一种地面油水分离同井注采系统的制作方法

本发明涉及采油工程技术领域，特别涉及一种地面油水分离同井注采系统。

背景技术

在现有油田勘探开发工作中，对边远井的开发逐渐增多，然而边远井离电网和生产管网距离远，不具备电力供给和进入生产管网的条件，只能依靠单罐储存并用罐车进行拉油生产运输，这种远距离的运输强度较大；同时当油田处于特高含水开采期时，采出液中含水量会增加，用罐车拉运采出液无疑加重了运输强度，使边远井的罐车运输经济效益的降低。

因此，提供一种能解决边远地区生产管网不完善造成的油井罐车拉油运输强度大等问题的注采系统，显得尤为重要。

技术实现要素：

为了解决上述的技术问题，本发明通过对边远地区油井注入及采出工艺流程进行改进，提供一种地面油水分离同井注采系统，该系统可使采出液油水在地面分离，同时将分离出的水回注，实现同井注采。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种地面油水分离同井注采系统，包括地面系统、井下系统以及连通所述地面系统和所述井下系统的油管四通；

所述井下系统包括套管；位于所述套管的内部、且与所述套管之间形成有油套环空的油管；位于所述油管的内部、且与所述油管之间形成有油杆环空的空心抽油杆；所述油管四通位于井口、并与所述套管、所述油管和所述空心抽油杆密封连接，所述油管四通的端口与所述油杆环空连通；以及

所述地面系统包括：与所述油管四通的所述端口连通的水力旋流器；所述水力旋流器的一端与所述空心抽油杆连通。

进一步地，所述地面系统还包括位于所述水力旋流器的所述一端与所述空心抽油杆之间的沉降池。

进一步地，所述地面系统还包括位于所述沉降池和所述空心抽油杆之间的增压泵。

进一步地，所述地面系统还包括：与所述水力旋流器的另一端连通的储油罐。

进一步地，所述井下系统还包括连接在所述空心抽油杆的上部的空心光杆，所述水力旋流器的所述一端通过所述空心光杆与所述空心抽油杆连通。

进一步地，所述井下系统还包括位于所述空心抽油杆的下部的空心螺杆泵和用于分别密封所述油杆环空和所述油套环空的底部的密封件。

优选地，所述空心螺杆泵和用于密封所述油杆环空的所述密封件之间设置有防砂筛管。

优选地，所述空心抽油杆的底部设置有空心柔性杆。

优选地，所述空心柔性杆的底部位于所述生产层的下方，并位于注水层的上方。

优选地，所述井下系统还包括扶正器。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：提供了一种地面油水分离同井注采系统，利用该系统可使采出液油水在地面上进行分离，同时将分离出的水回注，实现同井注采。具体地，本发明设置井下系统的抽油杆为空心抽油杆，并设置地面系统包括与油管四通的端口连通的水力旋流器；且水力旋流器的一端与空心抽油杆连通。由此，通过地面水力旋流器将采出液进行油水分离，然后将分离出的水通过空心抽油杆回注到目的层，不仅降低了采出液含水率，节省了注入水量，同时降低了罐车拉油运输量，进而节约了原油生产成本。

进一步地，本发明实施例还采用物理沉降方式对水力旋流器分离后的水进行沉淀，可使回注水的水质得到大幅度提高，防止其堵塞注入层。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种地面油水分离同井注采系统。

图中的附图标记分别表示：

1、地面系统；

11、水力旋流器；

12、沉降池；

13、增压泵；

14、储油罐；

15、出液管线；

16、输油管线；

17、连接管线；

18、回注管线；

2、井下系统；

21、套管；

22、油管；

23、空心抽油杆；

24、空心光杆；

25、空心螺杆泵；

26、密封件；

27、防砂筛管；

28、空心柔性杆；

3、油管四通；

31、端口；

4、生产层；

5、注水层；

x1、油杆环空；

x2、油套环空。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本发明实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。

本发明实施例提供一种地面油水分离同井注采系统，包括地面系统1、井下系统2以及连通地面系统1和井下系统2的油管四通3；如图1所示，井下系统2包括套管21；位于套管21的内部、且与套管21之间形成有油套环空x2的油管22；位于油管22的内部、且与油管22之间形成有油杆环空x1的空心抽油杆23；油管四通3位于井口、并与套管21、油管22和空心抽油杆23密封连接，油管四通3的端口31与油杆环空x1连通；以及地面系统1包括：与油管四通3的端口31连通的水力旋流器11，水力旋流器11用于对采出液进行油水分离，且水力旋流器11的一端与空心抽油杆23连通。

需要说明的是，井下系统2还包括位于空心抽油杆23的下部的空心螺杆泵25，且油杆环空x1和油套环空x2的底部通过密封件26密封，空心抽油杆23与注水层5连通，注水层5位于生产层4的下方。

进一步地，空心螺杆泵25具体可为空心转子螺杆泵。

本发明实施例提供的地面油水分离同井注采系统的工作原理为：将地面系统1和井下系统2按照上述内容进行安装后，启动该系统，井液从生产层4采出，经由油套环空x2进入油杆环空x1，由空心螺杆泵25将采出液举升至井口，通过井口油管四通3的端口31进入水力旋流器11，端口31通过出液管线15与水力旋流器11的进液口连通，水力旋流器11对采出液进行油水分离，得到高含油混合物和高含水混合物，其中高含水混合液通过空心抽油杆23进入目的注水层5，最终实现原井液地面的油水分离，并将分离出的水返注至目的层，达到同井注采的目的。该发明实施例不仅降低了采出液含水率，节省了注入水量，同时降低了罐车拉油运输量，进而节约了原油生产成本。

