[发明专利]一种井下油水分离管柱

说明书

本发明公开了一种井下油水分离管柱，包括由上而下依次通过油管串接的过电缆封隔器、回注水测调工作筒、X型转换器、油水分离器、罐装泵系统、定位密封和带孔管；形成三个通道：产液层产出液进入油水分离器通道、分离后低含油产出水测调后回注通道和分离后富含油产出液举升通道；在尺寸受限的井下管筒内，利用管柱上部中心通道实现回注水测调，管柱形式简单、操作方便、可靠，解决分离后环空回注水难于监测调控的难题，实现大排量油水分离井下参数调控，保证井下油水分离系统稳定。

技术领域

本发明涉及油田采油过程分离油水辅助工具，特别涉及一种井下油水分离及监测控制管柱。

背景技术

井下油水分离技术具有可观的应用前景，其应用成功不仅取决于油水分离器自身结构，同时也取决于井下测调技术的应用。对井下参数进行监测和调控，调节分流比(分流比＝回注水流量/地层总产液量)，使分离器在最佳状态下运行，可提高分离效率并降低回注水中含油率。实现上述功能一方面需要利用特有管柱结构建立采液、分离后富含油举升和低含油水回注通道，另一方面要将井下测调系统置于有效位置，需要将两种技术有效的结合在一起，而在尺寸受限的井筒结构中，必须有适合的管柱结构配合，这也是井下油水分离能够成功应用的关键点和难点所在。

在井下油水分离及测调管柱方面，一种可实时调控的悬挂式井下油水分离系统(专利号ZL201210348028.5)可以实现对回注通道的实时测调，但该系统受悬挂式三通接头结构，更适合小于3000m³/d排量的同井注采井，且测调回注通道与电泵产液通道并排，若进行大排量井下油水分离测调空间紧张，信号电缆需要特殊保护，以防止磨坏、失效。另一种针对于产出液最大为3000m³/d的大排量井下油水分离环空测调系统(申请号201510317024.4)，采用环空集流测调的方法，虽然可对大排量回注水进行调控，但在其套管环空下入皮碗或封隔器对回注水进行集流，其外径大，不易下入，容易造成失效风险，其环空测调工作筒同时存在外径大，下入深，信号电缆难于保护和穿越的问题。国外在井下压力、温度参数监测方面有所应用，但对于大排量井下流量精准监测、调控方面尚未检索到相关技术，常用方法是通过泵的进出口及分离器水出口设压力传感器，通过地面电潜泵变频器和地面油嘴调节水力旋流器分离效率，但由于回注水口大小固定，无法进行注水量的精确调节。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，提供了一种新型井下油水分离及测调管柱。即利用一种X型转换通道，将分离后低含油产出水转移至管柱上部中心通道，转移到中心通道的目的是方便流量测量与调节，因为利用水力旋流原理刚被分离器分离后的水位于分离器出口远离中心的管壁区域，而分离出的油被推到分离器出口中心区域。在中心通道中利用回注水调控装置对其压力、流量进行监测、回注水流量进行调节，从而保证井下油水分离系统的分离效率，稳定系统工况。在尺寸受限的井下管筒内，利用管柱上部中心通道实现回注水控制，管柱形式简单、操作方便、可靠，解决分离后回注水难于监测调控的难题，实现大排量油水分离井下参数调控，保证井下油水分离系统稳定。

本发明所采用的技术方案是：

一种井下油水分离管柱,由管柱本体构成；所述管柱内部设置有油管，所述油管上部依次串接有过电缆封隔器、回注水测调工作筒、X型转换器、油水分离器、其下部依次串接有罐装泵系统、定位密封和带孔管。

所述X型转换器内部为具有中心通道和环空通道的X型交叉双通道。

所述回注水调控工作筒为桥式结构，其中心通道通过水嘴、横向桥式通道连接套管环空，其纵向桥式通道为纵向贯通回注水调控工作筒的通道；所述水嘴通过信号电缆与地面控制系统连接。

所述X型转换器下中心通道通过螺纹与油水分离器的中心取油管相连，其下环空通道外筒通过螺纹与井下油水分离器外筒相连。