專利名稱：一種井下油水分離器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種井下油水分離器，它屬于石油開采設(shè)備，可用于各種抽油油井中，特別適用于高含水油井。
在現(xiàn)在的油田采油井中，大部分是不能自噴的油井。對于這些不能自噴的油井，必須使用抽取的方法把石油抽取上來。由于有的油井屬于高含水油井，從井中抽取的混合液中，含有大量的水份，有的含水量可高達80％～90％。對于這樣的油井開采，現(xiàn)在都是采用把含水混合液抽取到井上，然后使用專用的油水分離器使石油與水份分離。由于抽取的混合液中，含有一定的水份，因而抽取所消耗的能量并不是完全用于抽取石油。特別是當混合液中的含水量很高時，所消耗電能大部分都被用于抽取無用的水份。在含水率超過一定值時，抽取混合液所消耗的能量，將超過分離出的石油所含能量，從而從能量角度來說是得不償失。
本實用新型的目的是發(fā)明一種可在井下工作的油水分離器。它在井下就地把產(chǎn)出的油水混合液進行油水分離，使抽油機只抽取已分離出來的石油成份，達到提高能量利用率，降低能耗的目的。
本實用新型的結(jié)構(gòu)如附


圖1所示。它有殼體1、進液口2、出水口3、出油口4，其特征在于在殼體1內(nèi)有可以旋轉(zhuǎn)的環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5，在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5內(nèi)柱面上開有篩孔并在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5外柱面下部開有排水開口，在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5上部外緣有與殼體1旋轉(zhuǎn)密封的封嚴6，出水口在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5下部，在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5下端接有潛水電機7，在殼體1外部與井壁之間有隔離堵環(huán)8，在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5的環(huán)形腔上部有起旋葉片9。
附
圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)剖視示意圖。
本實用新型的工作原理如下在使用時，把發(fā)明放入采油井下采油層下部，使殼體外部與井壁之間的隔離堵環(huán)8在井壁中把油層滲出段和下面的注水段分隔。潛水電機7通電后，環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5旋轉(zhuǎn)。從油層中滲出的油和水的混合液通過進液口2進入殼體1內(nèi)上部，并進入環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5的環(huán)形腔上部。在起旋葉片9的作用下旋轉(zhuǎn)。這樣，進入到環(huán)形腔中的混合液都和環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5一樣旋轉(zhuǎn)。由于油水混合液中油和水的比重不同，根據(jù)斯托克混合液分離沉降公式，在離心力的作用下水份和石油將在徑向(離心力方向)分離，而且離心力越大，所需的分離停留時間就越短。由于在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5內(nèi)柱面上開有篩孔，分離后的石油從內(nèi)柱面篩孔中被抽取。而分離出的水份從外柱面下部的孔中流出并通過出水口3輸入到油層下的含水層中。
本實用新型使用在油井下部旋轉(zhuǎn)的內(nèi)柱面有篩孔的環(huán)形腔轉(zhuǎn)子帶動混合液轉(zhuǎn)動，在離心力的作用下，使比重不同的石油和水的混合液分離，比重小的石油通過出油口被出取，比重大的水份被重新輸入到油層下的含水層中，實現(xiàn)了混合液井下分離的目的。抽油裝置只需抽取已分離的石油，因而可以減少抽取石油能量消耗，特別是對于高含水油井，由于水份占混合液的絕大部分，因而可以大大降低能耗，提高能量利用率。
在本實用新型中，潛水電機7可以使用電潛泵中使用的電機，電潛泵在石油油井的開采中使用很多，如天津電機總廠的ASK系列。為適應不同油井不同含水量的工作要求，也可以使用可以調(diào)節(jié)其工作工況的全數(shù)控電力拖動系統(tǒng)，如專利申請?zhí)枮镃N92100001的“一種全數(shù)控電力拖動裝置”。
在本實用新型中，環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5的環(huán)形腔上部有起旋葉片9。起旋葉片9的作用是使進入環(huán)形腔的混合液旋轉(zhuǎn)，與轉(zhuǎn)子基本同步。在環(huán)形腔內(nèi)部的混合液相對轉(zhuǎn)子只有低速的軸向流動和徑向分離運動。其葉面形狀可以使用離心泵葉輪的設(shè)計。
在本實用新型中，轉(zhuǎn)子的支承結(jié)構(gòu)可以參照電潛泵的設(shè)計，可以使用水潤滑的軸承，也可以使用滑動軸承，還可以使用現(xiàn)有電潛泵改裝。在使用現(xiàn)有電潛泵改裝時，去除電潛泵中的蝸輪葉片，換成帶篩孔的環(huán)形腔轉(zhuǎn)子，并使用原電潛泵的殼體，電機和支承系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子5與殼體之間的封嚴6可以是多間隙封嚴，利用間隙密封，防止輸入混合液與分離出的水分的再混合。在殼體1外部與井壁之間的隔離堵環(huán)8也起同樣作用。但是由于隔離堵環(huán)8在工作時無相對運動，因而可以使用接觸密封，如彈性環(huán)，橡膠圈等。
權(quán)利要求1.一種井下油水分離器，它有殼體1、進液口2、出水口3、出油口4，其特征在于在殼體1內(nèi)有可以旋轉(zhuǎn)的環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5，在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5內(nèi)柱面上開有篩孔并在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5外柱面下部開有排水開口，在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5上部外緣有與殼體1旋轉(zhuǎn)密封的封嚴6，出水口在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5下部，在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5下端接有潛水電機7，在殼體1外部與井壁之間有隔離堵環(huán)8，在環(huán)形腔轉(zhuǎn)子5的環(huán)形腔上部有起旋葉片9。
專利摘要一種井下油水分離器，特別適于在高含水油井中使用。它有殼體等，其特征在于在殼體內(nèi)有環(huán)形腔轉(zhuǎn)子，其內(nèi)表面開有篩孔，并在其上部外緣有與殼體密封的封嚴，在下端接有潛水電機，在殼體外與井壁間有隔離堵環(huán)，在環(huán)形腔上部有起旋葉片。使用環(huán)形腔帶動其內(nèi)混合液旋轉(zhuǎn)的方法，在離心力的作用下，加快混合液中油、水的沉降分離。分離后的石油被從環(huán)形腔內(nèi)篩孔中抽走。使抽油機械只需抽取石油，節(jié)約大量的抽提能量，提高能量利用率。
文檔編號E21B43/38GK2118814SQ9220812
公開日1992年10月14日 申請日期1992年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月29日
發(fā)明者石行 申請人:北京市西城區(qū)新開通用實驗廠