[发明专利]一种大排量井下油水分离环空测调系统

说明书

技术领域

本发明涉及井下油水分离及测调技术，具体的说，是涉及一种井下油水分离环空测调系统。

背景技术

井下油水分离技术是在井下实现油井的油与水分离，将低含油产出水回注地层、富含油产出液举升至地面的技术。以分离器为核心的井下油水分离系统建有三个通道，即产液层产出液进入分离器通道、分离后低含油产出水回注通道和富含油产液举升通道。根据油井产液量、含水率以及注水层吸水能力等的变化，调节分离器进、出口流量、压力及分流比，从而确保分离效率并控制回注水的含油量是实现井下油水分离的关键点和难点。

在井下油水分离监测技术方面，国内主要侧重通过计算的方法进行，但是该方法误差较大，无法精确掌握油井总产液量、回注水量等参数。CN 102828736A的中国专利申请公开了一种可实时调控的悬挂式井下油水分离系统，可以实现对回注通道的实时测调，但该系统受悬挂式三通接头结构以及测调仪器的限制只满足小排量的同井注采井，且测调回注通道为中心通道，而对于产出液最大为3000m³/d的大排量环空回注通道的测调目前尚未有相应的方法。国外在井下压力、温度参数监测方面有所应用，但对于大排量井下流量精准监测、调控方面尚未检索到相关技术，常用方法是通过泵的进出口及分离器水出口设压力传感器，通过变频器和地面油嘴调节水力旋流器分离效率，但由于回注水口大小固定，无法进行注水量的精确调节。

发明内容

本发明要解决的是目前无法对大排量井下油水分离系统流量精准监测和调控的技术问题，提供了一种大排量井下油水分离环空测调系统，即随管柱下入电缆及测调仪器，地面控制器对环空回注通道的测调仪器进行开度控制，在大排量油水分离环空回注过程中可实时监测压力、流量情况，并调节回注水流量，精度高，以保证井下油水分离系统的分离效率及系统工况的稳定性；同时也可为油藏方案设计提供准确的产液流量、回注流量数据。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种大排量井下油水分离环空测调系统，包括设置在套管内的大排量井下油水分离管柱，所述大排量井下油水分离管柱包括由上而下依次通过油管串接的上部罐装泵系统、过电缆封隔器、油水分离器、下部罐装泵系统、插入密封和带孔管；所述插入密封插入于设置在注水层和产液层之间的隔离封隔器，所述隔离封隔器与设置在注水层上方的顶部封隔器通过筛管连接；所述大排量井下油水分离管柱将系统分为三个通道，即产液层产出液进入油水分离器通道A、分离后低含油产出水环空回注通道B和富含油产出液举升通道C；其特征在于，

所述下部罐装泵系统与所述插入密封之间设置有井下环空测调工作筒；所述井下环空测调工作筒为具有中心通道和环空通道的筒体结构，其中心通道上端和下端分别通过油管与所述下部罐装泵系统和所述插入密封连通；所述井下环空测调工作筒下端在其中心通道之外的位置通过套管扣与皮碗封隔器连接，所述皮碗封隔器下端悬空，用于实现套管环空通道的封堵集流，使环空回注水流入所述井下环空测调工作筒的环空通道内；这样，所述井下环空测调工作筒的中心通道成为产液层产出液进入油水分离器通道A的一部分；所述井下环空测调工作筒的环空通道与所述皮碗封隔器和所述油管之间的环空连通，并且成为分离后低含油产出水环空回注通道B的一部分；

所述井下环空测调工作筒的环空通道内设置有可调水嘴、压力传感器和流量传感器，所述井下环空测调工作筒通过调控信号电缆与地面控制器连接，所述地面控制器与工控机连接；所述压力传感器和所述流量传感器分别用于采集所述井下环空测调工作筒的环空通道内的压力信号和流量信号，并将所述压力信号和所述流量信号通过所述地面控制器实时传输给所述工控机，所述工控机用于将所述压力信号和所述流量信号转换为系统参数并显示和存储；同时所述工控机用于根据所述流量信号实时计算回注水流量与总产出液流量的比例，通过所述地面控制器实时传输控制信号给所述可调水嘴，调节所述可调水嘴的开度，直至回注水流量与总产出液流量的比例达到预设值。

本发明的有益效果是：

(一)本发明的大排量井下油水分离环空测调系统可实现对最大为3000m³/d环空回注流量进行实时监测与流量的智能调节，保证特定分流比，使大排量井下油水分离系统工况稳定，提高油水分离效果。