[发明专利]单封隔器管柱适用的地面驱动螺杆泵井下油水分离装置

说明书

技术领域

本发明涉及采油工程技术领域，特别适用于高含水油井的井下油水分离同井采注，是一种单封隔器管柱适用的地面驱动螺杆泵井下油水分离装置。

背景技术

随着油田开发进入中后期，采出液的高含水问题已经逐渐显现出来，为了解决高含水带来的诸多问题，现多采用井下油水分离旋流技术，该技术是将高含水的油层采出液在井下直接进行分离,然后将浓缩油液举升到地面,分离出的水回注到同一井眼的注水层，一项高效、节能、环保的新技术。目前已有的地面驱动单螺杆泵井下油水分离系统，普遍都面临着流道复杂多变，井下设备不易加工与维修等诸多问题，这些都限制了该系统的应用范围。

发明内容

为解决地面驱动单螺杆泵用于井下油水分离同井采注系统时流道复杂的问题，本发明提供了一种单封隔器管柱适用的地面驱动螺杆泵井下油水分离装置。该装置采用原油液的底部引入方式,即采油层的原油液从本装置的底部,经油套环形空间引入到本装置的输油管接口处，再通过特殊流道直接进入单螺杆泵的吸入口,经过泵增压后的原油液再次返回到本装置中进行油水分离，从而使本装置的流道大大简化。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：单封隔器管柱适用的地面驱动螺杆泵井下油水分离装置，是由套管、油管、抽油杆、输油管接头、外壳体、单螺杆泵、上溢流旁通管、上溢流油管接头、三通接头、上交叉口流道接头、上部外壳体、双锥水力旋流器、上支撑管、上支撑座、上定位座、下溢流旁通管、下溢流油管接头、下交叉口流道接头、下部外壳体、单锥水力旋流器、下支撑管、下支撑座、注水管接头、注水管、封隔器、单向阀、打压球座、筛管、丝堵、O型密封圈组成的,其特征在于：套管安装在整体装置的最外面，抽油杆下端与单螺杆泵连接，输油管接头内径上下端分别加工有内螺纹，外径下端加工有外螺纹，分别用于连接油管、单螺杆泵与外壳体，油管与单螺杆泵分别通过螺纹连接分别插装于输油管接头的上端与下端,外壳体套在单螺杆泵上，上端通过螺纹与输油管接头连接，两者之间用O型密封圈密封，下端通过螺纹与上交叉口流道接头连接，两者之间用O型密封圈密封，单螺杆泵下端与上交叉口流道接头配合，同时两者之间用O型密封圈密封；

上交叉口流道接头下端面分别加工有定位孔，同轴定位安装双锥水力旋流器，两者之间用O型密封圈密封，下交叉口流道接头的下端面也加工有定位孔，同轴定位安装单锥水力旋流器，两者之间用O型密封圈密封，将定位孔的内端面铣平，加工有与定位孔同轴心的溢流孔,并在溢流孔处加工径向孔，径向孔出口处各加工有内螺纹油口，用于连接上溢流油管接头与下溢流油管接头；

上交叉口流道接头外径上下端分别加工有外螺纹，分别与外壳体与上部外壳体螺纹密封，并分别加装O型密封圈进行端面密封；下交叉口流道接头外径上下端分别加工有外螺纹，分别与上部外壳体与下部外壳体螺纹密封，并分别加装O型密封圈进行端面密封，注水管接头外径上端加工有外螺纹与下部外壳体螺纹密封，并加装O型密封圈进行端面密封；

上支撑管用于支撑双锥水力旋流器，其上端与双锥水力旋流器相连，下端与上支撑座螺纹固定，上支撑座下端与下交叉口流道接头配合，上支撑座外端与上部外壳体配合，双锥水力旋流器下端插装在上定位座中，两者通过O形密封圈密封，上定位座与下交叉口流道接头轴向配合，两者通过O形密封圈密封；下支撑管用于支撑单锥水力旋流器，其上端与单锥水力旋流器相连，下端与下支撑座螺纹固定，下支撑座下端与注水管接头配合，下支撑座外端与下部外壳体配合，单锥水力旋流器下端插装在注水管接头中，两者通过O形密封圈密封；

注水管道接头设计有内螺纹，用于连接注水管，注水管通过螺纹连接插装于注水管道接头中，注水管与套管之间设有封隔器,将采油层和注水层隔开。

所述输油管接头中心加工的环空流道与输油管接头中部加工的4个直通圆孔相通，直通圆孔与单螺杆泵上端相通，单螺杆泵下端与上交叉口流道接头上端中心圆孔流道相通，中心圆孔流道与上交叉口流道接头中下段右半面的斜通圆环孔相通，斜通圆环孔与在定位孔的基础上加工的偏心圆孔相通，由此构成原油液增压的通道。

所述双锥水力旋流器下端通过下交叉口流道接头中下段右半面的斜通圆环孔(h)与在定位孔的基础上加工的偏心圆孔(j)相通，偏心圆孔便于液流切向进入单锥水力旋流器入口，由此构成两级油水分离的通道。