超疏水井下油水分离器及其同井注采工艺管柱制造技术

本发明专利技术为一种超疏水井下油水分离器及其同井注采工艺管柱，超疏水井下油水分离器包括外筒体，外筒体的顶部外侧密封连接上接头，外筒体的底部密封连接下接头，外筒体的顶部内侧密封滑动穿设泵筒，泵筒的内侧上部设置有第一单向阀，泵筒的底部周向固定连接环形活塞，泵筒的内侧下部设置第二单向阀；外筒体的内部设有超疏水分离塔板结构，外筒体的侧壁中部设置有第三单向阀，外筒体的底部设置有第四单向限压阀，第四单向限压阀的出口与下接头的内腔连通。该超疏水井下油水分离器结构简单，处理能力可调节，分离效率高。

【技术实现步骤摘要】
超疏水井下油水分离器及其同井注采工艺管柱
本专利技术涉及油田开发
，尤其涉及一种超疏水井下油水分离器及其同井注采工艺管柱。
技术介绍
非均质油藏开发中后期，高含水井越来越多，很多井含水率已经高达98％，地面采出液处理成本大大增加，已经达到或接近开采经济技术极限，无法继续开采。为解决这一问题，提出了采用井下油水分离器将水分离并就地注入地层的同井注采工艺。目前矿场应用较多的井下油水分离装置主要有重力式和旋流式油水分离器。由于重力式油水分离器受沉降时间的影响，处理量不大，分离器管柱长且沉降成分在分离器内部聚集，严重影响使用寿命，矿场应用逐渐减少；目前大部分井均采用旋流式油水分离器，但旋流式油水分离器需配套电潜泵使用，无法应用于常规的有杆泵采油井中，且根据现场试验的统计数据，其成功率仅达到50％，无法大规模推广使用。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种超疏水井下油水分离器及其同井注采工艺管柱，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超疏水井下油水分离器及其同井注采工艺管柱，解决传统的重力式油水分离器处理量小、旋流式油水分离器需配合电泵使用且成功率低等问题，该超疏水井下油水分离器结构简单，处理能力可调节，分离效率高。本专利技术的目的是这样实现的，一种超疏水井下油水分离器，包括外筒体，所述外筒体的顶部外侧密封连接有中空的上接头，所述外筒体的底部密封连接有中空的下接头，所述外筒体的顶部内侧密封滑动穿设有顶部密封的泵筒，所述泵筒的内侧上部设置有允许液体向上流出、且出口能随所述泵筒下移封闭的第一单向阀，所述泵筒的底部周向固定连接有能沿所述外筒体的内壁密封滑动、且中空的环形活塞，所述泵筒的内侧下部设置有允许液体自所述外筒体的内腔向上流入的第二单向阀；所述外筒体的内部设有允许油直接流过、且顶部与所述环形活塞的底部间隔设置的超疏水分离塔板结构，所述外筒体的侧壁中部设置有允许液体流入所述外筒体内部的第三单向阀，所述外筒体的底部设置有允许液体向下流出的第四单向限压阀，所述第四单向限压阀的出口与所述下接头的内腔连通。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述超疏水分离塔板结构包括多个与所述外筒体的轴向呈第一倾斜角、且均匀间隔设置的超疏水塔板，各所述超疏水塔板的一侧与所述外筒体的内壁之间均形成通道豁口、且各所述超疏水塔板的侧壁与所述外筒体的内壁抵靠固定连接，相邻的两个所述通道豁口相互交错设置，所述超疏水塔板上设置有多个超疏水过孔。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一倾斜角的范围是45°～60°；所述超疏水塔板为网状结构，所述网状结构的表面上涂覆有超疏水材料单元，所述网状结构上的网格孔构成所述超疏水过孔。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述外筒体的内侧顶部密封连接有滑套，所述滑套上设置有上下贯通的泵筒过孔，所述泵筒过孔中滑动穿设所述泵筒。