一种井下油水分离旋流模块化装置的制作方法

本发明涉及采油工程，具体说是一种井下油水分离旋流模块化装置。

背景技术：

1、随着油田开采进入中后期阶段，油田采出液含水率普遍升高，部分高含水采油井甚至面临关井的情况，因此通过井下油水分离及同井回注技术来降低地面采出液量成为解决该问题的重要途径。旋流器由于其结构简单、无运动部件、分离速度快、操作维护方便等诸多优点使其在井下油水分离领域获得越来越多的关注。然而对于稠油井（油水密度差小）、含聚井（油水混合液粘度大）以及混合液中的小粒径油滴，常规旋流器及应用方式难以实现高效分离。针对该问题，研究人员通过沉降-旋流耦合分离、旋流-过滤分离、以及膜分离等方法来提高油水分离效率，但这些分离方式对于井下狭小的空间以及复杂的工况条件下，难以实现安装和操作，且分离效果依然不能满足要求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种井下油水分离旋流模块化装置，以解决现有井下旋流分离器无法对高含水、油水密度差小以及油水混合液粘度大的采出液进行高效油水分离，导致采出液中含水率过高的问题。

2、第一方面，本发明提供一种井下油水分离旋流模块化装置，包括：若干个旋流器以及至少一个模块母体；

3、所述模块母体上靠近顶部位置设置有溢流通道，在所述溢流通道的下方设置有进液通道，所述模块母体上靠近底部位置设置有底流通道；

4、若所述模块母体数量大于1，则所有模块母体依次连接，上一级模块母体的底流通道与下一级模块母体的进液通道连通，下一级模块母体的溢流通道通过汇流机构与上一级模块母体的溢流通道连通；

5、处于最上方的所述模块母体顶部设置有进液口和出液口，所述进液口连通所述进液通道，所述出液口连通所述溢流通道；

6、若干个所述旋流器通过固定机构固定在所述模块母体上，所述旋流器顶部的富油相出口与对应的所述溢流通道连通，所述旋流器底部的富水相出口与对应的所述底流通道连通，所述旋流器侧壁上的旋流入口与所述进液通道连通。

7、优选地，所述模块母体包括：支撑柱、溢流层板和底流层板；

8、所述支撑柱上靠近顶部位置套设有所述溢流层板，所述支撑柱上靠近底部位置套安装所述底流层板；

9、所述固定机构套设在所述溢流层板与所述底流层板之间的所述支撑柱上，所述固定机构与所述溢流层板之间形成所述进液通道，所述固定机构与所述底流层板之间形成所述底流通道；

10、处于最上方的所述模块母体的顶部安装有顶板，所述顶板与其下方的所述溢流层板之间形成所述溢流通道，上一级模块母体的底流层板与下一级模块母体的溢流层板之间形成所述溢流通道。

11、优选地，所述汇流机构包括：溢流总汇通道以及封隔器；

12、在所述支撑柱的侧壁上沿轴向设置有所述溢流总汇通道，所述溢流总汇通道的顶端与所述溢流层板连接，且所述溢流总汇通道的顶部开口与所述溢流通道连通，所述溢流总汇通道的底部穿过所述底流层板，所述溢流总汇通道的底端为开口；

13、所述封隔器安装在所述溢流总汇通道顶端的开口处，所述封隔器用于封堵所述溢流总汇通道顶部开口。

14、优选地，所述封隔器为可拆卸挡板。

15、优选地，所述固定机构包括：上部固定层板以及下部固定层板；

16、所述上部固定层板和所述下部固定层板套设在所述支撑柱上，所述上部固定层板与所述溢流层板之间形成所述进液通道，所述下部固定层板与所述底流层板之间形成所述底流通道；

17、所述上部固定层板上设置有若干个固定孔，所述固定孔的形状与所述旋流器外部形状相匹配；

18、所述溢流层板与所述下部固定层板上分别设置有出液孔，所述出液孔的位置和数量与所述固定孔对应；

19、所述旋流器穿过所述固定孔，且旋流器顶部的溢流管插入对应的所述溢流层板的出液孔内，所述旋流器的底部置于所述下部固定层板上，所述旋流器底部的富水相出口与所述下部固定层板上的出液孔对应连通。

20、优选地，还包括：套筒；

21、所述套筒套设在所述模块母体的外部，所述套筒内侧壁形状与所述模块母体相匹配，所述套筒顶部与所述顶板之间具有一定距离；

22、所述套筒靠近顶部的侧壁上设置有采出液入口，所述采出液入口通过套筒内部与所述进液口连通。

23、优选地，还包括：溢流导出管；

24、所述套筒的顶部具有导出管安装孔，所述溢流导出管穿过所述导出管安装孔插入所述套筒内部，所述溢流导出管的底端与所述出液口顶端接触，所述溢流导出管的底端形状与所述出液口顶端形状相匹配。

25、优选地，还包括：底流缓存通道；

26、在所述支撑柱的侧壁上沿轴向设置有所述底流缓存通道，所述底流缓存通道与所述底流通道连通。

27、本发明具有如下有益效果：

28、本发明提供一种井下油水分离旋流模块化装置，通过设置模块母体，固定装配若干个旋流器，增加井下油水分离效率，可以进行多个模块母体首尾依次连接安装，实现井下原油的多级油水分离，使井下油水分离效果满足要求。

技术特征：

1.一种井下油水分离旋流模块化装置，其特征在于，包括：若干个旋流器（1）以及至少一个模块母体；

2.根据权利要求1所述井下油水分离旋流模块化装置，其特征在于，所述模块母体包括：支撑柱（4）、溢流层板（5）和底流层板（6）；

3.根据权利要求2所述井下油水分离旋流模块化装置，其特征在于，所述汇流机构包括：溢流总汇通道（8）以及封隔器；

4.根据权利要求3所述井下油水分离旋流模块化装置，其特征在于：

5.根据权利要求2所述井下油水分离旋流模块化装置，其特征在于，所述固定机构包括：上部固定层板（10）以及下部固定层板（11）；

6.根据权利要求2所述井下油水分离旋流模块化装置，其特征在于，还包括：套筒（14）；

7.根据权利要求6所述井下油水分离旋流模块化装置，其特征在于，还包括：溢流导出管（16）；

8.根据权利要求1-7任一项所述井下油水分离旋流模块化装置，其特征在于，还包括：底流缓存通道（22）；

技术总结本发明公开了一种井下油水分离旋流模块化装置，涉及采油工程技术领域，其中，包括：若干个旋流器以及至少一个模块母体；模块母体上设置有溢流通道、进液通道以及底流通道；所有模块母体首尾依次连接，每级模块母体的底流通道与其下方的模块母体的溢流通道连通，汇流机构将每个模块母体的溢流通道连通；若干个旋流器通过固定机构固定在模块母体上；旋流器的富油相出口与溢流通道连通，旋流器的富水相出口与底流通道连通，旋流器侧壁上的旋流入口与进液通道连通。以解决现有井下旋流分离器无法对高含水、油水密度差小以及油水混合液粘度大的采出液进行高效油水分离，导致采出液中含水率过高的问题。技术研发人员：郑国兴,孙延安,李巍巍,彭永刚,李强,马志权,周广玲,郑学成,刘金堂,杜伟山受保护的技术使用者：大庆油田有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/11/14