[发明专利]基于超亲水材料的井下油水分离器和潜油电泵注采系统

说明书

本发明涉及油田开发技术领域，尤其涉及一种基于超亲水材料的井下油水分离器和潜油电泵注采系统，包括井下油水分离器和潜油电泵注采系统，井下油水分离器包括油水分离器外套筒、网架、亲水膜组件、底盖和集水器，潜油电泵注采系统包括提升泵、潜油电机和注水泵。本发明的井下油水分离器中的亲水膜组件，具有高通量、选择性的对井液做油水分离，同时在注水泵的抽拉作用下，形成连续的分离效果。由于其它的杂质和油不能通过亲水膜，故分离的水质好，不会堵住注水层而造成地层伤害。亲水膜组件对油水的分离，无需消耗动力，故省去大功率潜油电机，也无需注化学药剂，地面、井下的设备减少大半，固定投资大大降低，同时节省电力、化学药剂费用。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，尤其涉及一种基于超亲水材料的井下油水分离器和潜油电泵注采系统。

背景技术

油田开发的中后期，许多油井产出液的含水率越来越高，范围从0到99％，原油的产量大幅下降，油井开发到了边际收益的边缘，为了维持油田的产量，通常的做法是增加油井的产液量，增加地面水处理能力和设备。但是，由于场地、设备、电力供给、环保、经济性等等一系列问题，制约了靠增大产液来维持产量和扩充地面的水处理能力来提高产能的增产措施。特别是海洋石油生产平台，空间有限，产能限制明显，油田总产液量无法增加，原油产量减少后，桶油成本直线上升。当油井和油田的开发成本大于产出时，不得不终止油井或油田生产。

世界上许多石油公司，尝试在井下先把油水初步分离,分离出来的水在同一口井的不同层位(水层)回注，其余的井液提升到地面处理。油井产油量不变但总液量减少了，这样可以减少地面的水处理负荷，节约成本，节能又环保。更重要的是，释放了产能，给整个油田配产增加自由度，是一个非常值得推广的好思路和措施。但是，进展却非常缓慢，在过去30年里，全球的几十口井的实际油井试验中，鲜有成功案例。原因是油水分离是利用传统重力沉降或利用高速旋转的原理(旋流器)来实现油水分离的。重力沉降时间长，需要大空间，处理量小，而旋流器分离需要大功率马达(如660HP)或多级旋流器，有的需要注化学助剂等。油水分离效果也不理想(如分离后含油500ppm左右)，注水含杂质，容易污染地层，造成水层堵塞。基于旋流器分离技术，设备投入和生产操作费用惊人，整套系统复杂、不稳定、噪音大，在油价低迷的背景下，已经失去推广的价值。因此，找到并研究新的系统意义重大。

发明内容

本发明提供了一种基于超亲水材料的井下油水分离器和潜油电泵注采系统，不仅分离效果好，效率高，而且成本低。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：基于超亲水材料的井下油水分离器和潜油电泵注采系统，包括井下油水分离器和潜油电泵注采系统，井下油水分离器包括油水分离器外套筒、网架、亲水膜组件、底盖和集水器，潜油电泵注采系统包括提升泵、潜油电机和注水泵；网架安装在油水分离器外套筒中，亲水膜组件粘附在网架上；底盖设置在油水分离器外套筒的下端；集水器连接在油水分离器外套筒的末端；潜油电机上下分别连接提升泵和注水泵，提升泵设置在油水分离器外套筒中，注水泵设置在集水器的下方。

作为本发明的优化方案，亲水膜组件为超亲水超疏油分离材料组成分离膜，亲水膜组件紧密粘贴在网架上，网架上有网络结构的过水孔，同时设有支撑和固定框架。

作为本发明的优化方案，油水分离器外套筒、网架、底盖和集水器形成水的流动通道。

作为本发明的优化方案，提升泵与生产油管相连，提升泵和生产油管的外壳上均设置有亲油材料，亲油材料为超亲油超疏水材料，油滴和油泥通过、粘附在上面，并沿油管、泵的外壳向下流动。

作为本发明的优化方案，底盖为环形，底盖的内环和网架的底端相配合，底盖的外环和内环的中空部分与集水器相连通。

作为本发明的优化方案，集水器为中空圆柱状，集水器的内柱上端和底盖连接；集水器的外柱上端和油水分离器外套筒的底部紧密连接；集水器的底部出口可以不止一个出口，出口和旁通管卡套连接。