專利名稱：一種帶多級并聯(lián)水力旋流器的井下油水分離裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種井下油水分離裝置，尤其是一種可配置多級并聯(lián)水力旋流器的井下油水分離裝置。
背景技術：
隨著井下油水分離技術的發(fā)展，分離效率和處理能力開始成為限制該項技術發(fā)展的重要因素。井下油水分離系統(tǒng)的分離效率和處理能力與其核心部件井下水力旋流器的性能有關，傳統(tǒng)的井下油水分離系統(tǒng)都是配置單級或多級串聯(lián)形式的井下水力旋流器，在一定程度上可以滿足分離效率要求。但是對于陸地或海上油田產(chǎn)液量高的油井，單級或多級串聯(lián)水力旋流器處理能力不足成為限制其應用的關鍵因素:一方面，為適應高處理液量，必須配置大公稱直徑的井下水力旋流器；另一方面，水力旋流器的分離效率會隨著公稱直徑的增加而下降。綜合考慮，單級或多級串聯(lián)的水力旋流器組并不適合高產(chǎn)液量的油井，可以考慮利用高產(chǎn)液量油井套管尺寸較大的優(yōu)勢，開發(fā)與Y型管柱配合的井下多級并聯(lián)水力旋流器，通過多級并聯(lián)來提升處理能力和分離效率。

發(fā)明內(nèi)容
為克服單級或多級串聯(lián)井下水力旋流器處理流量低、分離效率差的問題，本發(fā)明提供一種新型井下油水分離裝置。該裝置配置多個并聯(lián)聯(lián)接的小直徑水力旋流器，不僅可以提升井下油水分離系統(tǒng)的處理能力，還可以解決分離效率差的問題。本發(fā)明所述的井下油水分離裝置主要包括交叉流道體、上壓緊盤、定位銷、下壓緊盤、定位盤、水力旋流器組、罐體、扶正支撐盤、上支撐套、防轉(zhuǎn)盤、下支撐套。本發(fā)明所采用的技術方案是:上壓緊盤、下壓緊盤、定位銷、定位盤、水力旋流器組、扶正支撐盤、上支撐套、防轉(zhuǎn)盤、下支撐套全部安裝在罐體內(nèi)。罐體通過螺栓連接了交叉流道體，交叉流道體一端設計有法蘭盤，并鉆法蘭螺栓孔，另一端加工成階梯軸形狀，中心加工有直通圓孔，階梯面處加工有兩處直通環(huán)形孔，法蘭面加工有引流用的環(huán)形凹槽，直通環(huán)形孔位于凹槽內(nèi)，凹槽的截面尺寸與過流量相適應。各并聯(lián)的水力旋流器平行的布置在罐體當中，各水力旋流器軸線與罐體軸線平行，水力旋流器的數(shù)量、尺寸可以根據(jù)處理液量等工作條件進行調(diào)整。各水力旋流器由下壓緊盤、定位盤、扶正支撐盤、防轉(zhuǎn)盤進行周向、徑向定位，由下壓緊盤和扶正支撐盤進行軸向定位。扶正支撐盤、防轉(zhuǎn)盤由上支撐套和下支撐套支撐在罐體中。防轉(zhuǎn)盤的另一個作用是防止水力旋流器自轉(zhuǎn)，防轉(zhuǎn)盤上加工有方形孔，與各水力旋流器相應位置的方形外輪廓形成防轉(zhuǎn)配合。定位盤按照水力旋流器的數(shù)量和定位位置加工有多個直通的定位孔，各水力旋流器穿過各定位孔并使用O型圈形成密封。下壓緊盤截面形狀呈“凹”形，凹形口向下壓緊定位盤，各水力旋流器的入口位于凹形空間內(nèi)，凹形空間又通過下壓緊盤與上壓緊盤的近壁直通環(huán)形孔連通了交叉流道體的環(huán)形凹槽，又通過交叉流道體的近壁直通環(huán)形孔連通了三通接頭的原油液流道。定位銷的作用是確保上壓緊盤的環(huán)形孔與下壓緊盤的環(huán)形孔對準。下壓緊盤加工有多個直通溢流孔，各溢流孔與各水力旋流器的溢流伸出管同軸心配合；上壓緊盤截面形狀也呈“凹”形，凹形口向下壓緊下壓緊盤，各溢流管通過溢流孔與上、下壓緊盤之間的凹形空間相連通，又通過上壓緊盤的中心圓孔與交叉流道體的中心圓孔連通，交叉流道體的中心圓孔向上連通了三通接頭的舉升流道。


圖1是本發(fā)明所述的井下油水分離裝置結構示意 圖2是本發(fā)明在井下油水分離同井采注管柱中的連接示意 圖3是圖1中交叉流道體的A-A剖視 圖4是圖1中的B-B剖視 圖5是圖1中的C-C剖視 圖6是圖1中的D-D剖視圖。在圖1中，1.三通接頭，2.交叉流道體，3.上壓緊盤，4.定位銷，5.下壓緊盤，6.定位盤，7.水力旋流器組，8.罐體，9.扶正支撐盤，10.上支撐套，11.防轉(zhuǎn)盤，12.下支撐套，13、14、15、16、17、18.0 型密封圈。在圖2中，19.倒置式電泵機組，20.舉升油管，21.注水插管，22.插入式密封裝置，23.封隔器，24.注水油管。
