井下油水分离采油技术

电潜泵采油的工作原理电潜泵采油是一种在油井井筒内的油层处安装电潜泵，利用电能转换成机械能，将压缩气体带动潜水泵机械部分转动，从而使机械部分带动井筒内的产液管从油层中产出石油的一种采油方式。

电潜泵采油具有简单、操作方便、采收率高的优点，是目前应用较广泛的采油方式之一。

1. 井下部分（电潜泵）电潜泵主要由潜水电机、泵壳、叶轮、密封、电缆和井下连接部分等组成。

电潜泵的工作原理是：在电源的作用下，电潜泵的潜水电机运转起来，带动叶轮旋转，将井中的油水混合物加压，然后将加压后的油水混合物送到井口。

2. 井筒内部分（产液管）产液管是将电潜泵采取的油水混合物从井底输送至井口的管道，它是由一系列的管子组成。

当潜水电机驱动叶轮旋转，将油水混合物加压后，油水混合物就被送入产液管，并通过产液管上升到井口。

3. 地面部分（分离器和油罐）油水混合物到达地面后，必须进行分离处理，以分离出水和油，这样才能将油收集到油罐中。

分离器是用来分离油水混合物的设备，它将经过加压的油水混合物进行沉淀，然后将分离出的油通过管道送入油罐，而将水排出井外。

电潜泵采油工作的基本流程是：在一口油井中，先安置电潜泵，然后接通电源让电潜泵运转起来，接着电潜泵就开始将油水混合物加压送入产液管中，随着连续不断地加压，产液管中的油水混合物不断上升，最终到达地面上的分离器，油和水被分离出来，然后油存放在油罐中，水被排出井外，这样就完成了一次电潜泵采油工作的过程。

电潜泵采油是一种简单、高效的采油方式，它使用电力作为能源，将电能转换成机械能，从而带动潜水泵机械部分运转，从油层中产出石油，为保障全社会的能源供应和经济发展做出了重要贡献。

电潜泵采油的应用：目前，电潜泵采油在油田开发中得到了广泛的应用。

它可以应用于各种不同类型的油井，包括陆上井和海上井，也可以被用于采集不同类型的油，如常规油、非常规油、重油、粘稠油以及稀油等。

1. 提高采油效率利用电潜泵采油可以在油井中创造更高的压力，最终增加产出。

随着我国油田开发的不断深入，主力油田相继进入高含水开采期，当生产井含水率超过98%，就不具备经济开采价值[1-2]。

大庆油田主力区块综合含水率超过95%，部分油井含水率超过97%，大量产出水无效循环，地面水处理规模呈级数增长，导致能耗大幅度上升，开发效益变差，举升、集输及处理设备投入成本和运行费用不断增加，环保问题日益突出。

油井因含水率上升接近经济开采极限，造同井注采技术与油藏工程一体化应用及效果评价彭永刚李巍巍周广玲郑学成马志权（大庆油田有限责任公司采油工程研究院）摘要：以“井下油水分离、注采一体化”为理念，自主研发了井下油水分离同井注采技术，在井下对高含水采出液进行油水分离，分离后的油举升至地面，分离出的水直接回注到地层，可大幅降低地面采出液量，节约开采成本。

将该技术与油藏工程结合应用，通过调整注采层系，重构注采关系，可以改变并增加驱替方向，提高采收率。

井组试验表明，利用该项技术可以实现高关井组复产，4口试验井平均含水率降低4个百分点，累计增油528.5t，恢复了经济开采价值，为探索延长高含水老油田生命周期、拓展开发极限提供一种新的技术手段。

