本实用新型专利技术涉及采油领域一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置，它主要由封隔器、分离器、注水泵、底流口、水力旋流器、溢流口、采油泵、采油出口、一号单流阀和二号单流阀组成，所述水力旋流器的底流口和溢流口处分别安装有一号单流阀和二号单流阀，水力旋流器内部压力低时，单流阀关闭，结合水力旋流器和油水重力差，油水混合物被分离，油和水分别积聚在水力旋流器上部和下部，随水力旋流器内压力逐渐增大，单流阀打开，采油泵抽吸水力旋流器上部分离出的油，注水泵抽吸水力旋流器下部分离出的水，回注管线将水回注至封隔器下方回注层。本实用新型专利技术的优点：该实用新型专利技术结构简单，结合了水力旋流器与重力分离的优点，能够提高井下油水分离效率。
【技术实现步骤摘要】
一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置
本技术涉及石油开采井下油水分离装置
，更具体地涉及一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置。
技术介绍
目前大部分油井的开采，都采用注水驱替技术，导致油井中的含水量上升，如果将井下油水混合物全部开采至地面，不仅会加大油井的生产成本，采出的污水对环境的影响也是巨大的。针对上述问题，目前广泛应用的是井下油水分离技术，井下油水分离的工作原理是：利用封隔器将采油层和回注层封隔，利用井下油水分离工具将油水混合物分离后，富集油抽采出地面，分离水则回注到地层中，目前对井下油水分离主要有重力式分离和水力旋流器分离两种方法，但是受到井下空间限制，而水力旋流器因其体积较小、结构紧凑、分离效率高等优点，水力旋流器广泛应用于井下油水分离装置中。目前关于水力旋流器的研究比较多，主要是从数值仿真方面对其不同工况条件下，油水分离效率的研究，也有许多学者对井下油水分离装置的水力旋流器进行了改进：赵传伟等人设计了一种井下双级串联式水力旋流器，并利用Euler-Euler法与大涡模拟相结合对井下双级串联式水力旋流器的分流特性和分离特性进行研究；李增亮等人为克服单级或多级串联井下水力旋流器处理流量低、分离效率差的问题，提出了一种带有多级并联水力旋流器的井下油水分离装置，该装置在单级或多级串联井下水力旋流器的基础上，配置了多个并联连接的小直径水力旋流器(李增亮,董祥伟,赵传伟.一种带多级并联水力旋流器的井下油水分离装置[P].山东：CN203175528U,2013-09-04.)。上述中数值仿真分析了水力旋流器的工作原理，改进的多级并联水力旋流器的井下油水分离器在一定程度上改善了油水分离的效率，但是受到井下空间的限制和制造的难度，推广应用性不强。针对目前井下油水分离装置的不足，提出了一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置，该装置在水力旋流器的溢流口和底流口处分别配置一个单流阀，利用单流阀节流效果，实现水力旋流器内部增压，在增压过程中，给进入到水力旋流器中的油水混合物一个分离缓冲时间，结合水力旋流器和重力分离的优点，在有限的空间中，提高井下油水分离效率。
技术实现思路
本技术目的在于针对现有井下油水分离装置存在的不足，提供了一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置，该装置结合水力旋流器与重力分离的优点，提高井下油水分离效率。为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置，主要由采出层、回注层、封隔器、分离器、注水泵、底流口、水力旋流器、溢流口、采油泵、采油出口、套管、一号单流阀和二号单流阀组成；所述套管下入井内至回注层，回注层与采出层之间的套管内安装有封隔器；分离器、注水泵、水力旋流器和采油泵从下往上安装在油水分离装置内；所述分离器底端连通进油口，顶端与水力旋流器中部连通；水力旋流器底端的底流口连接注水泵，顶端的溢流口和采油泵连接，底流口和溢流口处分别安装一号单流阀和二号单流阀；采油泵顶端开设采油出口；回注管线穿过封隔器连接注水泵与回注层。进一步的是，分离器的泵出压力为9MPa。进一步的是，一号单流阀和二号单流阀的打开压力为9.5MPa。本技术的有益效果在于：在采油过程中，油水混合物由分离器增压后进入水力旋流器中；油水混合物刚进入水力旋流器时，水力旋流器内压力低，一号单流阀和二号单流阀处于关闭状态；结合水力旋流器和油水重力差，油被分离至水力旋流器上部，水被分离至水力旋流器下部；随着进入水力旋流器的油水混合物逐渐增多，分离出的油在水力旋流器上部积聚，分离出的水在水力旋流器下部积聚，水力旋流器内压力逐渐增大，当压力大于单流阀打开压力，一号单流阀和二号单流阀打开，采油泵经溢流口抽吸水力旋流器上部分离出的油，油从采油泵上方采油出口采出，注水泵经底流口抽吸水力旋流器下部分离出的水，并利用回注管线将水回注至封隔器下方回注层；当水力旋流器内的油和水被分别抽吸后，水力旋流器内压力降低，一号单流阀和二号单流阀关闭，油水混合物在水力旋流器内继续分离，重复上述过程，实现水力旋流器内油水混合物充分的分离，从而提高井下油水混合物的分离效率。