具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

图1是本申请实施例提供的一种工艺管柱的结构示意图。参见图1，该工艺管柱由上至下依次可以包括：油管1、采油机组2、油水分离器3、注水机组4和止逆元件5，采油机组2包括第一潜油螺杆泵21和第一导流管22。油管1的第一端用于固定在油气井的井口，油管1的第二端通过止逆元件5与第一潜油螺杆泵21的第一端连接，第一潜油螺杆泵21的第二端伸入第一导流管22，且密封在第一导流管22内，第一导流管22上远离油管1的一端与油水分离器3的出油口连通，油水分离器3的出水口与注水机组4的一端连接，油管1、第一潜油螺杆泵21、第一导流管22、油水分离器3和注水机组4均位于套管01的内腔中。油水分离器3用于分离套管01的内腔中的油水混合物，第一潜油螺杆泵21用于沿第一导流管22抽吸油水分离器3分离得到的石油，并沿油管1举升至地表，止逆元件5用于防止举升至地表的石油回落至第一潜油螺杆泵21，注水机组4用于将油水分离器3分离得到的地层水注入注水层。

本申请通过油水分离器3对套管内的油水混合物进行分离，以得到石油和地层水，一方面，第一导流管22上远离油管的一端与油水分离器3的出油口连通，第一潜油螺杆泵21的第二端伸入第一导流管22，且密封在第一导流管22内，因此，分离出的石油会在第一潜油螺杆泵21的抽吸作用下进入第一导流管内22，并以此经过止逆元件5的入口端、止逆元件5的出口端之后，沿油管1举升至地表。也即是，该工艺管柱具备对油井内含水的原油进行油水分离，并将分离出的石油举升至地表并防止举升至地表的石油回落至第一潜油螺杆泵21的功能。另一方面，由于油水分离器3的出水口与注水机组4的一端连接，注水机组4用于将油水分离器3分离得到的地层水注入注水层。也即是，该工艺管柱具备将分离出的地层水注入注水层的功能。此外，由于油管1、第一潜油螺杆泵21、第一导流管22、油水分离器3和注水机组4均位于套管的内腔中，也即是，该工艺管柱将石油举升至地表的功能和将地层水注入注水层的功能均是在套管的内腔中实现的，换句话说，在油井内同时实现了将石油举升至地表以及将地层水注入注水层的功能，因此，通过本申请提供的工艺管柱，避免了将油水混合物举升至地表，在地表进行油水分离后，再将分离得到的地层水注入地层的现象，进而避免了在地表向地层中注水的过程中带来的人员的高劳动强度。另外，在本申请提供的工艺管柱包括的止逆元件5的作用下，可以避免举升至地表的石油重新回落至第一潜油螺杆泵21的现象，因此，提升了将石油升至地表的能力。

具体地，储层产出的油水混合物在地层压力下进入套管，再进入油水分离器3，以通过油水分离器3对油水混合物进行分离，进而得到处于上层的石油和处于下层的地层水。然后，分离得到的石油进入第一导流管22内后，可以在第一潜油螺杆泵21的作用下沿着油管1被举升至地表。同时，地层水可以在注水机组4的作用下被注入注水层。至此，则完成了在套管01内同时实现将石油举升至地表以及将地层水注入注水层的功能。

需要说明的是，油管1的第二端与第一潜油螺杆泵21的第一端可以通过丝扣连接，当然也可以通过其他方式连接，本申请实施例对此不做具体的限定。另外，油水分离器3的出水口可以通过螺纹与注水机组4的一端连接，也可以通过其他方式与注水机组4的一端连接，本申请实施例对此也不做具体的限定。此外，第一导流管22上靠近油管1的一端可以通过螺钉与第一潜油螺杆泵21固定，当然也可以通过其他方式实现固定，本申请实施例对此也不做具体的限定。

其中，上述止逆元件5可以为止逆阀，当然，上述止逆元件5也可以其他能够限制石油只能沿着第一潜油螺杆泵21至油管1方向流动的装置，本申请实施例对止逆元件5不做具体的限定。

本申请实施例中，参见图2，油水分离器3可以呈锥形筒状结构，且出油口的截面积大于出水口的截面积，油水分离器3上靠近出油口的一端设置有第一进液孔31。这样，当套管01内腔中的油水混合物通过第一进液孔31进入油水分离器3的内腔中时，会形成旋流，由于石油的密度小于地层水的密度，因而使得石油悬浮至上层，地层水沉积至下层，进而实现了油水混合物中地层水和石油的分离。

在一些实施例中，继续参见图2，第一进液孔31的中心线与油水分离器3的外表面相切，且与油水分离器3的中心线互相垂直。这样，油水混合物通过第一进液孔31进入到油水分离器3之后，会沿着油水分离器3的内壁形成旋流，进而在油水混合物旋流的过程中，油水之间发生的相互碰撞，实现石油和地层水的分离的目的。