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述外筒体包括上下连接的上筒体和下筒体，所述上筒体的内侧顶部密封连接所述滑套，所述上筒体的底部设置有上筒体封板，所述上筒体封板上设置有贯通的上连接孔，所述上筒体封板上设置有与所述第三单向阀的入口连通的采出液入口；所述下筒体的顶部设置有下筒体封板，所述下筒体封板上设置有贯通的下连接孔，所述下连接孔中固定连接有中空的连接接头，所述连接接头的顶部密封固定穿设于所述上连接孔中；所述上筒体和所述下筒体内均设置有多个所述超疏水塔板。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述泵筒的侧壁上部设置有第一贯通出液孔，所述第一贯通出液孔构成所述第一单向阀的出口。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述泵筒的顶部密封设置有泵筒顶盖，所述泵筒顶盖上方通过一抽油杆脱接器与抽油杆连接。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述环形活塞包括下部与所述外筒体的内壁匹配的环形活塞圆柱段，所述环形活塞圆柱段通过直径向上渐缩的环形活塞锥段连接于所述泵筒的底部。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述下接头的顶部密封套设于所述外筒体的内侧底部，所述下接头的内侧顶部密封连接有下封堵接头，所述下封堵接头上设置有顶部开口的定位孔，所述定位孔中固定设置所述第四单向限压阀，所述第四单向限压阀的入口与所述外筒体的内部连通，所述下封堵接头上还设置有与所述第四单向限压阀的出口连通的第二贯通出液孔。本专利技术的目的还可以这样实现，一种同井注采工艺管柱，所述同井注采工艺管柱包括超疏水井下油水分离器，所述超疏水井下油水分离器的上方通过所述上接头密封连接上部油管，所述超疏水井下油水分离器的下方通过所述下接头密封连接下部油管，所述上部油管中穿设抽油杆，所述抽油杆的底部与所述泵筒的顶部连接，所述上部油管上连接有上封隔器，所述下部油管上连接有下封隔器，所述下部油管位于所述下封隔器的下方连接有筛管，所述下部油管的底部密封连接有丝堵。由上所述，本专利技术提供的超疏水井下油水分离器及其同井注采工艺管柱具有如下有益效果：本专利技术的超疏水井下油水分离器中设置超疏水分离塔板结构，在超疏水分离塔板结构对油水的选择性通过和重力的作用下，超疏水分离塔板结构对采出液进行油水分离，分离效率较高；本专利技术的超疏水井下油水分离器顶部的泵筒上冲程时，采出液经第三单向阀进入外筒体内部，泵筒下冲程前半程时，外筒体内侧上部富集的油液经第二单向阀、泵筒和第一单向阀流出外筒体，泵筒下移至第一单向阀出口封闭后，泵筒进入下冲程后半程时，外筒体内部压力升高，外筒体内侧下方富集的水经第四单向限压阀流出外筒体，实现了同井注采；本专利技术的超疏水井下油水分离器结构简单，处理能力可调节，分离效率高。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1：为本专利技术的超疏水井下油水分离器的结构示意图。图2：为本专利技术的同井注采工艺管柱的结构示意图。图中：100、超疏水井下油水分离器；101、分离器上部空间；200、同井注采工艺管柱；1、外筒体；11、滑套；12、上筒体；13、下筒体；131、下筒体封板；14、连接接头；2、上接头；3、下接头；31、下封堵接头；311、第二贯通出液孔；4、泵筒；41、环形活塞；411、环形活塞圆柱段；412、环形活塞锥段；42、第一贯通出液孔；43、泵筒顶盖；51、第一单向阀；52、第二单向阀；53、第三单向阀；54、第四单向限压阀；6、超疏水分离塔板结构；61、超疏水塔板；7、抽油杆；71、抽油杆脱接器；81、上部油管；82、下部油管；821、筛管；822、丝堵；91、上封隔器；92、下封隔器；93、采油层；94、注水层。