[发明专利]一种膜材料井下油水分离装置及生产管柱与油水分离方法

权利要求书

1.一种井下生产管柱，井下生产管柱为Y管电泵生产管柱，所述Y管电泵生产管柱包括套管和设置在套管内的上油管，所述上油管下端连接有Y接头，所述Y接头的下端分别连接有电潜泵和下油管，所述Y接头内设置有膜材料工作筒，其特征在于，所述膜材料工作筒包括外筒、疏水亲油网膜、亲水疏油网膜和打捞头；所述外筒的侧壁上设置有进/出液口；所述疏水亲油网膜设置在所述外筒的上部；所述亲水疏油网膜设置在所述外筒的内部，所述亲水疏油网膜的外缘与所述外筒内壁之间形成环空；所述打捞头设置在所述外筒的顶部，用于投捞所述膜材料工作筒进行膜材料的更换与维护；所述膜材料工作筒的外筒的上方与所述上油管相连通形成油相举升通道，所述油相举升通道连通疏水亲油网膜与地表；所述外筒的下方与Y管电泵生产管柱的下油管相连接形成水相回注通道，所述水相回注通道连通亲水性膜材料与回注层；所述外筒侧壁上设置的进/出液口通过Y接头与所述电潜泵的出液口相连通形成产液进液通道，所述产液进液通道连通外筒的进/出液口与产油层。

2.一种井下生产管柱，井下生产管柱为罐装泵生产管柱，所述罐装泵生产管柱包括套管和设置在套管内的上油管，所述上油管的下端连接膜材料工作筒，所述膜材料工作筒的下端连接有罐装泵系统，其特征在于，所述膜材料工作筒包括外筒、疏水亲油网膜、亲水疏油网膜和打捞头；所述外筒的侧壁上设置有进/出液口；所述疏水亲油网膜设置在所述外筒的上部；所述亲水疏油网膜设置在所述外筒的内部，所述亲水疏油网膜的外缘与所述外筒内壁之间形成环空；所述打捞头设置在所述外筒的顶部，用于投捞所述膜材料工作筒进行膜材料的更换与维护；所述膜材料工作筒的外筒的上方与所述上油管相连通形成油相举升通道，所述油相举升通道连通疏水亲油网膜与地表；所述外筒的下方与所述罐装泵系统的出液口相连通形成产液进液通道，所述产液进液通道连通外筒的底部与产油层；所述外筒侧壁上设置的进/出液口与套管环空相连通形成水相回注通道，所述水相回注通道连通亲水性膜材料与回注层。

3.根据权利要求1或2所述的井下生产管柱，其特征在于，所述膜材料井下油水分离装置设置有多个，并采用并联方式连接于生产管柱中。

4.根据权利要求1或2所述的井下生产管柱，其特征在于，所述水相回注通道内设置有实时对回注水质进行在线监测的含油量监测装置。

5.根据权利要求1或2所述的井下生产管柱，其特征在于，所述疏水亲油网膜为只允许油相通过的亲油性膜材料，所述亲水疏油网膜为只允许水相通过的亲水性膜材料。

6.一种井下油水分离方法，其特征在于，包括膜材料井下油水分离装置，所述膜材料井下油水分离装置为安装在井下生产管柱中的膜材料工作筒，所述膜材料工作筒包括外筒、疏水亲油网膜、亲水疏油网膜和打捞头；所述外筒的侧壁上设置有进/出液口；所述疏水亲油网膜设置在所述外筒的上部；所述亲水疏油网膜设置在所述外筒的内部，所述亲水疏油网膜的外缘与所述外筒内壁之间形成环空；所述打捞头设置在所述外筒的顶部，用于投捞所述膜材料工作筒进行膜材料的更换与维护；其中，井下油水分离方法包括以下步骤：

(1)将膜材料井下油水分离装置连接于井下生产管柱上，将井下生产管柱分隔为产液进液通道，油相举升通道，水相回注通道；

(2)水相回注通道设置含油量监测装置，并将含油量监测装置通过地面信号电缆连接至地面控制系统；

(3)井下生产管柱正常生产，产液通过产液进液通道进入膜材料工作筒的外筒内，产液到达亲水疏油网膜，水相通过亲水疏油网膜壁进入回注水通道，油相被阻截在外；向上的产液到达疏水亲油网膜时，油相顺利通过，水相被阻截在外；在亲水疏油网膜和疏水亲油网膜的相互作用下，油相经过疏水亲油网膜进入上端油相举升通道，水相则通过亲水疏油网膜进入水相回注通道，实现油水两相分离。

7.根据权利要求6所述的井下油水分离方法，其特征在于，步骤(1)中，根据产液量不同，井下生产管柱内并联设置多个膜材料井下油水分离装置。