含水油井油水分采装置以及含水油井油水分采方法

摘要

本发明公开了一种含水油井油水分采装置，包括：油管；油水分离筒，设于油管的下部，用于油水的分离，其具有油液通道和水通道；油水分采泵，其上端与油管连接，下端与油水分离筒连接，该油水分采泵具有油液抽吸通道和水抽吸通道，油液抽吸通道与油液通道连通，水抽吸通道与水通道连通，该油水分采泵分别通过油液抽吸通道和水抽吸通道将油液和水抽吸到地面上；空心抽油杆，用于驱动油水分离泵做上下冲程动作，从完成油液和水的分离和抽吸。该分采装置可达到对稠油井降低掺稀油量或降低掺入化学降粘剂用量，同时达到降能耗的；稀油井实现降低处理药剂、降低能耗作用。如此，降低了生产成本，提高了生产效益。本发明还涉及一种含水油井油水分采方法。

说明书

技术领域

本发明涉及油气开采技术领域，尤其涉及一种含水油井油水分采装置以及含水油井油水分采方法。

背景技术

现有技术中，随着油田的开发，含水上升，油井停喷，主要采用有杆泵机械采油方式进行生产，油水同时混合被采出，一同进入联合站处理系统。

但是，含水对采油生产影响很大：①稠油井开采主要采用从环空掺入稀油在井下与稠油混合降粘后通过抽油泵采出地面，油井含水后，由于水也占用稀油，造成单位稠油产量占用稀油量升高，含水越高单位稠油产量占用稀油量数值越大，稀油价格大于混合后混合油的价格，造成经济效益下降。同时由于产出水和原油在采出过程经过抽油泵及抽油杆搅动，造成油水乳化严重，抽油机载荷变大，进入处理系统后增加破乳剂用量，同时增加联合站处理能耗；②稀油井使用油杆泵开采时，由于产出水与原油经过抽油泵及抽油杆搅动促进了油水乳化，造成油水乳化严重，抽油机载荷变大，进入处理系统后增加破乳剂用量，同时增加联合站处理能耗。增加了成本、降低了效益。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种能够降低成本，提高生产效益的含水油井油水分采装置以及含水油井油水分采方法，以解决现有技术中存在的问题。

根据本发明的第一方面，提供一种含水油井油水分采装置，包括：

油管；

油水分离筒，设于油管的下部，用于油水的分离，其具有油液通道和水通道；

油水分采泵，其上端与油管连接，下端与油水分离筒连接，该油水分采泵具有油液抽吸通道和水抽吸通道，所述油液抽吸通道与所述油液通道连通，所述水抽吸通道与所述水通道连通，该油水分采泵分别通过油液抽吸通道和水抽吸通道将油液和水抽吸到地面上；

空心抽油杆，用于驱动油水分离泵做上下冲程动作，从完成油液和水的分离和抽吸。

优选地，所述油水分采泵包括双孔柱塞侧向进油抽稠泵、中间连接管和抽水泵，所述进油抽稠泵和抽水泵经所述中间连接管连接，

其中，所述进油抽稠泵连接于所述中间连接管的上端，所述抽水泵连接于所述中间连接管的下端。

优选地，所述双孔柱塞侧向进油抽稠泵包括大泵筒、小泵筒、大柱塞和小柱塞，所述大泵筒和小泵筒沿着轴向依次连接成阶梯筒状结构，所述小柱塞连接于大柱塞的端面上，形成阶梯式柱塞结构，

所述阶梯式柱塞结构的阶梯面上开设有一贯通所述大柱塞的进油孔道，所述阶梯式柱塞结构上沿着轴向开设有贯通的进水孔道，所述进水孔道固定连接有空心抽油杆，

所述阶梯筒状结构的阶梯面底部设有侧向进油通道，所述侧向进油通道内设有单流阀，所述侧向进油通道与所述油液通道连通，来自所述油液通道的油液经所述单流阀单向导通至所述进油孔道，所述进油孔道与地面油系统连通。

优选地，所述抽水泵包括柱塞座和抽水柱塞，所述抽水柱塞座的上端经丝扣连接于所述中间连接管内部，所述抽水柱塞可上下滑动地设于所述柱塞座内，

所述中间连接管、大泵筒、小泵筒和柱塞座之间形成水室，所述抽水柱塞上沿着轴向开设有抽吸孔道，所述抽吸孔道的一端与所述水通道连通，另一端与所述水室连通，所述水室的上端与所述空心抽油杆的下端连通，所述空心抽油杆的上端与地面水系统连通。

优选地，所述油水分采泵还包括小抽油杆，所述小抽油杆的上端与所述空心抽油杆的底端连接，所述小抽油杆的下端与所述抽水柱塞的上端面连接。

优选地，所述油水分离筒包括外筒、挡油板和内筒，所述外筒的上端经丝扣连接于所述柱塞座的下部，所述挡油板为漏斗状结构，其上端连接于所述外筒的内周壁上，下端连接于所述内筒的上端面上。

