油水分离系统

需求的背景和应用场景

在石油开采过程中，油水混合物的高效分离是确保原油质量和生产效益的关键环节。传统的地面油水分离方法存在设备庞大、能耗高、处理效率低等问题，尤其对于深井及高含水油井，其应用受到限制。随着智能装备技术的发展，井下油水分离系统成为解决这一难题的新途径。本技术需求针对的是深井（3000米）高温（100℃）环境下，井液含油比为100:5的特殊工况，旨在通过研发一机双泵井下油水分离系统，实现原油与污水的有效分离，减少地面处理负担，提高采油效率和环保性能。该系统特别适用于高含水、深井、高温等复杂地质条件下的油气开采，能够有效降低生产成本，提升油井管理的智能化水平。

要解决的关键技术问题

1. 高效油水分离技术：研究在100℃高温及100:5井液条件下，如何通过物理、化学或电化学等方法，在井下狭小空间内实现油水的高效分离，分离效率需达到95%以上。需考虑分离材料的耐高温、耐腐蚀性能以及分离过程中的能耗控制。
2. 一体化系统设计：设计一套集举升泵（30m³/d）、分离器、注入泵（70m³/d）、井下传感器及井下控制阀门于一体的井下油水分离系统。系统需具备紧凑的结构设计，以适应深井作业环境，同时确保各部件之间的协同工作，实现高效、稳定的油水分离与输送。
3. 深井适应性与可靠性：系统需能承受3000米深井的高压、高温环境，确保所有组件（包括电子控制系统）的长期稳定运行。需特别关注材料选择、密封技术、压力调节及热量管理等方面的设计，以确保系统在深井作业中的可靠性和耐用性。

效果要求

1. 分离效率与产能：在100:5的井液条件下，系统需实现95%的油水分离效率，同时满足举升泵每天30立方米原油提升至1500米深度，分离器实现30:70的油水分离比，注入泵每天70立方米污水注入至3000米深度的能力要求。
2. 技术创新与竞争优势：该技术需求旨在通过创新性的井下油水分离技术，打破传统地面处理的局限，实现油井开采的高效、环保与智能化。相比现有技术，该系统应显著提高分离效率，降低能耗，减少占地面积，提升油井的整体经济效益和环境友好性。
3. 产业化生产与应用前景：技术成果需具备产业化生产的可行性，能够快速应用于实际油井作业中，为石油行业带来显著的技术升级和经济效益。同时，该技术应具备良好的拓展性，可适应不同井况和油水比例，为未来的智能油田建设提供有力支撑。