[发明专利]一种亲油填料重力分离油水分离装置及分离方法

权利要求书

1.一种亲油填料重力分离油水分离装置，包括上部中心管（4）、下部中心管（14），所述上部中心管（4）与下部中心管（14）间装有若干单节中心管（15），其特征在于：所述上部中心管（4）顶部连接抽油泵接头（1），抽油泵接头（1）下部的上部中心管（4）由上至下依次连接接箍（2）、管柱接头（3）、上部分离器接头（7）；下部中心管（14）底部连接洗井阀（5）；所述上部分离器接头（7）与洗井阀（5）间连接若干节分离器单元（6），每节分离器单元（6）包括装在每个单节中心管（15）上的上定位套（8）、下定位套（9）、多个沉降杯（10），每节分离器单元（6）最上端的沉降杯（10）通过上定位套（8）与单节中心管（15）固定连接，每节分离器单元（6）最下端的沉降杯（10）通过下定位套（9）与单节中心管（15）固定连接；所述相邻两节单节中心管（15）间通过中部分离器接头（12）连接，上部中心管（4）与下部中心管（14）、单节中心管（15）上分布有若干的进液孔（13）。

2.根据权利要求1所述的一种亲油填料重力分离油水分离装置，其特征在于：所述沉降杯（10）内装填有亲油填料（11）。

3.根据权利要求2所述的一种亲油填料重力分离油水分离装置，其特征在于：所述亲油填料（11）是直径为0.01mm~1mm的细丝或颗粒，亲油填料（11）材质为尼龙丝或覆膜石英砂颗粒，利用热成形或介质容器的方法将亲油填料（11）固定在沉降杯（10）内。

4.根据权利要求1所述的一种亲油填料重力分离油水分离装置，其特征在于：所述沉降杯（10）的外表面杯底（10-1）为钻石状多棱面斜板结构。

5.根据权利要求1所述的一种亲油填料重力分离油水分离装置，其特征在于：每个进液孔（13）与沉降杯顶部及底部的距离比为5:4。

6.根据权利要求1所述的一种亲油填料重力分离油水分离装置，其特征在于：进液孔（13）直径由上至下递减。

7.一种利用权利要求1所述的亲油填料重力分离油水分离装置的分离方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将该分离装置连接到同井注采工艺管柱的尾部，并下入到抽油机井筒内；

（2）油井产油层产出的油水混合物进入到井筒后，通过油水分离器相邻两个沉降杯间的间隙进入到沉降杯中；

（3）分离器有n个沉降杯，通过改变进液孔的直径实现使每个沉降杯的进液量相同，根据多杯等流原理，每个沉降杯的进液量即为油井产液量的1/n，则液体在沉降杯的下降速度就变为普通重力式分离器的1/n；当n足够大，则液面下降速度就足够小，当小于油滴的上升速度时，油水即可分离；

（4）当油水在沉降杯内分离后，油相会沿着上一个沉降杯的斜板杯底向上运动，并最终通过两个沉降杯的间隙流出沉降杯；而分离出的水则会通过中心管上的中心孔进入到中心管内；

（5）分离出的油会在井筒内沿油套环形空间向上运动，并最终通过采出泵泵送至地面，分离出的水会通过中心管流入到注入泵，并泵送到注入层直接回注。

8.根据权利要求7所述的利用该亲油填料重力分离油水分离装置进行油水分离的方法，其特征在于：所述沉降杯内充填具有亲油性质的多孔介质，利用相渗原理使高含水液体中的油滴流经亲油多孔介质时，小油滴变为油膜，油滴在沉降杯杯底聚集、碰撞进而聚并，形成大油滴快速上浮。

9.根据权利要求7所述的利用该亲油填料重力分离油水分离装置进行油水分离的方法，其特征在于：相邻两个沉降杯间的间隙为2.5mm-0.5mm；沉降杯内液体的流动方向为从外向内流动，与油膜垂直向上的流动方向不同，不抵消油膜的上升速度，油膜受到向上的压力梯度大于向下压力梯度，因此油膜在多孔介质内依靠重力驱向上滑动。