[发明专利]井下油水分离器及其分离系统

说明书

本发明涉及的是井下油水分离器及其分离系统，其中井下油水分离器包括分离腔、油流管路、水流管路，分离腔的下端口为分离器进液口，分离器内设置多组隔板，各隔板倾斜且平行设置，多组隔板形成供油水混合液初步分离的缓冲空间；分离腔的顶部设置油流管路、水流管路，多组隔板位于油流管路、水流管路之间，各隔板的高位侧与油流管路对应，各隔板的低位侧与水流管路对应；油流管路和水流管路均向上延伸并形成相应的管路出口，油油流管路的内部包括多个交替设置的大截面段和小截面段，水流管路的长度大于油流管路的长度。本发明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；油水分离效率高，处理量大。

技术领域：

本发明涉及的是在井内分离井中所产物质的装置，具体涉及的是井下油水分离器及其分离系统。

背景技术：

随着油田开采时间的增长，产出液中含水率逐年增加，为此需要耗费大量人力物力对产出液进行分离处理，并将处理后的水回注到注水层，这使得油井经济效益显著降低。井下油水分离系统是指将油水分离器直接安装在井底，分离出产液中的绝大部分水并直接回注到注水层，而只将富油液体举升到地表，大幅减小地面产出液处理量，降低原油生产费用，并减少地面污水排放量。

目前，有两种井下油水分离技术得到广泛利用，分别为重力分离器和水力旋流器。重力分离器利用油水密度不同引起的重力差异进行分离，重质相的水下沉，而轻质相的油漂浮在水层上，从而实现油水的分离；水力旋流器则利用油水在高速旋转流场的离心力差异实现分离，重质相的水被甩向边壁，螺旋向下运动并从底流口流出，而轻质相的油则在旋流器中心轴附近形成油核，从上部的溢流口流出，从而达到油水分离的目的。

然而，在有限的井筒空间内，这两种井下油水分离器均存在较大局限性，主要表现为重力分离器体积大、分离效果差、分离效率低，水力旋流器附加压降过大、处理量低，这限制了井下油水分离技术在稠油油藏、深水开发以及高温高压环境的使用和推广。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种井下油水分离器及分离系统，以克服现有技术的缺陷。

发明内容：

本发明的目的是提供井下油水分离器及其分离系统，这种井下油水分离器及其分离系统用于解决现有井下油水分离装置体积大分离效率低或处理量低，而影响在稠油油藏、深水开发以及高温高压环境的使用和推广的问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：这种井下油水分离器包括分离腔、油流管路、水流管路，分离腔的下端口为分离器进液口，分离器内设置多组隔板，各隔板倾斜且平行设置，多组隔板形成供油水混合液初步分离的缓冲空间；分离腔的顶部设置油流管路、水流管路，多组隔板位于油流管路、水流管路之间，各隔板的高位侧与油流管路对应，各隔板的低位侧与水流管路对应；

油流管路的上端向上延伸并形成油流管路出口，油流管路的内部包括多个交替设置的大截面段和小截面段，油流管路的内表面涂有阻碍水流动的涂层；

水流管路的上端向上延伸并形成水流管路出口，水流管路的长度大于所述油流管路的长度，水流管路的内表面涂有阻碍油流动的涂层。

上述方案中油流管路的下端高于水流管路的下端；水流管路与油流管路并列设置，为油水混合液的二次分离提供驱动力；油流管路对油流的阻碍力小于水流管路，形成供油水分离后富油液体流动的过流通道；水流管路对水流的阻碍力小于油流管路，形成供油水分离后富水液体流动的过流通道。

上述方案中油流管路沿直线向上延伸，油流管路由多段大直径钢管和多段小直径钢管交替连接构成；水流管路弯曲盘绕向上延伸，水流管路由弯曲钢管构成。

上述方案中分离腔的下部为缓冲腔，分离器进液口位于缓冲腔的下端，多组隔板位于缓冲腔之上，油流管路的下端和水流管路的下端均与缓冲腔连通。