[发明专利]一种单吸双排流道布局的螺杆泵型井下油水分离装置

摘要

本发明专利涉及一种井下油水分离装置，特别适用于2500m以上的、需要高回注压力的油井。本发明提供了一种新的流道布置方式，在两个轴向上呈对称布置的单螺杆泵(两者除了螺杆‑衬套副的旋向不同外其余结构参数均相同)之间设置泵吸入口，排出口设置在单螺杆泵的另一侧，这使上、下单螺杆泵从同一腔室吸入油水混合物，在两端分别排出后集中到下端的两级旋流器，两级旋流器为串联式，分离出的溢流液通过外油嘴通到旁通管，从而举升到底面，分离出的底液混合液通过单向阀、打压球座、筛管等注入到注水层中，该发明简化了流道形状，减小了阻力损失和加工难度，降低了成本。

主权项

1.一种单吸双排流道布局的螺杆泵型井下油水分离装置，由套管(1)、上油管(3)、上部交叉流道体(16)、下油管(28)、螺杆泵增压装置(35)、油水分离旋流装置(36)、井下油水分离回注与举升装置组成，其特征在于：上油管(3)、上部交叉流道体(16)、下油管(28)、螺杆泵增压装置(35)、油水分离旋流装置(36)、井下油水分离回注与举升装置安装在套管(1)内，螺杆泵增压装置(35)与油水分离旋流装置(36)通过上部交叉流道体(16)连接；油水分离旋流装置(36)与井下油水分离回注装置通过下油管(28)连接，油水分离旋流装置(36)与井下油水分离举升装置通过上、下外油嘴(15、29)连接；所述螺杆泵增压装置(35)由抽油杆(4)、折返流道接头(5)、上外壳体(6)、上单螺杆泵(7)、上内壳体(8)、挠性轴(9)、中内壳体(10)、下外壳体(11)、下内壳体(12)、下单螺杆泵(13)、定位销A(37)、定位销B(38)组成，抽油杆(4)与上单螺杆泵(7)连接，折返流道接头(5)上端与上油管(3)螺纹密封，折返流道接头(5)下端内径与上单螺杆泵密封配合，折返流道接头(5)下端外径、上内壳体(8)上端外径与上外壳体(6)螺纹密封，构成上环空流道(d)，上内壳体(8)、下内壳体(12)与中内壳体配合，构成中环空流道(g)，下内壳体(12)下端与上部交叉流道体(16)配合，下外壳体(11)上端与上内壳体(8)螺纹密封，下端与上部交叉流道体(16)螺纹密封，在下外壳体(11)的内部，中内壳体(10)、下内壳体(12)、上部交叉流道体(16)依次相接，由定位销A(37)、定位销B(38)定位并进行密封处理，抽油杆(4)与上单螺杆泵(7)上端连接，上单螺杆泵(7)上端与折返流道接头(5)同轴线配合，下端与上内壳体(8)同轴线配合，下单螺杆泵(13)上端与中内壳体(10)同轴线配合，下单螺杆泵下端与下内壳体(12)、上部交叉流道体(16)同轴线配合，上单螺杆泵(7)与下单螺杆泵(13)通过挠性轴(9)相连接；所述油水分离旋流装置(36)由双锥旋流器(17)、外壳体A(18)、上支撑管(19)、上支撑底座(20)、上定位座(21)、中部交叉流道体(22)、单锥旋流器(23)、外壳体B(24)、下支撑管(25)、下支撑底座(26)、管接头(27)组成，双锥旋流器(17)与上部交叉流道体(16)定位孔配合，双锥旋流器(17)底端插在上定位座(21)定位孔中，双锥旋流器(17)用上支撑管(19)、上支撑底座(20)支撑，上支撑底座(20)与上定位座(21)配合，上定位座(21)与中部交叉流道体(22)轴向配合，外壳体A(18)与上部交叉流道体(16)、中部交叉流道体(22)螺纹密封，构成环空流道，单锥旋流器(23)与中部交叉流道体(22)定位孔配合，单锥旋流器(23)底端插在管接头(27)定位孔中，单锥旋流器(23)用下支撑管(25)、下支撑底座(26)支撑，下支撑底座(26)与管接头(27)配合，外壳体B(24)与中部交叉流道体(22)、管接头(27)螺纹密封，双锥旋流器(17)与单锥旋流器(23)通过中部交叉流道体(22)上的斜通环形孔(k)相通；所述井下油水分离回注与举升装置由旁通管(2)、三通接头(14)、上外油嘴(15)、下油管(28)、下外油嘴(29)、Y351封隔器(30)、单向阀(31)、打压球座(32)、筛管(33)、丝堵(34)组成，下油管(28)与管接头(27)轴向配合，所述井下油水分离回注装置从上到下依次安装下油管(28)、Y351封隔器(30)、单向阀(31)、打压球座(32)、筛管(33)、丝堵(34)，上部交叉流道体(16)内端面加工有与定位孔同轴心的溢流孔，溢流孔与双锥旋流器(17)的溢流伸出管同轴配合并形成密封，径向孔出口处加工有内螺纹油口，与上外油嘴(15)连接，上外油嘴(15)另一端与旁通管(2)螺纹联接，中部交叉流道体(22)内端面加工有与定位孔同轴心的溢流孔，溢流孔与单锥旋流器(23)的溢流伸出管同轴配合并形成密封，径向孔出口处加工有内螺纹油口，与下外油嘴(29)连接，下外油嘴(29)另一端与旁通管(2)螺纹联接，旁通管(2)的另一端与三通接头(14)螺纹联接，三通接头(14)再与向上的旁通管(2)螺纹联接，所有的端面密封均采用O型密封圈密封；所述螺杆泵增压装置(35)的入口与油水混合液输入流道相通，螺杆泵增压装置(35)的出口与增压后油水混合液输出流道相连，增压后油水混合液输出流道与油水分离旋流装置(36)入口相通，油水混合液分离后的溢流混合液通过举升流道举升到地面，油水混合液分离后的底流混合液通过回注流道注入注水层；所述的油水分离旋流装置(36)由两级旋流器组成，双锥旋流器(17)出口与单锥旋流器(23)入口通过中部交叉流道体(22)近壁的斜通环形流道(k)相通，所述双锥旋流器(17)与单锥旋流器(23)的数量都是1个；所述上单螺杆泵(7)和下单螺杆泵(13)除了螺杆‑衬套副的旋向不同之外其余参数均相同，在轴向上呈对称布置，在联接两个单螺杆泵的挠性轴(9)处设置腔室(e)，上、下单螺杆泵(7、13)从此处吸入油水混合液并进行增压处理，增压后的油水混合液从上、下单螺杆泵(7、13)的另一端排出，进入下端的油水分离旋流装置(36)进行油水分离处理。