优选地，所述外筒靠接挡油板的外周壁上开设有出油孔，所述外筒和内筒之间的环空经所述出油孔与所述油管与套管之间的环空连通，所述油管与套管之间的环空与所述侧向进油通道连通，

所述内筒形成所述水通道，所述外筒与内筒之间的环空形成所述油液通道。

优选地，所述柱塞座的下端面插入所述内筒中。

根据本发明的第二方面，提供一种含水油井油水分采方法，包括：

启动油水分采泵，通过油水分离筒将油水分离，使得油液和水分别进入油水分离泵的油液通道和水通道；

来自油液通道的油液经抽吸进入油水分采泵的油液抽吸通道，经抽吸进入地面油液系统，来自水通道的水自油水分采泵的水通道，经抽吸进入地面水系统。

优选地，所述来自油液通道的油液经抽吸进入油水分采泵的油液抽吸通道，经抽吸进入地面油液系统包括：

来自所述油液通道的油液首先进入油管和套管之间的环空，然后再进入所述油液抽吸通道。

本发明提供的含水油井油水分采装置以及分采方法具有如下有益效果：

1、一定程度上解决了油井含水后乳化的问题；

2、降低了含水稠油井掺入稀油的用量；

3、降低了联合站的水处理量，同时减低了处理药剂量以及能耗；

4、应用范围广，可适用于稀油以及稠油油井，稠油井可达到降低掺稀油量或降低掺入化学降粘剂用量同时达到降能耗作用；稀油井实现降低处理药剂、降低能耗作用；

5、总体上降低了生产成本，提高了生产效益。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了根据本发明实施例一的含水油井油水分采装置的结构示意图。

图2示出了根据本发明实施例一的含水油井油水分采方法的步骤流程图。

图3示出了根据本发明实施例二的含水油井油水分采装置的结构示意图。

图中：油管1、油水分离筒2、外筒21、挡油板22、内筒23、出油孔24、双孔柱塞侧向进油抽稠泵31、大泵筒311、小泵筒312、大柱塞313、进油孔道3131、小柱塞314、进水孔道3100、中间连接管32、抽水泵33、柱塞座331、抽水柱塞332、径向流道300、阀球333、侧向进油通道34、单流阀35、小抽油杆36、空心抽油杆4、套管1000、第一单向阀2000、第二单向阀3000、第三单向阀4000、第四单向阀5000。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

图1示出了根据本发明实施例一的含水油井油水分采装置的结构示意图。如图1所示，含水油井油水分采装置，包括油管1、油水分离筒2、油水分采泵和空心抽油杆4。油管1套设于套管1000内；油水分离筒2，设于油管1的下部，用于油水的分离，其具有油液通道和水通道；油水分采泵，其上端与油管1连接，下端与油水分离筒2连接，该油水分采泵具有油液抽吸通道和水抽吸通道，所述油液抽吸通道与所述油液通道连通，所述水抽吸通道与所述水通道连通，该油水分采泵分别通过油液抽吸通道和水抽吸通道将油液和水抽吸到地面上；空心抽油杆4，用于驱动油水分离泵做上下冲程动作，从完成油液和水的分离和抽吸。

所述油水分采泵包括双孔柱塞侧向进油抽稠泵31、中间连接管32和抽水泵33，所述进油抽稠泵31和抽水泵33经所述中间连接管32连接。其中，所述进油抽稠泵连接于所述中间连接管32的上端，所述抽水泵33连接于所述中间连接管32的下端。

所述双孔柱塞侧向进油抽稠泵31包括大泵筒311、小泵筒312、大柱塞313和小柱塞314，所述大泵筒311和小泵筒312沿着轴向自上而下依次连接成阶梯筒状结构，所述小柱塞314连接于大柱塞313的下端面上，形成阶梯式柱塞结构。所述阶梯式柱塞结构的阶梯面上开设有一贯通所述大柱塞313的进油孔道3131，所述阶梯式柱塞结构上沿着轴向开设有贯通的进水孔道3100，所述进水孔道3100内固定连接有空心抽油杆4。所述阶梯筒状结构的阶梯面底部设有侧向进油通道34，所述侧向进油通道34内设有单流阀35，所述侧向进油通道34与所述油液通道连通，来自所述油液通道的油液经所述单流阀35单向导通至进油孔道3131，所述进油通道进油孔道3131与地面油系统连通。进油孔道3131内设有自侧向进油通道34向大柱塞上端面，即地面油系统方向单向导通的第一单向阀2000。

所述抽水泵33包括柱塞座331和抽水柱塞332，所述抽水柱塞座331的上端经丝扣连接于所述中间连接管32内部，所述抽水柱塞332可上下滑动地设于所述柱塞座331内。所述中间连接管32、大泵筒311、小泵筒312和柱塞座331之间形成水室，所述抽水柱塞332上沿着轴向开设有抽吸孔道，所述抽吸孔道的一端与所述水通道连通，另一端与所述水室连通，所述水室的上端与所述空心抽油杆4的下端连通，所述空心抽油杆4的上端与地面水系统连通。

