[发明专利]用于井下水分离的系统、装置和方法

权利要求书

1.一种水分离系统，所述水分离系统包括在井眼中井下设置的水分离装置，所述水分离装置包括：

管状壳体，所述管状壳体包括用于通过井眼射孔接收来自油储层的乳化混合物的多个窗孔，所述乳化混合物包含液体烃和水，所述管状壳体沿着中心轴线从第一纵向壳体端部延伸至第二纵向壳体端部并且限定管状腔的内表面；

提取管，所述提取管布置成与所述管状壳体连接以运送所述液体烃，所述提取管延伸穿过所述第一纵向壳体端部进入到所述管状腔中并且包括在所述管状腔中的开口端；

挡板阀，所述挡板阀设置在所述第二纵向壳体端部处以在所述管状腔内的流体压力小于所述管状壳体外部的流体压力时封闭所述第二纵向壳体端部，并且在所述管状腔内的流体压力等于或大于所述管状壳体外部的流体压力时打开所述第二纵向壳体端部，以将水从所述管状腔排放到所述井眼的底部部分，并且

其中所述多个窗孔在径向上被限定为穿过所述管状壳体和所述内表面，并且在纵向上被限定为在所述第一纵向壳体端部和所述第二纵向壳体端部之间，并且被形成为当所述乳化混合物通过所述多个窗孔流入到所述管状腔中时产生绕着所述管状腔的水力旋流，

其中所述水分离系统还包括：

液压螺旋桨，所述液压螺旋桨设置在所述分离装置下方的所述井眼的底部部分中以搅动所述底部部分中的水以使固体悬浮在所述水中；

第一地面泵，所述第一地面泵用于提供水通过所述液压螺旋桨以驱动所述液压螺旋桨并且促进第二地面泵的气蚀余量(NPSH)，其中在所述井眼的底部部分中的所述水包括通过所述挡板阀排放的水和由所述第一地面泵提供通过所述液压螺旋桨的水；

第一管道，所述第一管道用于将水从所述第一地面泵输送到所述液压螺旋桨；

第二地面泵，所述第二地面泵用于通过第二管道从所述井眼的底部部分抽吸具有悬浮固体的水；

水处理单元，所述水处理单元用于接收来自所述第二地面泵的包含悬浮固体的水并且从所述水去除固体；和

另一个井眼，所述另一个井眼用于接收来自所述水处理单元的经处理的水以注入到地质地层中。

2.根据权利要求1所述的水分离系统，其中所述窗孔中的至少一个被形成为切向狭槽，所述切向狭槽在径向上延伸穿过所述管状壳体和所述内表面，并且限定与经过所述内表面上的一个点的切线平行的纵向通道轴线。

3.根据权利要求1所述的水分离系统，其中所述窗孔中的至少一个被形成为穿过所述管状壳体和所述内表面的螺旋槽。

4.根据权利要求1所述的水分离系统，所述水分离系统包括泵，所述泵与所述提取管连接以将所述液体烃抽吸到所述开口端中并通过所述提取管。