[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

说明书

本发明涉及一种亲油填料重力分离油水分离装置及方法。主要解决了普通沉降式分离器油水分离效率低的问题。其特征在于：所述每节分离器单元包括装在每个单节中心管上的上定位套、下定位套、多个沉降杯，相邻两节单节中心管间通过中部分离器接头连接，中心管上有若干进液孔。其分离方法包括：（1）油水混合物通过相邻两个沉降杯的间隙进入沉降杯中；（2）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，当n足够大，液面下降速度小于油滴上升速度时油水即可分离；（3）油水分离后，油相会沿着沉降杯底向上运动流出沉降杯；分离出的水进入到中心管内。该油水分离装置能够大大提高油水分离效率，提高油水分离效果。

技术领域

本发明涉及油田开发技术领域，尤其涉及一种亲油填料重力分离油水分离装置及分离方法。

背景技术

随着我国油田油井产出液含水率的增高，造成含油污水处理量不断升高，吨油产出能耗和费用不断增加。目前通常利用同井注采技术来有效改善这种状况。同井注采是指在井下利用油水分离器来分离油水，分离出的水被回注到地层，低含水的油水混合物被举升至地面，在一口油井中实现了既采又注技术。同井注采技术的关键是井下油水分离，目前一般采用普通沉降式分离器进行井下油水分离，但使用普通沉降式分离器分离油水，主要存在井下油水分离效率低油水分离效果差的问题。

发明内容

本发明在于克服背景技术中存在的普通沉降式分离器油水分离效率低油水分离效果差的问题，而提供一种亲油填料重力分离油水分离装置。该亲油填料重力分离油水分离装置，能够大大提高油水分离效率，提高油水分离效果。本发明还提供一种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。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：一种亲油填料重力分离油水分离装置，包括上部中心管、下部中心管，所述上部中心管与下部中心管间装有若干单节中心管，所述上部中心管顶部连接抽油泵接头，抽油泵接头下部的上部中心管由上至下依次连接接箍、管柱接头、上部分离器接头；下部中心管底部连接洗井阀；所述上部分离器接头与洗井阀间连接若干节分离器单元，每节分离器单元包括装在每个单节中心管上的上定位套、下定位套、多个沉降杯，每节分离器单元最上端的沉降杯通过上定位套与单节中心管固定连接，每节分离器单元最下端的沉降杯通过下定位套与单节中心管固定连接；所述相邻两节单节中心管间通过中部分离器接头连接，上部中心管与下部中心管、单节中心管上分布有若干的进液孔。

本发明还提供一种利用亲油填料重力分离油水分离装置进行油水分离的方法，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10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。

在多杯等流型油水分离器沉降杯内部添加亲油填料，利用相渗原理使高含水液体中的油滴流经亲油填料时，小油滴变为油膜.由于沉降杯内液体下降速度小于油膜上升速度，且沉降杯内液体的流动方向为从外向内径向流动，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，因此油膜在亲油填料内依靠重力驱向上滑动，到达上一个沉降杯底处产生聚集、聚并，形成大油滴快速上浮，达到进一步提高油水分离效率的目的。