采油效率。通过在注水管下端口依次连接筛管、沉砂管和丝堵,筛管用于拦截注入水中的固体颗粒,沉砂管和丝堵用于沉淀固体颗粒,能有效地防止注入水中的固体颗粒堆积在井筒内。

本实用新型与现有技术相比,具有如下的优点和有益效果:

1、本实用新型带有油水分离器的潜油电泵采注管柱,可在同一口井中同时实现采油和井下油水分离及注水工艺,减少了产出水的举升、处理和注入流程,减少了三相分离器、注水泵、管线等地面设备,极大地降低了生产费用;

2、本实用新型带有油水分离器的潜油电泵采注管柱,将产液中分离的水分注入地层补充能量,保持生产层压力,能有效提高采收率和采油速度;

3、本实用新型带有油水分离器的潜油电泵采注管柱,结构简单,操作方便,维护成本低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:

图1为本实用新型结构示意图。

附图中标记及对应的零部件名称:

1-套管,2-支撑管,3-电缆,4-第一封隔器,5-潜油电机,6-保护器,7-吸入口,8-电泵,9-旋流分离器,10-单流阀,11-第二封隔器,12-注水管,13-筛管,14-沉砂管,15-旁通管,16-丝堵,17-注水层,18-生产层。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1所示,井筒由套管1和井底构成,将带有油水分离器的潜油电泵采注管柱安装在套管1内,带有油水分离器的潜油电泵采注管柱包括支撑管2,支撑管2外壁的中部上设有第一封隔器4,为机械封隔器,将支撑管2和套管1的环形空间分隔为上、下两部分。支撑管2的上端连接至地面,支撑管2的下端依次连接潜油电机5、保护器6、吸入口7、倒置电泵8和一级旋流分离器9,电泵8有抽油、增压输油和增压注水作用,尤其在地表生产层较浅时,增压注水对电泵增压的要求较小。旋流分离器9内上部侧面设有旁通管15,旁通管15的出口端穿过第一封隔器4,并与第一封隔器4以上的支撑管2和套管1的环形空间相连通。电缆3从潜油电机5引出,穿过第一封隔器4并沿着支撑管2引至地面,用于给潜油电机5提供动力。一级旋流分离器9下端依次连接单流阀10和注水管12,注水管12中部外部壁上设有第二封隔器11,为遇水膨胀封隔器,胶筒在遇水自主膨胀来封隔地层,第二封隔器11将生产层18和注水层17分隔开。注水管12的下端连接筛管13,为打孔筛管,筛管13的下端口依次设有沉砂管14和丝堵16。图中箭头表示液体流向。

以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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