具體實施例方式參照附圖1，罐體(8)內(nèi)各部件由上至下依次為:上壓緊盤(3)、定位銷(4)、下壓緊盤(5)、水力旋流器組(7)、定位盤(6)、扶正支撐盤(9)、上支撐套(10)、防轉(zhuǎn)盤(11)、下支撐套(12 )。交叉流道體(2 )與罐體(8 )通過螺栓連接，交叉流道體(2 )與三通接頭(I)通過油管扣連接。如圖2中箭頭指示，本發(fā)明的工作流程為:采出層的原油液經(jīng)過套管環(huán)空進入到倒置式電泵機組(19)的電潛泵入口，泵增壓后的原油液經(jīng)過三通接頭(I)的原油液流道、交叉流道體(2)的兩直通環(huán)形孔、上壓緊盤(3)的環(huán)形孔、下壓緊盤(5)的環(huán)形孔進入到下壓緊盤(5)與定位盤(6)之間的凹形空間，然后進入到各水力旋流器中進行分離，經(jīng)過分離后液流分為兩路:一路為溢流濃縮液，各級旋流器的溢流液經(jīng)過下壓緊盤(5)的溢流孔進入到上壓緊盤(3)和下壓緊盤(5)之間的凹形空間，然后經(jīng)過上壓緊盤(3)的中心圓孔進入到交叉流道體(2)的中心圓孔，最后進入到三通接頭(I)的溢流液流道，通過舉升油管(20)被舉升至地面；另一路為底流凈化液，各級水力旋流器的底流液混合，經(jīng)過注水插管(21)進入到注水油管(24)中，最終被注入到注水層。
權利要求
1.一種帶多級并聯(lián)水力旋流器的井下油水分離裝置，包括交叉流道體(2)、上壓緊盤(3)、定位銷(4)、下壓緊盤(5)、定位盤(6)、水力旋流器組(7)、罐體(8)、扶正支撐盤(9)、上支撐套(10)、防轉(zhuǎn)盤(11)、下支撐套(12)，其特征是:水力旋流器組(7)中各個水力旋流器平行定位安裝在罐體(8)當中，各水力旋流器軸線與罐體軸線平行。
2.根據(jù)權利要求1所述的帶多級并聯(lián)水力旋流器的井下油水分離裝置，其特征是:罐體(8)中由上至下依次安裝有上壓緊盤(3)、定位銷(4)、下壓緊盤(5)、水力旋流器組(7)、定位盤(6)、扶正支撐盤(9)、上支撐套(10)、防轉(zhuǎn)盤(11)、下支撐套(12)。
3.根據(jù)權利要求1所述的帶多級并聯(lián)水力旋流器的井下油水分離裝置，其特征是:交叉流道體(2)呈階梯軸形狀，中心加工有直通圓孔，階梯面加工有直通環(huán)形孔，端面銑削有引流凹槽，直通環(huán)形孔位于引流凹槽內(nèi)。
4.根據(jù)權利要求1所述的帶多級并聯(lián)水力旋流器的井下油水分離裝置，其特征是:下壓緊盤(5)的凹形空間形成了水力旋流器組(7)入口的引流空間，又通過上壓緊盤(3)近壁環(huán)形孔與下壓緊盤(5)近壁的環(huán)形孔連通了交叉流道體(2)的引流凹槽。
5.根據(jù)權利要求1所述的帶多級并聯(lián)水力旋流器的井下油水分離裝置，其特征是:上壓緊盤(3)的凹形空間形成了水力旋流器組(7)溢流出口的引流空間，又通過上壓緊盤(3)的中心孔連通了交叉流道體(2)的中心孔。
6.根據(jù)權利要求1所述的帶多級并聯(lián)水力旋流器的井下油水分離裝置，其特征是:扶正支撐盤(9 )、防轉(zhuǎn)盤(11)由上支撐套(10 )和下支撐套(12 )支撐定位；防轉(zhuǎn)盤(11)上加工有方形孔，與各水力旋流器形成防轉(zhuǎn)配合。
全文摘要
一種帶有多級并聯(lián)水力旋流器的井下油水分離裝置，適用于Y型管柱結構的井下油水分離系統(tǒng)。本裝置配置多級并聯(lián)聯(lián)接的水力旋流器組，水力旋流器數(shù)量可以根據(jù)實際應用情況進行調(diào)整；各水力旋流器沿與軸線平行的方向布置在罐體中，通過定位盤、壓緊盤、支撐盤、防轉(zhuǎn)盤等部件進行定位，并形成并聯(lián)水力旋流器組的入口、溢流、底流流道，結構緊湊，易于安裝。Y型管柱的三通接頭上部并排連接了電泵機組和舉升油管，下部連接了本裝置的交叉流道體，交叉流道體中的流道分別連通了三通接頭的原油液流道和溢流流道。多級并聯(lián)聯(lián)接的水力旋流器可以適應更高的產(chǎn)液量，在高產(chǎn)液量下具有較高的分離效率，適用于海上或陸地具備大套管尺寸、高產(chǎn)液量的油井的井下油水分離。
文檔編號E21B43/38GK103104240SQ20131001409
公開日2013年5月15日 申請日期2013年1月15日 優(yōu)先權日2013年1月15日
發(fā)明者李增亮, 董祥偉, 趙傳偉 申請人:中國石油大學(華東)