该实施例中抽水柱塞332为在上下方向上成阶梯柱状结构，其中大端在上，柱塞座331具有与抽水柱塞332适配的阶梯式腔体结构。参考图1，抽吸孔道沿着轴向方向自上而下形成阶梯柱状结构，在上部大端内设有阀球333，阀球333与台阶面配合，来自水通道的水单向抽吸至水室内。抽水柱塞332小端的上端开设有多个径向流道300，抽水柱塞332小端部分的抽吸孔道内设有第二单向阀3000，通过球阀333、第二单向阀3000以及径向流道300来完成对水的抽吸动作。

该实施例中，侧向进油通道34与进油孔道3131连通，形成油液抽吸通道；抽吸孔道、水室和空心抽油杆4依次连通，形成水抽吸通道。进一步地，所述油水分采泵还包括小抽油杆36，所述小抽油杆36的上端与所述空心抽油杆4的底端连接，所述小抽油杆36的下端与所述抽水柱塞332的上端面连接。如此，使得空心抽油杆4和小抽油杆36连接形成整体结构，形成一个统一的动作单元。

所述油水分离筒2包括外筒21、挡油板22和内筒23，所述外筒21的上端经丝扣连接于所述柱塞座331的下部，所述挡油板22为漏斗状结构，其上端连接于所述外筒21的内周壁上，下端连接于所述内筒23的上端面上。

所述外筒21靠接挡油板22的外周壁上开设有出油孔24，所述外筒21和内筒23之间的环空经所述出油孔24与所述油管1与套管1000之间的环空连通，所述油管1与套管1000之间的环空与所述侧向进油通道34连通。所述内筒23形成所述水通道，所述外筒21与内筒23之间的环空形成所述油液通道。所述柱塞座331的下端面插入所述内筒23中。

图2示出了根据本发明实施例一的含水油井油水分采方法的步骤流程图。如图2所示，该含水油井油水分采装置在使用对油井进行油水分采时，可参考如下步骤：

S01)、启动油水分采泵，通过油水分离筒2将油水分离，使得油液和水分别进入油水分离泵的油液通道和水通道。

具体地，将油管1管柱下入到设计深度，将抽油杆柱下入，保证抽水柱塞332及抽油柱塞同时到达抽水泵33筒及抽油泵筒底部，留好防冲距。机抽过程，空心抽油杆4带着双孔抽油柱塞和抽水柱塞332同步上下往复运动。抽油、抽水两泵同时分开工作，上冲程时油水同时被抽入分离筒的内筒23和外筒21间环空内，即油液通道内；由于油水密度差，油水发生置换，原油向上经过挡油板22进入上部油套环空；水向下进入分离筒内筒23内，即水通道内。

S02)、来自油液通道的油液经抽吸进入油水分采泵的油液抽吸通道，经抽吸进入地面油液系统，来自水通道的水自油水分采泵的水通道，经抽吸进入地面水系统。

具体地，来自所述油液通道的油液自出油孔24排出，首先进入油管1和套管1000之间的环空，然后再进入所述油液抽吸通道。在油液抽吸通道内，即经过侧向进油通道34，经单流阀35进入进油孔道3131，并最终抽吸至地面油液系统。阀球333开启，来自内筒23，即水通道的水首先进入抽吸孔道，然后依次进入水室、空心抽油杆4并最终抽吸至地面水系统。

该实施例中，分离筒的尺寸，即内筒23和外筒21的尺寸参数设计要保证液体在分离筒向下流速小于油在水中向上置换的速度。

使用该含水油井油水分采方法，稠油井可达到降低掺稀油量或降低掺入化学降粘剂用量同时达到降能耗作用；稀油井实现降低处理药剂、降低能耗作用。降低了成本、增加效益。

本发明的含水油井油水分采装置和分采方法具有如下有益效果：

1、一定程度上解决了油井含水后乳化的问题；

2、降低了含水稠油井掺入稀油的用量；

3、降低了联合站的水处理量，同时减低了处理药剂量以及能耗；

4、应用范围广，可适用于稀油以及稠油油井，稠油井可达到降低掺稀油量或降低掺入化学降粘剂用量同时达到降能耗作用；稀油井实现降低处理药剂、降低能耗作用；

5、总体上降低了生产成本，提高了生产效益。

实施例二：

图3示出了根据本发明实施例二的含水油井油水分采装置的结构示意图。如图3所示，该实施例中与实施例一所不同的是，抽水柱塞332为轴向开设有抽吸孔道的柱状结构，抽吸孔道内设有第三单向阀4000，柱塞座331下端面上设有第四单向阀5000。其中，第三单向阀4000实现将柱塞座331与抽水柱塞332之间形成的真空腔内的水单向导通至水室；第四单向阀5000实现将内筒中的水单向导流至柱塞座331与抽水柱塞332之间形成的真空腔内。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。