[发明专利]井下油水分离装置及油水分离方法

权利要求书

1.一种井下油水分离装置，其特征在于：包括一根外接中心管（1），所述外接中心管（1）上端的开口内设置有涡轮发电机（2），所述发电机下侧的中心管（1）上固定有脉冲发生器（3），所述涡轮发电机（2）的电源输出端与所述脉冲发生器（3）的电源输入端连接，涡轮发电机（2）用于为所述脉冲发生器（3）提供工作电源，所述脉冲发生器（3）下侧的中心管上形成有多杯等流型油水分离器（4），所述多杯等流型油水分离器（4）包括若干个沉降杯（5），每个沉降杯（5）的上部边缘有一个直接环绕沉降杯边缘的正电极，每个沉降杯（5）的下部边缘有一个直接环绕沉降杯边缘的负电极，所述沉降杯（5）中所有的正电极通过导线连接到一起，所述沉降杯（5）中所有的负电极通过导线连接到一起，所述脉冲发生器（3）的正负输出端分别与所述正电极和负电极连接；

每个沉降杯（5）的上部边缘与其下侧相邻的一个沉降杯（5）的上部边缘通过铁丝（10）相连，通过所述铁丝（10）将沉降杯（5）的上侧边缘都连接起来，每个沉降杯（5）的下部边缘与其下侧相邻的一个沉降杯（5）的下部边缘通过铁丝（10）相连，通过所述铁丝（10）将沉降杯（5）的下侧边缘都连接起来，每两个沉降杯之间的缝隙就构成了一对正负电极，通过所述铁丝（10）使得正电极都连接到一起，并通过所述铁丝（10）将所述负电极都连接到一起。

2.如权利要求1所述的井下油水分离装置，其特征在于：所述装置还包括位于地面的远程控制装置（9），所述远程控制装置（9）与位于所述脉冲发生器（3）内的数据传输装置之间通过无线网络进行数据传输，所述数据传输装置用于接收所述远程控制装置（9）下传的控制命令并将所述脉冲发生器（3）处理的数据上传给所述远程控制装置。

3.如权利要求1所述的井下油水分离装置，其特征在于：所述正电极和所述负电极的宽度为1cm，且所述正电极和所述负电极的电极平面与沉降杯的杯里和杯底共属一个平面。

4.如权利要求1所述的井下油水分离装置，其特征在于：所述脉冲发生器（3）套设于所述外接中心管（1）的外周，所述外接中心管（1）的上端设置有连接用螺纹。

5.如权利要求1所述的井下油水分离装置，其特征在于：中心管（1）外围的脉冲发生器（3）与中心管（1）之间设有四根电线（11），其中两根电线（11）向上延伸与涡轮发电机（2）相连，通过电线（11）将所述涡轮发电机（2）产生的电能传输给所述脉冲发生器（3），另外两根电线（11）分别与所述沉降杯边缘的正电极以及负电极连接。

6.如权利要求5所述的井下油水分离装置，其特征在于：向下延伸的两根电线（11）的上端分别与脉冲发生器（3）的信号输出端连接，进入多杯等流型油水分离器（4）的中心管，再沿着中心管（1）上的第一排中的某一个进液孔（8）伸出进入到沉降杯的缝隙之中，并连接在沉降杯边缘的正负电极上。

7.如权利要求6所述的井下油水分离装置，其特征在于：向上延伸的两根电线（11）紧靠中心管内表面设置，向下延伸的两根电线（11）紧靠中心管内外表面以及沉降杯（5）上下表面设置；整个脉冲发生器（3）紧紧固定在连接着的中心管的外壁上。

8.根据权利要求1-7中任意一项所述的井下油水分离装置的油水分离方法，其特征在于包括如下步骤：

涡轮发电机（2）工作时为所述脉冲发生器（3）供电，脉冲发生器（3）的信号输出端为沉降杯边缘的所述正电极和负电极提供脉冲电压信号，正电极和负电极释放脉冲电压时会形成一个个电场，当地层液进入到沉降杯（5）中时，在这些电场的作用下，油滴分子会排列成链状，当链的长度达到一定长度时，发生聚结，小油滴融合成大油滴，而油滴体积越大，它的上浮速度就会越快，由于电场的存在，大部分油滴都聚结到一起，随水一起进入中心管的油滴数量减少，中心管里的液体被举升到一定距离之后重新注回地层，而分离后的液体被举升到地面后油水比例便会提升。

9.如权利要求8所述的油水分离方法，其特征在于：当沉降杯（5）中流经液体速度变快时，通过数据传输装置反馈给远程控制装置（9），远程控制装置（9）调整控制信号，适当给脉冲发生器（3）提高输出脉冲电压频率。