[发明专利]带有化学药剂注入功能的海上大排量井下油水分离装置

说明书

技术领域

    本发明涉及一种带有化学药剂注入功能的海上大排量井下油水分离装置。

背景技术

    随着海上油田的不断开发，油井的含水量逐渐上升。为维持产量，不得不采用提高排液量的方法来延缓产油量递减的速度。目前，海上油田大部分区块井下产出液含水高达90%以上。随着含水量的增大，出现下述问题：一是举升大流量的油液需要增加更大的电机功率，耗费更多的电能；二是由于举升到地面的油液含水量增大，水处理工艺越来越复杂，设施越来越庞大，成本越来越高，特别是加剧了地面特别是本来空间就有限的海上平台的空间小的矛盾。上述因素都导致了油田开发成本的上升，经济效益的下降。

    针对上述问题，发展出了井下油水分离技术，使油水可以在井下进行分离，而不用将大量油水混合液提至地面处理。目前制约该技术发展的因素是分离效率和处理能力。传统井下油水分离装置采用单级或多级串并联形式的水力旋流器作为分离部件，在一定程度上可以满足分离效率的要求。但旋流分离作为物理分离方法，分离效率受油水混合液物理性质影响较大。特别是油水混合液非常容易形成稳定的水包油或油包水结构，发生乳化现象，这种情况下将更难将其分离。针对这种情况，在油水混合液进入旋流器进行分离前，通过导管向其中注入化学药剂，化学药剂包括但不限于破乳剂。其作用在于破坏其乳化状的稳定液体表面结构，使油水混合液中的油相更加容易聚集，从而可以大幅度提高油水分离效率。

发明内容

    本发明所要解决的技术问题是在井下油水分离装置中单纯采用单级或多级串并联水力旋流器处理量小，分离效率低。本装置采用多级串并联水力旋流器与注入化学药剂相结合，物理分离与化学分离相结合的方式，解决了常规井下油水分离装置处理量小，分离效率低的问题。

    本发明的技术解决方案是：整套装置包括油管、电缆、上控制阀、上单向阀、上泵、上保护器、电机、下保护器、外旁通管、吸入器、下泵、化学药剂注入管、单级或多级串并联旋流器、下单向阀、封隔器和下控制阀。所述的上控制阀、上单向阀、上泵、上保护器、电机、下保护器、外旁通管、吸入器、下泵、单级或多级串并联旋流器、下单向阀、封隔器和下控制阀依次通过油管相连，并由上至下依次同轴安装在套管内；所述的电缆从套管外伸入套管，并与电机相连通；所述的外旁通管的一端与上泵和下保护器之间的油管相连通，外旁通管的另一端与单级或多级串并联旋流器相联通；所述的化学药剂注入管在外旁通管旁，入口连接地面化学药剂注入装置，出口连接至旋流器入口处。

   本发明的有益效果是：本装置通过采用单级或多级串并联水力旋流器与注入破乳剂相结合的方式，大大提高原有井下油水分离装置的油水分离效率，减少了海上平台油水混合液的处理量，减少了石油开采成本，提高了采油经济效益。

附图说明

    图1为本发明提出的带有化学药剂注入功能的海上大流量井下油水分离装置的结构示意图。

具体实施方式

   以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

   本发明提出的带有化学药剂注入功能的海上大排量井下油水分离装置，其结构如图1所示。包括油管1、电缆2、上控制阀3、上单向阀4、上泵5、上保护器6、电机7、下保护器8、外旁通管9、吸入器10、下泵11、单级或多级串并联旋流器13、下单向阀15、封隔器16、下控制阀17和化学药剂注入管19。油管1、上控制阀3、上单向阀4、上泵5、上保护器6、电机7、下保护器8、吸入器10、下泵11、单级或多级串并联旋流器13、下单向阀15、封隔器16和下控制阀17依次通过油管1相连，并由上至下依次同轴安装在套管18内。电缆2从套管18外伸入套管内，并与电机7相连通。外旁通管9的一端与上泵5和上保护器6之间的油管相连通，外旁通管9的另一端与单级或多级串并联旋流器13相连通。化学药剂注入管19上端与地面化学药剂注入装置相连，下端接入单级或多级串并联旋流器13的入口12。