[发明专利]一种采油井筒内油水聚结分离柱

说明书

一种采油井筒内油水聚结分离柱。主要解决目前存在的油田井下采出液含水率居高不下的问题。其特征在于：包括外井筒、中心管和聚结内芯套三部分，通过螺栓、螺母连接在一起；当油水混合液由下方入口进入装置内部，流经聚结内芯套时，小油滴在聚结内芯内碰撞聚结成大油滴，从而使轻介质相的油先跑出，并且依次经过多层聚结内芯，由此形成时间差，致使油水分离。本发明是基于油滴聚结和沉降分离的共同作用，可以在井下实现油水两相介质间的初级分离以及通过碰撞聚结来降低采出液的含水率，可提高原油的开采效率并降低开采成本。

技术领域

应用于石油、化工、环保等领域，具体地说，涉及一种井下油水分离装置。

背景技术

随着油田开采进度的深入，石油开采面临着一系列巨大的难题，其中之一就是从油田中开采出的液体含水率居高不下，这其中包含有地层水、注入水以及大量的注入到地下的化学剂。现有技术目前仍主要采用传统的地面油水分离装置，但是这种方式存在占地面积大、费用高和环境污染等问题。虽然，在上世纪九十年代，石油行业已经提出了井下分离的概念，但是目前仍缺乏高效低成本的井下分离方法以及装置。

发明内容

为了解决背景技术中所述的现有技术问题，本发明提出了一种采油井筒内油水聚结分离柱，通过该分离柱将聚结分离技术应用于井下油水分离中，该分离柱通过上下螺纹与油管相连，实现在井筒内的固定，小油滴通过给聚结分离柱变成大油滴，形成大片浮油，实现油水分离，并完成原油采收。

本发明的技术方案是：一种采油井筒内油水聚结分离柱，具有聚结分离外柱、连接中心管和聚结内芯套组三部分组成，下端为油水混合液入口，上端为外分离柱出口；其独特之处在于：

所述聚结分离外柱整体呈中心环空的圆柱，上下分别为外分离柱出口和混合液入口，外侧排布有若干个分离外柱进液口，这些分离外柱进液口与聚结内芯套组上聚结单层之间的间隙相对应，保证油水混合液充分进入该聚结分离柱，从而提高油水的分离效率；

所述连接中心管主要分为中心管上螺纹、外柱支撑辐盘和中心管下螺纹等几部分，其中的中心管上螺纹为外螺纹，中心管下螺纹为内螺纹，它们分别与油管的两头连接，实现该聚结分离柱在井下的固定，而外柱支撑辐盘的主要作用则是支撑聚结分离外柱并将其固定在中心管和聚结内芯套组的外围，并且其上分布有与聚结内芯固定螺栓孔相对应的若干个连接中心管固定螺纹孔，它的主要作用是固定连接中心管和聚结内芯套组，使它们可以稳定地在井下工作；

所述聚结内芯套组由若干聚结单层组成，它们通过上面的若干聚结内芯固定螺栓孔连接在一起，中间的为连接中心管定位孔，连接中心管插入其中，保证这若干组聚结单层的同轴度；聚结单层同样是由若干个聚结单体组成，它们分别以连接中心管定位孔为中心呈同等分圆周阵列排布，而每两个聚结单体之间都有聚结单层支撑柱相分割，聚结单层支撑柱的主要作用是用来保证这些聚结单层两两之间的间距，确保油滴的充分聚结；而每个聚结单体主要由油相出口和聚结发生腔组成，它的外表结构上窄下宽，这样在油水混合液进入到聚结发生腔并由下往上运动时，轻质相的油更容易先一步到达油相出口，而由于空间的截面的不断减小，油滴自然就会更容易发生聚结，变成大油滴，从出口跑出。

本发明具有如下有益效果：由于采油过程中油水两相的混合乳化，采出的原油含水率过高，必须进行油水混合液的重新分离，而井下油水分离，可以降低产出水到达地面的总量，从而减少其工艺成本，因此，本发明将聚结分离应用于井下，可降低油水地面分离所需费用，延长高含水井的经济生产年限，最终提高油井的采收率；而且聚结腔结构上窄下宽，便于聚结发生，可以有效提高聚结效率，便于油相排出装置；同时连接中心管分别采用内外扣的螺纹连接，便于与油管相连。除此之外，聚结内芯套组采用多个聚结单层的累加，可以根据井下不同的工况来确定聚结单层的个数，以此来提高油滴聚结分离的效率，而且每个聚结单层通过多个聚结单体等间距圆周排列构成，以此适应不同直径的井筒，因此其井下适应性更好。

下面进行详细说明：