[发明专利]柴油和生产水联合置换井筒的装置及方法

权利要求书

1.一种柴油和生产水联合置换井筒的装置，其特征在于，包括如下部件：

生产分离器(6)，所述生产分离器(6)的第一入口通过生产管汇(3)与生产井口(12)的出口连接；

原油生产外输系统，包括原油外输泵(7)，所述原油外输泵(7)的输入端与所述生产分离器(6)的油相出口连接，所述原油外输泵(7)的输出端与外输海管(20)连接；

生产水处理系统，包括聚结脱气罐(8)，所述聚结脱气罐(8)的第一入口与所述生产分离器(6)的水相出口连接，所述聚结脱气罐(8)的水相出口与生产水排海口(21)连接，

井筒置换系统，包括压井泵(13)和柴油罐(1)，所述压井泵(13)的输入端与所述柴油罐(1)的出口连接，所述压井泵(13)的输出端通过压井管汇(16)与所述生产井口(12)连接，所述压井泵(13)的输入端与所述生产分离器(6)的水相出口之间设置有第一分支管线，所述压井泵(13)的输入端与所述聚结脱气罐(8)的水相出口之间设置有第二分支管线，所述第一分支管线与所述第二分支管线被配置为对所述压井泵(13)入口处的来流物进行切换；

充气系统，包括充气罐(18)，所述充气罐(18)的出口分别与所述生产分离器(6)的第二入口以及所述聚结脱气罐(8)的第二入口连接，所述充气罐(18)被配置为向所述生产分离器(6)和所述聚结脱气罐(8)补充气体，维持操作压力。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生产水处理系统还包括生产水增压泵(10)和水力旋流器(9)，所述生产水增压泵(10)的输入端与所述生产分离器(6)的水相出口连接，所述生产水增压泵(10)的输出端与所述水力旋流器(9)的入口连接，所述水力旋流器(9)的水相出口与所述聚结脱气罐(8)的第一入口连接。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，还包括污油罐(11)，所述污油罐(11)的入口分别与所述水力旋流器(9)以及所述聚结脱气罐(8)的油相出口连接，所述污油罐(11)的出口与所述生产分离器(6)的第一入口连接。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述井筒置换系统还包括吊机腿柴油罐(2)，所述吊机腿柴油罐(2)的出口与所述压井泵(13)的输入端连接，二者之间设置有第三分支管线。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生产分离器(6)的水相出口与所述压井泵(13)的输入端之间采用可拆卸快速接头连接，所述聚结脱气罐(8)的水相出口与所述压井泵(13)之间采用可拆卸快速接头连接。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生产井口(12)与所述生产分离器(6)之间还设置有测试管汇(4)，所述测试管汇(4)上设置有多相流量计(5)。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述生产井口(12)与所述生产管汇(3)之间设置有油嘴(17)和生产翼阀(15)，所述生产翼阀(15)被配置为待平台停产后，切断生产物流。

8.一种如权利要求1-7任意一项所述的装置的操作方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)当平台停产后，所述生产管汇(3)与所述生产分离器(6)的第一入口之间的关断阀门、所述生产分离器(6)的油相出口与所述原油外输泵(7)的输入端之间的关断阀门、所述原油外输泵(7)的输出端与所述外输海管(20)之间的关断阀门、所述生产分离器(6)的水相出口与所述聚结脱气罐(8)的第一入口之间的关断阀门、所述聚结脱气罐(8)的水相出口与生产水排海口(21)之间的关断阀门均会相应自动关闭；

2)将所述柴油罐(1)的出口与所述压井泵(13)的输入端之间的阀门关闭，将所述生产分离器(6)的水相出口与所述压井泵(13)的输入端之间的所述第一分支管线连接上，且将所述第一分支管线上的第一分支阀门关闭，将所述聚结脱气罐(8)的水相出口与所述压井泵(13)的输入端之间的所述第二分支管线连接上，且将所述第二分支管线上的第二分支阀门开启，将所述充气系统与所述聚结脱气罐(8)第二入口之间的阀门开启，将所述压井泵(13)出口与所述压井管汇(16)之间的阀门、所述压井管汇(16)与所述生产井口(12)之间的阀门开启；

3)启动所述压井泵(13)，当所述聚结脱气罐(8)中的液位降至低液位时，关闭所述聚结脱气罐(8)的水相出口与所述压井泵(13)的输入端之间的第二分支阀门，关闭所述充气系统与所述聚结脱气罐(8)第二入口之间的阀门；

4)开启所述生产分离器(6)的水相出口与所述压井泵(13)的输入端之间所述第一分支管线上的第一分支阀门，让所述充气系统与所述生产分离器(6)第二入口之间的阀门处于开启状态，当所述生产分离器(6)中的油水界面降至低液位时，关闭所述第一分支管线上的第一分支阀门，关闭所述充气系统与所述生产分离器(6)第二入口之间的阀门；

5)开启所述柴油罐(1)与所述压井泵(13)的输入端之间的阀门，并关注所述压井泵(13)出口与所述压井管汇(16)之间的流量变化，当井筒的置换完成时，关停所述压井泵(13)。