国内外井下油水分离采油技术进展

图1：旋流分离器原理示意图
3.4、重力分离技术
重力式DOWS使得进入井筒的油滴上升，在井 内形成一个分散的油层。这种DOWS有两个吸入 口：一个在油层内,另一个在水层中。随着抽油杆 上下移动,油被举升到地面,水被回注地下。
3.5、DAPS的结构
DAPS结构简单，它与DOWS系统的关键区别 在于有两个吸人口。DAPS井下部分结构固定阀I 为偏心固定阀，固定阀Ⅱ和Ⅲ构成下部固定阀总 成。管式泵采用堵塞式柱塞，能将举升液与注入 水分隔开来。杆式泵柱塞总成、连杆和管式泵柱 塞总成合称游动系统。
油水分离器
实心抽油杆 空心抽油杆 内泵筒 内柱塞 外柱塞
切向入口 漩流分离器
封阁器
4.3、多流道泵与管式泵串联管柱示意图
低含水原油 原油提升泵
固定单向阀
游动单向阀 分离后原油 油层
漩流分离器 水层
水
抽油杆 提升泵柱塞 游动单向阀 连杆
固定单向阀 高含水原油
切向入口 封隔器
下配流盘
双液流泵固定单相阀
一个DOWS系统包括许多组成部分， 最重要的部分是一套油水分离系统和至少 一台用于将油举升到地面并将水回注到井 下的泵。两种基本类型的DOWS已被研制 出来：一种是机械分离，应用水力旋流分 离器实现油水分离：另一种是在井筒中靠 重力分离。
3.3、水力旋流分离技术
该旋流分离器是由一组或多组具有直壁 和曲壁剖面的逐渐缩径的圆筒形和锥形部 件组成；流体经有杆泵升压后通过上部侧 向切入口进入旋流分离器，在逐渐变细的 旋流分离器中产生使油水分离的离心力， 使油流上升到采集系统；分离水则向下或 向上注入到回注层，从而实现原油、污水 的有效分离。分离器原理见下图1。
4.1、分抽泵及配套生产工艺管柱
注入泵
电泵
抽油泵
分离器
1943~1948.8m
1990~2001.5m
S71
王14-38井
S81
王14-37井
4.2、叠程往复式双流泵采下注上工艺管柱 4.3、叠程往复式双流泵采上注下工艺管柱
注入层 生产层
脱接器 抽油泵 侧壁凡尔 密封机构 桥式封隔器 桥式封隔器 抽油泵
5.1、井下DOWS与同井注采技术相结合
北2-丁5-P25井为采下注上井（生产层PI4-7回注层 PI1-3）,北2-丁5-P27井为采上注下（生产层PI1-4 回注层PI5+PI7）。
北2-丁5-P25井2003年11月投产,日产液由53t下降到 28t,日产油由3t下降到2t,含水由94.3%下降到92.9%, 该井回注层PI1-3有一定产油能力。
双
泵筒
液
流
泵
分离后原油
结
构
示
上配流盘
意
增压后油流通道
图
提升泵固定单相阀 上流入口 连杆
5、井下油水分离器（DOWS）现场应用效果
近100套DOWS已经在世界各地安装。迄今为 止,近乎所有的DOWS都是在已装有常规泵的井上 经过改造后安装的。美国人J.AVEild等人撰文报道 了37口井的应用情况．其中,产油增加的有19口,最 早安装的3口水力旋流DOWS的井,总产油量增加了 457％~1162％，其中l口井产油量从13b/d增加到 164b/d。最早安装的3口重力式DOWS的井,总产油 量增加了106％~233％,其中l口井产油量由3b/d增 加到10b/d．其中的29口井安装后产到地面的水量 减少了,减少幅度为14％～97％,有22口井的减少幅 度超过了75％。
3.5、DAPS结构及工作原理
1、油管 2、杆式泵顶部支撑 3、抽油杆 4、杆式泵泵筒 5、杆式泵柱塞 6、游动阀 7、固定阀Ⅰ 8、连杆 9、管式泵泵筒 10、管式泵柱塞 11、固定阀Ⅱ 12、固定阀Ⅲ 13、封隔器
提
注
升
入
系
系Leabharlann 统统4、井下分离器在使用过程中配套技术
4.1、分抽泵及配套生产工艺管柱 4.2、叠程往复式双流泵采下注上工艺管柱 4.2、叠程往复式双流泵采上注下工艺管柱 4.3、多流道泵与管式泵串联管柱示意图
国内外井下油水分离采油技术
摘要
随着油田开采的时间和石油开采量的增加， 油田逐渐进入中、高含水期，产液中含水量持 续上升，水的处理问题越来越突。主要表现以 下几点：一是水处理规模增大和水处理剂用量 增加，使设备投入和操作费用增加；二是腐蚀 和结垢增加了设备维护工作量和费用；三是产 出水处理过程中的泄漏及排放造成环保压力。
3、井下油水分离采油技术的工作原理
3.1、基本原理
井下油水分离技术，指在同一井眼内实现 油水的分离、低含水原油的举升和分离水 的回注。由此可以大幅度降低采油过程中 的能量投入，缩减地面油水分离设施的投 入费用和处理费用，减少污水回注所要求 的处理费用，同时有利于环保。
3.2、井下油水分离器的基本组成
为解决上述问题,国内外部分油田开展 了能够显著降低产水量、消减作业成本、
增加产量和有助于减少油气开采过程中对 环境影响的新型采油技术,该技术就是井 下油水分离和回注技术。
关键词：井下油水分离 工艺原理
双液流泵 应用效果
存在问题
1、简介
油田开发中后期，含水高达96-98％的采 油井，达到或接近开采经济技术界限，如何 经济有效地开采这部分井成为急需解决的问 题。
2、井下油水分离采油技术选井原则
选井是井下油水分离和污水同井回注工艺 能否成功的前提。
对油藏要求：相对渗透率K/K0大,试验井位 处注水层与产层间最好有页岩隔断,注水指 数稳定；
对产液要求：含水率高(>85%),原油密度小 (<0.9),油水不易乳化、易于分离；
另外,油井最好为直井或倾角不大的斜井,产 层和注水层不存在窜槽。
在二十世纪九十年代，石油行业提出了 井下油水分离技术的概念。1991年美国能源 部对其可行性进行了评估鉴定。
相继许多国家也开展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，在抽油机上冲程将分离出的原油抽 出，在下冲程将分离水注入地层，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。井下油水分离采油 技术作为高含水井井组采油注水的有效措施，在 高含水油田具有广泛的应用前景。
北2-丁5-P27井03年12月投产,日产液由74t下降到 68t,日产油2t上升到4t,含水由97.5%下降到94.8%。