关键词：特高含水油田；同井注采；油藏工程；驱替关系；经济开采DOI :10.3969/j.issn.2095-1493.2023.10.013Integrated application and effect evaluation of injection-production technology and reservoirs with the same wellPENG Yonggang，LI Weiwei，ZHOU Guangling，ZHENG Xuecheng，MA Zhiquan Production Research &Engineering Institute of Daqing Oilfield Co ．，Ltd ．Abstract：Based on the concept of "downhole oil-water separation，injection-production integra-tion"，the downhole oil-water separation and injection-production technology in the same well are independently developed．The oil-water separation is carried out in the well，and the separated oil is lifted to the surface，and the separated water is directly reinjected into the formation，which can great-ly reduce the surface produced liquid volume and save the production cost．Combining this technology with reservoir engineering，by adjusting injection-production strata and reconstructing injection-pro-duction relationship，displacement direction can be changed and increased，and oil recovery can be improved．The well group test shows that this technology can realize the resumption of production in Gaoguan well group，the average water bearing of four test wells is reduced by 4percentage points，the cumulative oil production is increased by 528.5t，which restores the economic exploitation value and provides a new technical means for exploring and extending the life cycle of old oilfields with high water bearing and expanding the development limit ．Keywords：ultra-high water bearing oilfield；injection-production with the same-well；reservoirs engineering；displacement relationship；economic exploitation 第一作者简介：彭永刚，工程师，2012年毕业于辽宁石油化工大学（机械设计制造及其自动化专业），从事新型人工举升工艺技术研究工作，138****1902，****************，黑龙江省大庆市让胡路区西宾路九号采油工程研究院举升工艺研究室，163453。

1. 注水开采法在注水开发油藏中,因注入水沿高孔隙度、高渗透带、大孔喉或裂缝窜流而使基质、低孔隙度、低渗透带中的油气采出程度低,甚至采不出而成为剩余油,因此要加大采出剩余油的力度。

注水吞吐采油是将水注入产层,注入水优先充满高孔隙度、高渗透带、大孔喉或裂缝等有利部位,关井后,在毛细管力作用下,使注入水与中、小孔喉或基质中的油气产生置换,导致产层中的油水重新分布,然后开井降压,使被置换至高孔隙度、高渗透带、大孔喉或裂缝中的油气随部分注入水一起采出。

因此,注水吞吐采出的油量与岩石物性、润湿性、界面张力、油水黏度和关井时间紧密相关。

注水吞吐采油对不同润湿性油藏都有效,亲水性越强,则越有利于注水吞吐采油。

可以预见,储层条件相同,并具有相同的剩余可采储量,只要改变注入水性质,延长关井时间,亲油储层不但可以实施注水吞吐,而且仍可采出较多石油。

如果加入表面活性剂和防粘土膨胀剂可降低油水界面张力,使岩石向亲水方向转化,并保护了储层,可进一步提高采收率[3 ] 。

多年实践证明,水质的好坏直接关系到油田的开发效果及整体效益。

因此,含油污水的处理至关重要。

尽管各油田采出水水质各异,但一般都具有“四高”特点,即含油量高、悬浮物含量高、矿化度高和腐蚀性高。

含油污水的“四高”特点和油田注水对水质的特殊要求,决定了含油污水处理的高难度和高投入。

另外在污水处理方面存在一定的难度,这是注水采油一个难以解决的问题。

2 、注气采油法注气法主要有注二氧化碳、氮气驱、烟道气及混合气等。

从技术可行性考虑,一般适用于注气开发的油藏具有以下特点: (1) 储层泥质含量过高,注水开发易引起水敏的油藏; (2) 油层束缚水饱和度高,注水效果不好的油藏; (3) 一般稠油油藏; (4) 裂缝不发育,不易引起气窜的均质油藏; (5) 薄油层。

2. 1 二氧化碳驱机理由于二氧化碳在油中的溶解度大,在一定的温度及压力下,当原油与CO2 接触时,原油体积增加,黏度降低。

72井下油水分离技术最早于20世纪90年代提出，但由于应用的特殊性与局限性，该项技术长期以来未能得到突破性的发展与应用。

随着越来越多的油田进入高含水阶段，以及人类环保意识的逐渐增强，井下油水分离技术近几年来有了一定程度的发展并在国内得到了现场试验与应用，受到了石油工业界和开发技术领域的高度关注。

