井下油水分离系统结构及类型概述

井下油水分离系统是将油井产出液在井下分离并将分离出的水回注地层的装置，双流泵和旋流器是其主要部件。其中双流泵由原波泵和浓液泵组成，原液泵将分离出的水回注到注入层，浓液泵将分离出的油举升至地面。按传动部件和动力的不同，双流泵分为旋转式容积泵、往复式容积泵、电潜离心泵和水力涡轮离心泵。根据旋流器与油、水管柱连接和排列方式的不同，井下油水分离系统可分为常规型、并列型及组合型三种。现场试用证明，使用井下油水分离系统后，举升至地面的油液含水量呈数量级减少，采油成本降低，油井开采期限延长，环境污染减少，从根本上解决了油田开发中高含水油井开采难的问题。     

海上油田井下油水分离技术研究与应用

井下油水分离技术作为一项机械式控水工艺,对于高含水油井具有较好的稳油控水效果。经过长时间的发展,由于能够有效缓解高含水油田开发过程中产出水的举升、存储与处理难度大等问题,近几年来该项技术在海上高含水油田得到了应用。该项工艺在实现稳油控水的同时,缓解了地面水处理能力受限对油田提液稳产的制约,尤其对于海上高含水油田的油井措施挖潜、降低产出水处理能耗与成本、减缓环保压力以及提高油田采收率等具有重要意义。     

井下油水分离同井注采技术现场试验

为了延长油田开发寿命,提高油田经济采收率,开展了井下油水分离与回注技术的研究。该工艺管柱应用水力旋流器在井下进行油水分离;运用同轴螺杆泵进行分离液的举升和回注;通过双层油管结构的井下多层封隔工艺管柱保证产出层和注入层的封隔生产。综合含水下降6.2~8.3个百分点,产水量下降了70%以上,取得了较好效果。通过现场试验证明,井下油水分离同井注采工艺可行,将分离水直接回注入油层,可减少无效水循环,降低地面工程成本,延长油田经济开采寿命。     

对井下油水分离和同井回注的认识

对于高含水油田,由于水从井筒提升至地面的能耗以及水处理费用,使油井生产达到经济极限而被迫废弃,此外,含油污水还将污染环境,因此,为减少地面采出水量以降低水的提升和处理费用,加拿大进行了井下油水旋流分离和同井回注的可行性研究,并成功地在Alliance油田进行了井下油水分离系统的工业试验,井下处理过程主要包括：（1）在井下将采出液用液－液水力旋流器进行油水分离,（2）分离出的较博干净的水直接回流同一油井的岩层,（3）将含油量较高的富油流体泵送至地面,实例证实井下分离和同井回注技术是可行的,经济效益是明显的,但技术难度较大,涉及面广,是复杂的跨学科研究课题。     

井下油水分离同井回注技术探讨

井下油水分离同井回注技术是将含水油井的产出液在井下直接进行分离,然后将浓缩油液举升到地面,而将分离出的水在井下回注到另一地层中。介绍了井下油水分离系统的工作原理及分类,并对重力式油水分离分流比的确定进行了试验研究。试验结果表明,在?139.7mm套管和?73mm油管的井筒环空内,油井产液量小于50m3/d时,分流比可小于0.7,分离效果较好。另外,还介绍了此项技术应用时的选井条件,指出了该技术的优缺点和研究中需关注的问题。     

海上油田新型井下油水分离及回注工艺

海上油田进入中高含水期后,产出水的举升、存储和处理难度加大,费用增加,给海上油田节能减排带来巨大压力,部分平台设备负荷无法满足处理要求。通过研发新型井下油水分离器,设计配套工艺管柱,开发出一套适合海上油田的悬挂式井下油水分离及回注工艺。新型井下油水分离器最大外径为130mm,处理量达1200m3/d,整个工艺系统采用悬挂式三通接头装置建立流动通道,可以保证在井筒内建立大流量流动通道;配套的井下参数监测及调控装置可在地面完成油水分离器出入口压力及流量的实时监测和调控,以保证系统分离效率。该系统处理量大、结构紧凑,工艺与目前海上油田采用的电潜泵生产管柱工艺类似,大幅降低了作业及运行风险。     

说说海上井下油水分离用水力旋流器

用于采出液井下油水分离的水力旋流系统的效益主要在于减少了采出水的开采及处理费用．有效降低了地面处理设备的液体负荷。地面处理设备的减少对海上应用具有重要意义．地面分离设备的减少和费用的降低可延长油田寿命。人们正在对井下分离系统进行进一步研究以提供适于海上应用的各种设备。水力旋流器作为井下油水分离(DOWS)系     

三作用泵井下油水分离系统分析

三作用泵系统(TAPS)利用重力分异原理将井筒内产出液中的油水分离,并将富油液举升至地面,富水液注入注水层段,达到降低产出液含水率和采油成本、提高原油产量、保护环境的目的.通过对三作用泵和普通双作用泵最大注水压力的比较得出,三作用泵系统可以得到更高的注入压力,使有杆泵井下油水分离技术的应用领域拓展到注入层压力较高或渗透率较低的井.     