在上述的地面油水分离同井注采系统中，为了进一步提高回注水的水质，防止回注水堵塞注入层，可设置地面系统1还包括位于水力旋流器11的一端与空心抽油杆23之间的沉降池12，沉降池12通过连接管线17与水力旋流器11的一端(底流口)连通；分离后的高含水混合液通过连接管线17进入沉降池12，优选地，沉降池12采用物理沉降的方式对分离后的高含水混合液进行沉淀净化，以提高回注水的水质；进一步地，净化后的液体通过空心抽油杆23进入目的注水层5，可有效防止回注水堵塞注入层。

在上述的地面油水分离同井注采系统中，还可设置地面系统1包括位于沉降池12和空心抽油杆23之间的增压泵13，增压泵13通过回注管线18与沉降池12连通，净化后的回注水从沉降池12流出，经由回注管线18进入增压泵13，增压泵13可使回注水的压力增加，以使得回注水能通过空心抽油杆23顺利返回至注水层5。

在上述的地面油水分离同井注采系统中，地面系统1还可包括与水力旋流器11的另一端连通的储油罐14，储油罐14通过输油管线16与水力旋流器11的另一端(溢流口)连通；使得水力旋流器11分离得到的高含油混合物通过水流旋流器11的溢流口，流经输油管线16，最终进入储油罐14。

在上述的地面油水分离同井注采系统中，井下系统2还可包括连接在空心抽油杆23的上部的空心光杆24，水力旋流器11的一端(底流口)通过空心光杆24与空心抽油杆23连通。一方面空心光杆24位于空心抽油杆23的上部，受力较大，可采用较高级别的钢材料制成；另一方面空心光杆24的表面更光滑，可用于与油管四通3密封连接。

在上述的地面油水分离同井注采系统中，空心抽油杆23上还设置有防砂筛管27，防砂筛管27可设置在空心螺杆泵25和用于密封油杆环空x1的密封件26之间(如图1所示)，优选地，防砂筛管27位于生产层4的上方，用于对生产层4产出的井液进行过滤，防止砂砾进入油杆环空x1造成对空心螺杆泵25、空心抽油杆23以及空心光杆24的堵塞、磨损和破坏。

在上述的地面油水分离同井注采系统中，在空心抽油杆23的底部可设置有空心柔性杆28，设置空心柔性杆28可便于空心抽油杆23与油管22通过密封件26、防砂筛管27等部件连接，并进一步下入井内，空心抽油杆23通过空心柔性杆28与注水层5连通，优选地，空心柔性杆28的底部位于生产层4的下方，并位于注水层5的上方，以便于从生产层4流出的井液能通过防砂筛管27进入油杆环空x1，并使回注水从空心柔性杆28流出进入注入层5。

在上述的地面油水分离同井注采系统中，井下系统2还可包括扶正器(图未示出)。

下面结合图1的实施例进一步说明本发明方法的方案和效果：

本发明实施例是为了井罐车拉油运输强度，在油井正常生产情况下对采出液进行油水分离，分离出的水经过沉降净化后回注入地层，而分离出的油进入储油罐，适时被罐车运走。具体地，通过如图1所示的以下装置来实现的：空心光杆24、油管四通3、空心抽油杆23、空心柔性杆28、密封件26、防砂筛管27、空心螺杆泵25、出液管线15、水力旋流器11、连接管线17、沉降池12、输油管线16、储油罐14、回注管线18、增压泵13等，本发明实施例是通过以下步骤来实现的：

步骤一、首先自下而上将空心柔性杆28、密封件26、扶正器、防砂筛管27、空心螺杆泵25、空心抽油杆23、空心光杆24联接并下入井内；

步骤二、将出液管线15的一端连接油管四通3的一个端口31，另一端连接水力旋流器11的进液口，然后将水力旋流器11的底流口与连接管线17的一端连接，连接管线17的另一端连接到沉降池12，水力旋流器11的溢流口通过输油管线16与储油罐14相连；

步骤二、原井液由生产层4通过防砂筛管27进入油杆环空x1后，由空心螺杆泵25将采出液举升至地面；

步骤三、采出液到达地面后，通过井口油管四通3的端口31，流经出液管线15，进入水力旋流器11，进行油水分离；分离后的高含油混合液通过水力旋流器11的溢流口，流经输油管线16，最终进入储油罐14；

步骤四、分离后的高含水混合液经过连接管线17流入沉降池12进行净化，净化后的液体在增压泵13的作用下由回注管线18流入空心光杆24，再经由空心抽油杆23、空心螺杆泵25、空心柔性杆28进入目的注水层5。

本发明实施例可使采出液油水在地面上进行分离，同时将分离出的水回注，实现同井注采的目的，不仅降低了采出液含水率，节省了注入水量，同时降低了罐车拉油运输量，进而节约了原油生产成本。进一步地，本发明实施例采用了地面旋流器与物理沉降相结合的方式使水力旋流器分离后的回注水的水质得到提高，防止其堵塞注入层，同时采用空心介质将水返注，对井下结构改造少，易于实现。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。