1 基本原理海上油田机采井主要下入潜油电泵进行生产，地面普遍配有变频设备。

井下油水分离技术在油井现有生产管柱的基础上，增加了井下油水分离器和配套装置，将油层产出油水混合液直接在井下进行分离，分离出的富含油液体通过电泵举升到地面，而分离出的含油率极低的污水则在井下直接回注到同井的目标注入层位。

该工艺可满足“采上注下”或“采下注上”的需求，能够有效解决海上高含水油田产水量过大的问题[1-3]。

2 海上油田井下油水分离技术发展现状近几年来，越来越多的海上油田进入中高含水期，油田产水开始面临越来越多的问题。

其突出表现在地面水处理设备投入与操作费用随油田产水量的增加而不断增加，水处理受限导致油田提液稳产措施的实施受到制约。

由于提液受限，油井将逐渐濒临经济开采极限，无法获得最佳的油田最终采收率[4]。

井下油水分离技术是一项典型的机械式控水工艺，多年的研究成果表明，该项技术对于高含水油井具有较明显的稳油控水效果。

另外，海上油田油井普遍下入244.5mm（9-5/8"）套管，更大的油井径向空间有利于井下油水分离生产管柱的研发，井下油水分离装置配合机采井井下电泵机组及地面配套设备大幅度提升该项工艺性能的稳定性。

因此，通过将该项技术应用于海上油田，解决了由于井下油水分离生产管柱的复杂性、套管尺寸的局限性以及工艺本身的高成本性等原因导致的该项技术长久以来未能在国内得到大规模的应用与推广的问题[5]。

3 现场应用及效果由于井下油水分离技术对于海上油田具有高度的适用性，该项技术最近几年逐渐成为海上高含水油田的一项重要挖潜方向。

油田井下作业抽汲排液关键技术油田井下作业抽汲排液是石油开采过程中的重要环节，它直接关系到油田生产效率和成本控制。

而抽汲排液的关键技术对于油田生产具有重要意义。

本文将从技术原理、装备设施、作业流程等方面介绍油田井下作业抽汲排液的关键技术。

一、技术原理1. 井下抽汲排液的原理井下抽汲是指利用泵设备将井中的液体抽出井口，通常是为了排除井下积液或废液。

油田井下作业抽汲排液的原理是通过使用泵设备将井底积液、废液等物质抽出井口。

泵设备包括电泵、柴油泵、气举泵等。

油田井下作业排液的原理是将井下积液、废液等排出井口，以保持井下环境清洁，提高油田生产效率。

通常排液包括大量的含油水、废水、泥浆等有害物质，排液技术需要保证排液的安全、高效。

排液装备主要包括排液裁切器、排液泵、排液管等。

二、装备设施1. 电泵电泵是油田井下抽汲排液的重要设备之一。

它的主要作用是将井下的液体抽至井口，然后通过管道输送出来。

电泵广泛应用于电力供应充足的地区，它具有操作简便、稳定性好、功率可调节等特点。

2. 柴油泵柴油泵是油田井下抽汲排液的另一重要设备。

它主要通过柴油机带动泵机进行工作，适用于电力供应不足或无法供给电力的地区。

柴油泵具有便携式、适应性强、动力可靠等特点。

3. 气举泵气举泵是一种利用气体压力将液体抽出井口的设备。

它常用于低产量、产量波动较大的油井，具有节能、环保、使用寿命长等优点。

4. 排液泵5. 排液裁切器排液裁切器是用于将井下排出的含油水、废水进行分离处理的装置。

它的主要作用是分离油水混合物，并保证排液的安全、环保。

6. 抽汲排液管道抽汲排液管道是将井下抽出的液体输送到地面设施的管道。

它通常采用耐高压、耐腐蚀、耐低温等特殊材料制造，以确保管道的安全可靠。

三、作业流程在进行抽汲排液作业前，需要对井下情况进行调查，了解井底积液、废液的性质和含量。

根据具体情况选择合适的抽汲排液设备，并进行必要的检查和维护。

2. 抽汲作业选择合适的抽汲设备，将其安装至井下，按照规定的程序进行操作，将井底积液、废液抽出井口，并输送至地面。