[发明专利]一种泵前油水分离单机组双泵注采系统

说明书

本发明公开了一种泵前油水分离单机组双泵注采系统，包括套管和生产管柱，生产管柱包括通过油管连接的过电缆封隔器、罐装电泵注采系统、油水分离回注装置、油水分离器、上部封隔器和下部封隔器，上部封隔器内设置定位旁通，下部封隔器内设置插入密封；罐装电泵注采系统包括罐体，罐体内设置潜油电泵机组和自膨胀封隔器；潜油电泵机组包括上级泵、上级保护器、单电机、下级保护器和下级泵；自膨胀封隔器设置于下级保护器和下级泵吸入口之间，自膨胀封隔器设置油相导管，油相导管下端口与油水分离回注装置连接。本发明实现油水混合液泵前分离，回注水中含油率大幅降低；采用单电机双作用电潜泵注采举升工艺，可实现定比例采出和增压回注。

技术领域

本发明涉及井下油水分离及其采油回注水技术，特别是一种泵前油水分离单机组双泵注采系统。

背景技术

井下油水分离回注技术是上个世纪80年代开始研究和矿场试验，并逐渐改进和推广应用。对于油田开发后期高含水高液量的油井而言，井下油水分离技术是一种低成本高效举升工艺技术。特别是海上油田进入高含水开发期，面临单井含水量高、地面产出液处理设备的投入和维修成本逐年增加，当成本高于经济开采成本而被迫关停。

油水混合液经过泵系统增压，在泵后流经油水分离系统后实现油水分离，由单泵注采。以专利文献CN102828736A为例，提出一种可实时调控的悬挂式井下泵后油水分离单电潜泵注采系统，可实现井下油水分离器出、入口压力及流量的实时监测和调控。以专利文献CN105604536A为例，一种井下油水分离器及分离系统，能自动识别流体类型，使不同类型的流体沿不同的管路流动，从而调整井下采出液的流量和含水率，并利用罐装系统作为动力系统，该油水分离效率高，处理量大的特点。

另外油水分离井下的动力系统采用泵后分离，双泵注采的方式。用双电潜泵机组、双抽油泵和双螺杆泵进行井下油水分离设计。国外贝克休斯的井下油水分离产品采用两个密闭式的电泵，将旋流分离器倒置两个密闭式泵中间。专利文献CN203285416U为例，提出适用于注水层吸水性较差时的一种双电潜泵机组井下油水分离装置。解决了上电潜泵、下电潜泵、潜油电机及其保护器、旋流分离器总成、旁通管等的井下布置方式以及旋流分离器总成内部流道结构设计等技术问题。专利文献CN106837294A为例，提出一种利用超疏水井下油水分离器和双抽油泵实现井下注采工艺管柱。以专利文献CN106884641A为例，提出一种单吸双排流道布局的双螺杆泵型井下油水分离装置，特别适用于2500m以上的、需要高回注压力的油井。该装置采用新的流道布局，即在对称布置的两个单螺杆泵中间设置油水混合物入口，螺杆泵吸入该处油水混合物后进行增压，从泵的另一端排出，将两个单螺杆泵的排出液集中后，进入下端的旋流器进行油水分离处理。

以专利文献CN101025080A为例，提出一种多杯等流型井下油水分离器实现高含水井同井注采的方法，油水分离后利用单抽油杆双抽油泵各自通过独立的液流通道进行举升和回注。

以上专利文献所描述的系统无论是单泵注采系统还是双泵注采系统(双抽油泵、双电泵和双螺杆泵)，油水分离也是在泵后或双泵中间完成。因独立的流动通道建立方法和采用泵后油水分离方式带来一些特定问题，如分离后水中含油仍然较高不满足油田注水需求，工艺复杂。单机组泵注采参数调整需要额外的井下测调工具控制注采分流比，双机组电泵注采系统的上、下泵定量注采工艺施工作业成本昂贵等等。同时各种形式的井下油水分离系统均是采用流经增压泵增压后再进行油水分离，受电泵离心剪切作用，产出液分子粒径分布均一，不利于油水分离，最终导致井下油水分离效果差。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种泵前油水分离单机组双泵注采系统，实现油水混合液泵前分离，回注水中含油率大幅降低；采用一种单电机双作用电潜泵注采举升工艺，按预定的分流比选定匹配排量的上级泵和下级泵，对高含水生产井可实现定比例采出和增压回注。具有作业施工简单，稳定性高，可广泛应用于高含水油田单井井下油水分离的注采工艺中。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。