油水分离旋流器地面试验研究

中石化集团公司先导试验项目“井下油水分离技术”能使高含水原油在井下直接分离，分离出的水可直接注入另一注水层或废弃油层，分离后含少量水的原油被举升至地面。这种系统可节约举升混合液和大量注水的能量，减少污水的处理量，降低生产成本，延长油井生产周期，提高采收率。     

井下油水分离采油技术

针对油井因含水过高而造成的水处理费用增加、管线泵站腐蚀严重和油井经济效益过低或根本无效益而导致的过早关停问题,进行了井下油水分离采油技术研究。运用水力旋流分离技术,通过井下抽油注水双作用泵,在抽油机上行程将分离出的原油抽出,下行程将分离出的水注入地层,可在同一油井内有效地完成采油、油水分离和产出水回注,从而降低油井产液量及采出水量,改善了抽油机运行工况,节约了水处理费用。临盘油田大芦家区块L2-51井的矿场试验结果表明,对应油井含水率持续下降3个多百分点,油井产液量下降10~15t/d,见到了明显的降水效果。井下油水分离采油技术可作为高含水油井井组采油注水的有效措施,在高含水油田具有广阔的应用前景。     

水力潜油泵在海上油田的应用分析

目前,海上油田开采大多采用电潜泵,在高含气、高井温、稠油、产液变化大等工况下,其应用有一定的限制。水力潜油泵是通过地面对动力液增压,注入泵向井下注入动力液,带动涡轮旋转,继而带动井下离心泵旋转。泵吸入井下液体,通过油管举升到井上。该泵具有可靠性高、适应多种井型、产液量调节范围大、气体处理能力强及安装简单等显著特点。水力潜油泵在海上边际油田、深水大排量油田、稠油冷采油田及稠油热采油田开采中有较大应用空间。随着水力潜油泵技术的进一步发展和国产化进程的加快,该泵在海上油田将具有广阔的应用前景。     

油田举升设备核心技术的开发

为使潜油电泵能够适应油井井况变化,降低作业费用,通常采用变频器驱动电潜泵,并通过井下监测装置实时上传的工况参数,井下泵的排量和扬程也会随之改变,同时与远程监测系统无缝连接,实现油井的数字化管理。分析了油田举升配套电气仪表产品的相关核心技术,包括变频驱动技术,井下信号检测与传输技术,地面数据远传传输技术,并结合互联网和专家系统开发的人工举升智能控制和故障诊断技术,这些技术对于延长举升设备寿命,提升设备运行效率具有重要作用。     

渤海油田油水离心分离效果评价及影响因素

随着渤海油田开发的不断深入,多个油田已进入高含水期,在平台处理流程已达到饱和情况下的稳油控水已成为目前渤海油田亟待解决的问题。利用井下油水分离技术,可以将地层采出液直接在井下进行油水分离。为了更好地将这项技术应用于现场,为此开展了渤海油田油水分离特性研究工作。该文利用高速离心机对岐口17-2、埕北、锦州9-3及绥中36-1油田的高含水采出液进行了油水分离实验。研究结果表明离心时间的延长及离心机转速提升对油水分离效果没有明显的促进作用,而添加破乳剂可显著提升油水分离效果;分离水驱替实验表明,添加适量破乳剂有利于减轻注入水对地层的伤害。该文通过实验模拟总结出了一套针对渤海油田不同油品性质的高含水产出液的油水分离特性规律,对油水分离技术在渤海油田的成功应用具有指导意义。     

有杆泵同井注采系统技术应用及节点力学分析

为了在特高含水油井实现有效的稳油控水,设计了有杆泵同井注采系统。该系统利用重力作用在井下将油水进行分离,分离后的水直接被注入到地层中,分离后的浓缩液举升至地面,从而降低采出液中的含水量。由于同井注采系统结构和受力情况复杂,基于理论力学方法,由下至上建立了注入泵、密封活塞和采出泵的力学模型,并利用现场实测数据验证了其正确性。同井注采系统现场应用15口井,采出液平均含水质量分数下降7.2个百分点。因此有杆泵同井注采系统能够有效降低采出液含水率,达到节能降耗的目的。     