具体实施方式为了对本专利技术的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本专利技术的具体实施方式。如图1、图2所示，本专利技术提供一种超疏水井下油水分离器100，包括外筒体1，在本专利技术的一具体实施例中，外筒体1的长度为10～12m；外筒体1的顶部外侧密封连接有中空的上接头2，位于外筒体1上方的上接头2的内腔构成分离器上部空间101，外筒体1的底部密封连接有中空的下接头3，本专利技术的超疏水井下油水分离器100使用时，通过上接头2连接上部油管81，通过下接头3连接下部油管82；外筒体1的顶部内侧密封滑动穿设有顶部密封的泵筒4，泵筒4上移时为上冲程，泵筒4下移时为下冲程，泵筒4的内侧上部设置有允许液体向上流出、且出口能随泵筒4下移封闭的第一单向阀本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超疏水井下油水分离器，包括外筒体，所述外筒体的顶部外侧密封连接有中空的上接头，所述外筒体的底部密封连接有中空的下接头，其特征在于，所述外筒体的顶部内侧密封滑动穿设有顶部密封的泵筒，所述泵筒的内侧上部设置有允许液体向上流出、且出口能随所述泵筒下移封闭的第一单向阀，所述泵筒的底部周向固定连接有能沿所述外筒体的内壁密封滑动、且中空的环形活塞，所述泵筒的内侧下部设置有允许液体自所述外筒体的内腔向上流入的第二单向阀；所述外筒体的内部设有允许油直接流过、且顶部与所述环形活塞的底部间隔设置的超疏水分离塔板结构，所述外筒体的侧壁中部设置有允许液体流入所述外筒体内部的第三单向阀，所述外筒体的底部设置有允许液体向下流出的第四单向限压阀，所述第四单向限压阀的出口与所述下接头的内腔连通。

【技术特征摘要】
1.一种超疏水井下油水分离器，包括外筒体，所述外筒体的顶部外侧密封连接有中空的上接头，所述外筒体的底部密封连接有中空的下接头，其特征在于，所述外筒体的顶部内侧密封滑动穿设有顶部密封的泵筒，所述泵筒的内侧上部设置有允许液体向上流出、且出口能随所述泵筒下移封闭的第一单向阀，所述泵筒的底部周向固定连接有能沿所述外筒体的内壁密封滑动、且中空的环形活塞，所述泵筒的内侧下部设置有允许液体自所述外筒体的内腔向上流入的第二单向阀；所述外筒体的内部设有允许油直接流过、且顶部与所述环形活塞的底部间隔设置的超疏水分离塔板结构，所述外筒体的侧壁中部设置有允许液体流入所述外筒体内部的第三单向阀，所述外筒体的底部设置有允许液体向下流出的第四单向限压阀，所述第四单向限压阀的出口与所述下接头的内腔连通。2.如权利要求1所述的超疏水井下油水分离器，其特征在于，所述超疏水分离塔板结构包括多个与所述外筒体的轴向呈第一倾斜角、且均匀间隔设置的超疏水塔板，各所述超疏水塔板的一侧与所述外筒体的内壁之间均形成通道豁口、且各所述超疏水塔板的侧壁与所述外筒体的内壁抵靠固定连接，相邻的两个所述通道豁口相互交错设置，所述超疏水塔板上设置有多个超疏水过孔。3.如权利要求2所述的超疏水井下油水分离器，其特征在于，所述第一倾斜角的范围是45°～60°；所述超疏水塔板为网状结构，所述网状结构的表面上涂覆有超疏水材料单元，所述网状结构上的网格孔构成所述超疏水过孔。4.如权利要求2所述的超疏水井下油水分离器，其特征在于，所述外筒体的内侧顶部密封连接有滑套，所述滑套上设置有上下贯通的泵筒过孔，所述泵筒过孔中滑动穿设所述泵筒。5.如权利要求4所述的超疏水井下油水分离器，其特征在于，所述外筒体包括上下连接的上筒体和下筒体，所述上筒体的内侧顶部密封连接所述滑套，所述上筒体的底部设置有上筒体封板，所述上筒...

【专利技术属性】
技术研发人员：康万利，冯海顺，吴海荣，路遥，张黎明，李哲，陈隽，张鹏翼，徐德荣，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，
类型：发明
国别省市：北京,11