[发明专利]基于电脉冲的井下油水分离的注采一体装置及其应用方法

说明书

本发明提供了基于电脉冲的井下油水分离的注采一体装置及其应用方法，它包括自上至下依次串接在油管上的采出螺杆泵、电脉冲油水分离装置、注入螺杆泵、和眼管，下单流阀的下方连接着中心管，中心管和油管的底端均通过堵头封堵；下单流阀和眼管之间的油管壁上开设出液口，位于眼管下方的中心管的管壁上开设与油套环空连通的注水口。与传统井下物理脱水相比，电脉冲油水分离装置具有电场稳定性好、脱水效率高等特点。本发明集油水分离、采出、注入功能与一体，地面工艺简单，有效减少水循环环节，节省成本，分离出的水注入地层，可减少外来流体造成的地层伤害并能及时补充该井控制范围内的地层能量，有助于油井长期稳产。

技术领域

本发明属于油田采油技术领域，具体涉及一种基于电脉冲的井下油水分离的注采一体装置及其应用方法。

背景技术

我国大多数油田都采用注水开发方式，随着油田开发进入中后期，油井含水逐渐升高，据统计，目前我国含水率已达到80%以上的老油田，可采储量占到总储量的73.1%。大量的高含水原油被举升到地面，进行分离、处理、集输和回注，会造成极大的生产浪费和经济损失。

目前，常用的井下油水分离装置有两种，一种是重力分离，一种是旋流分离。重力分离的优点是工程投资较低，缺点是采用自然沉降分离原理进行油水分离，分离效率低，且由于油井井底压力和生产情况的变化，采用重力式分离不能准确判断油水分界层，也无法确定泵在井下的位置和分离器吸入口位置，导致注采效果不佳；旋流分离的原理是采用水力旋流器进行高速螺旋回转运动对高含水原油进行物理分离，其缺点是投资高，井下分离效率低，并难以保持长期有效注入，且投资回报率较低。

发明内容

本发明提供一种基于电脉冲的井下油水分离的注采一体装置及其应用方法。其目的一是在井下进行油水分离，降低油井含水量；目的二是分离出的原油进行采出，分离出的水进行注入，实现注采结合；目的三是提高井下分离效率。

为此，本发明提供了基于电脉冲的井下油水分离的注采一体装置，它包括自上至下依次串接在油管上的采出螺杆泵、电脉冲油水分离装置、注入螺杆泵、和眼管，所述注入螺杆泵的下方连接着置于油管内腔的中心管，中心管的底端通过中心管堵头封堵，油管的底端通过油管堵头封堵；

所述注入螺杆泵和眼管之间的油管壁上开设出液口，位于眼管下方的中心管的管壁上开设与油套环空连通的注水口。

进一步地，所述电脉冲油水分离装置包括设于油管内腔且开口向上的电脉冲分离器上出口、开设在油管壁上并与油套环空连通的电脉冲分离器进液口、设于油管内腔且开口向下的电脉冲分离器下出口，所述电脉冲油水分离装置内部为空腔，上部空腔设有通过绝缘棒悬挂的电脉冲分离器阴极挂片，下部空腔设有与电脉冲分离器阴极挂片正对的电脉冲分离器阳极挂片，电脉冲分离器阳极挂片下方设有与电脉冲分离器下出口正对的分离液出口缓冲平台，电脉冲分离器阴极挂片和电脉冲分离器阳极挂片之间为液体分离腔。

进一步地，所述电脉冲分离器进液口是由油管的管壁斜向上突出形成的扁嘴状开口。

进一步地，所述电脉冲分离器上出口开设于固定在油管内壁的上圆形挡板中心，上圆形挡板的中心开孔，孔的边缘垂直向上延伸形成电脉冲分离器上出口；所述电脉冲分离器下出口开设于固定在油管内壁的下圆形挡板中心，下圆形挡板的中心开孔，孔的边缘向下延伸形成倒圆台形的电脉冲分离器下出口。

进一步地，基于电脉冲的井下油水分离的注采一体装置还包括控制柜，所述采出螺杆泵通过采出螺杆泵电缆、电脉冲油水分离装置通过电脉冲油水分离装置电缆、注入螺杆泵通过注入螺杆泵电缆分别与地面上的控制柜电连接，所述控制柜内置有用于给采出螺杆泵、电脉冲油水分离装置和注入螺杆泵供电的电源。

进一步地，所述采出螺杆泵和电脉冲油水分离装置之间设有串接在油管的上单流阀，注入螺杆泵和眼管之间设有串接在油管的下单流阀，中心管连接于下单流阀下方，出液口位于下单流阀和眼管之间。

进一步地，所述中心管呈十字形，注水口开设于十字形的水平管的两端。