双流电潜泵和井下油水分离器

美国Ｒｅｄａ公司开发的新型双流电潜泵和井下油水分离器组合 ,具有较好的使用效果 ,特别是在含水较多的油井采油更有效。采用两台电潜泵与井下油水分离器配用 ,可将井液的油和水进行分离 ,分离出来的水和油由两台电潜泵分别回注地层和举升到地面。美国Ｖｏｒｔｏｉｌ公司开发的井下油水分离器 ,是一种水力旋流器 ,通过液体在旋流器中的离心作用 ,可分离油和水两种不同密度的液体。尽管井下油水分离器的直径较小 ,但其长度较长 ,具有很好的油水分离能力。新型双流电潜泵和井下油水分离器组合 ,在加拿大西部的一口含水较多的油井中进行试验 ,…     

电潜泵井下油水分离系统方案设计

电潜泵井下油水分离系统能使高含水原油在井下直接分离 ,分离出的水可直接注入另一注水层或废弃油层 ,分离后含少量水的原油被举升至地面。这种系统可节约举升混合液和大量注水的能量 ,减少污水的处理量 ,降低生产成本 ,延长油井生产周期 ,提高采收率。介绍了井下油水分离系统的组成、工作原理及结构特点 ,并以某油区的生产数据为例 ,对井下油水分离系统进行了设计计算 ,其中包括水力旋流器结构尺寸的选定 ,电潜泵的设计计算 ,以及配套电动机的选型。分析与计算表明 ,各参数选取合适 ,所采用的水力旋流器能满足处理性能要求 ,是一种较为合理的设计方案。     

井下油水分离回注水液控阀装置研究

以曹妃甸区块为代表的海上油田进入高含水阶段,采出液含水率高,地面水处理流程压力大,从而造成油井的限流、减产。通过井下油水分离工艺,可以提高产出液含油量,增加产量。回注水调控装置作为油水分离工艺的核心部件,原固定水嘴阀及电控阀回注水装置存在无法调节或稳定性差的缺点。研发了一种液控阀回注水装置,该装置通过液控管线进行控制,可以实现回注水的精细、稳定的调节,同时能够满足大排量回注水的需求。通过优化设计,关键结构的尺寸达到最优化。经试验表明,该阀换向压力稳定,换向可靠。解决了油水分离回注水调节的关键技术难题,提高了整体工艺的可靠性。     

井下油口分离器的新进展

加拿大尖端工程技术研究中心对井下油水分离技术的可行性研究及随后开展的设备样机设计工作使新型井下油水分离系统正处于样机开发阶段，以备现场试验所用。通过有效地降低采出水量，井下油水分离系统能使举升费用大幅度削减，大多数情况下，受现有举升系统或地面设备限制而封闭的油井可受益于此技术重新开采或增加产量，这将使总盈利提高，采用该技术可可减少因大量采出外而引发的环境责任（对淡水层所产生的污染）。用该系统的主要     

用于井下油水分离的除砂系统的现场试验

在加拿大阿尔达省HOyter油田的易出砂油井中，最初安装的常规井下油水分离系统的注入能力随累计注液量的增大而线性递减。经过可行性研究，在现有的井下分离系统中加入一个除砂分离器，现场试验的结果麦明；井内液面降低，采油量维持在38bbl/d以上：注入能力没有因砂堵而降低；地面检测出固相体积含量在0.1％～0.7％范围内。     

高处理流量井筒内旋流分离器分离性能的数值模拟分析

随着井下油水分离技术在海上油井的应用,井下水力旋流器的设计选型成为关键。海上油井产液量大,需要匹配适合于高处理流量的水力旋流器,但关于高处理流量旋流器的设计的理论模型尚不完善,且缺乏相关的经验模型,本文将介绍高处理流量水力旋流器的数值模拟方法,包括网格划分方案、计算模型选取、迭代收敛准则、后处理方法等。并且介绍了数值模拟在井下多级旋流器配置方案设计、结构参数优化、分流比分配等方面的应用。研究结论表明,数值模拟结果可以为高处理流量旋流器设计提供有效依据,为井下油水分离技术在海上油井的应用打下基础。