本技术结构简单，结合了水力旋流器与重力分离的优点，能够提高井下油水分离效率。附图说明图1是本技术一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置的结构示意图。图中：1.采出层，2.回注层，3.封隔器，4.分离器，5.注水泵，6.底流口，7.水力旋流器，8.溢流口，9.采油泵，10.采油出口，11.套管，12.一号单流阀，13.二号单流阀。具体实施方式下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步具体说明：如图1所示，一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置，主要包括采出层1、回注层2、封隔器3、分离器4、注水泵5、底流口6、水力旋流器7、溢流口8、采油泵9、采油出口10、套管11、一号单流阀12和二号单流阀13，所述套管11下入井内至回注层2，分离器4、注水泵5、水力旋流器7和采油泵9从下往上安装在油水分离装置内，所述分离器4底端连通进油口，顶端与水力旋流器7中部相连通，水力旋流器7底端开设底流口6并连接注水泵5，顶端开设的溢流口8和采油泵9连接，底流口6和溢流口8处分别安装一号单流阀12和二号单流阀13，采油泵9顶端开设采油出口10，回注管线穿过封隔器3连接注水泵5与回注层2。作为优选的实施方式，分离器4的泵出压力为9MPa。作为优选的实施方式，一号单流阀12和二号单流阀13的打开压力为9.5MPa。用该装置进行井下油水分离的步骤如下：步骤A：安装套管11内封隔器3封隔回注层2与采出层1，并将油水分离装置下入井内至采出层1上方；步骤B：分离器4抽吸采出层1流入井筒内的油水混合物，油水混合物由分离器4增压后进入水力旋流器7中，此时水力旋流器7内压力低，一号单流阀12和二号单流阀13处于关闭状态，随着进入水力旋流器7的油水混合物逐渐增多，分离出的油在溢流口8积聚，分离出的水在底流口6积聚，水力旋流器7内压力逐渐增大，当压力大于单流阀的打开压力时，一号单流阀12和二号单流阀13打开，油从采油泵9上方采油出口10采出，注水泵5经底流口6抽吸水力旋流器7下部分离出的水，并将水回注到回注层2；步骤C：水力旋流器7内的油和水被分别抽吸后，水力旋流器7内压力降低，一号单流阀12、二号单流阀13重新关闭，重复步骤B和C，实现井下油水混合物的连续分离。应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本技术所附权利要求的保护范围。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置，包括采出层(1)、回注层(2)、封隔器(3)、分离器(4)、注水泵(5)、底流口(6)、水力旋流器(7)、溢流口(8)、采油泵(9)、采油出口(10)、套管(11)、一号单流阀(12)和二号单流阀(13)，其特征在于：所述套管(11)下入井内至回注层(2)，回注层(2)与采出层(1)之间的套管(11)内安装有封隔器(3)，分离器(4)、注水泵(5)、水力旋流器(7)和采油泵(9)从下往上安装在油水分离装置内，分离器(4)顶端与水力旋流器(7)中部连通，水力旋流器(7)的底流口(6)连接注水泵(5)，溢流口(8)和采油泵(9)连接，底流口(6)和溢流口(8)分别安装一号单流阀(12)和二号单流阀(13)，采油泵(9)顶端开设采油出口(10)，回注管线穿过封隔器(3)连接注水泵(5)与回注层(2)。
【技术特征摘要】
1.一种带增压式水力旋流器的井下油水分离装置，包括采出层(1)、回注层(2)、封隔器(3)、分离器(4)、注水泵(5)、底流口(6)、水力旋流器(7)、溢流口(8)、采油泵(9)、采油出口(10)、套管(11)、一号单流阀(12)和二号单流阀(13)，其特征在于：所述套管(11)下入井内至回注层(2)，回注层(2)与采出层(1)之间的套管(11)内安装有封隔器(3)，分离器(4)、注水泵(5)、水力旋流器(7)和采油泵(9)从下往上安装在油水分离装置内，分离器(4)顶端与水力旋流器(7...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾丽瑶，李洪建，高雪莹，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：新型
国别省市：四川,51
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