在另一些实施例中，第一进液孔31的中心线与油水分离器3的外表面相切，且第一进液孔31的中心线向下倾斜。这样，油水混合物通过第一进液孔31进入到油水分离器3之后，相比图2对应的实施例来说，油水混合物会沿着油水分离器3的内壁更好的形成旋流，因而可以更好的起到分离油水混合物中的石油和地层水的目的。

其中，由于第一进液孔31的中心线向下倾斜，因此，油水混合物进入油水分离器3内腔中时，其流动方向是斜向下的，相比于水平方向流入油水分离器3的方式来说，在重力的作用下会有更快的流速，因此可以更好的实现对油水混合物进行分离的功能。

本申请实施例中，参见图3，第一潜油螺杆泵21可以包括：第一螺杆泵211、第一电机212和第一联轴器213。第一螺杆泵211的第一端与止逆元件5的入口端连接，第一螺杆泵211的第二端通过第一联轴器213与第一电机212的电机轴连接，第一螺杆泵211的第二端还与第一导流管22的一端连接，第一联轴器213和第一电机212位于第一导流管22内。第一联轴器213上设有第二进液孔2131，第二进液孔2131连通第一联轴器213的中心孔和第一导流管22。

接上述实施例，当石油进入第一导流管22之后，由于第一联轴器213上设有第二进液孔2131，且第二进液孔2131连通第一联轴器213的中心孔和第一导流管22，因此，石油会通过第二进液孔2131进入第一联轴器213的中心孔中。之后，由于第一螺杆泵211的第二端通过第一联轴器213与第一电机212的电机轴连接，因此，在第一电机212启动，并带动第一螺杆泵211的螺杆开始旋转，进而在第一螺杆泵211的螺杆开始旋转时，抽吸第一联轴器213的中心孔中的原油。最后，由于第一螺杆泵211的第一端与油管1的第二端连接，而油管1的第一端用于固定在油气井的井口，因此，在第一螺杆泵211抽吸原油之后，会沿油管1举升至地表，实现原油的开采。其中，由于螺杆泵通过螺杆的旋转将石油举升至地表，并非通过杆式泵将石油举升至地表，因而适合更狭小的空间，也适合在大斜度的油井中使用，应用范围更广。

需要说明的是，第一螺杆泵211的第二端可以通过螺钉与第一导流管22的一端连接，也可以通过其他方式与第一导流管22的一端连接，本申请实施例对此不做具体的限定。

进一步地，在一些实施例中，继续参见图3，第一潜油螺杆泵21还可以包括：第一电机保护器214，第一电机保护器214串联在第一电机212与第一联轴器213之间。这样，第一电机保护器214可以保护第一电机212免受机械方面以及电气方面的伤害。比如可以避免第一电机212受潮、过载或者过流等伤害。

本申请实施例中，继续参见图1，注水机组4可以包括：第二潜油螺杆泵41和第二导流管42。第二导流管42的第一端与油水分离器3的出水口连通，第二潜油螺杆泵41的一端伸入第二导流管42，且封闭在第二导流管42内，第二潜油螺杆泵41用于沿第二导流管42抽吸油水分离器3分离得到的地层水，并注入注水层。

当油水分离器3分离出地层水之后，由于第二导流管42的第一端与油水分离器3的出水口连通，第二潜油螺杆泵41的一端伸入第二导流管42，且封闭在第二导流管42内，因此，地层水会进入到第二导流管42内。由于第二潜油螺杆泵41用于沿第二导流管42抽吸油水分离器3分离得到的地层水，并注入注水层，因此，第二潜油螺杆泵41可以将进入到第二导流管42内的地层水注入注水层。这样，即完成了将地层水注水注水层的功能。

在一些实施例中，参见图4，第二潜油螺杆泵41可以包括：第二螺杆泵411、第二联轴器412以及第二电机413。第二螺杆泵411的第一端通过第二联轴器412与第二电机413的电机轴连接，第二螺杆泵411的第一端还与第二导流管42的第二端连接，第二联轴器412和第二电机413位于第二导流管42内。第二联轴器412上设有第三进液孔4121，第三进液孔4121连通第二联轴器412的中心通孔和第二导流管42。

显而易见地，当地层水进入第二导流管42内之后，由于第二联轴器412和第二电机413位于第二导流管42内，第二联轴器412上设有第三进液孔4121，第三进液孔4121连通第二联轴器412的中心通孔和第二导流管42，因此，地层水会通过第三进液孔4121进入第二联轴器412的中心孔中。之后，由于第二螺杆泵411的第一端通过第二联轴器412与第二电机413的电机轴连接，因此，地层水会继续进入第二螺杆泵411中，并在第二电机413开始旋转时使得第二螺杆泵411的螺杆开始旋转进而将地层水注入注水层。其中，由于螺杆泵通过螺杆的旋转将地层水注入注水层，并非通过杆式泵将地层水注入注水层，因而适合更狭小的空间，也适合在大斜度的油井中使用，应用范围更广。

需要说明的是，第二螺杆泵411的第一端可以通过螺钉与第二导流管42的第二端连接，也可以通过其他方式与第二导流管42的第二端连接，本申请实施例对此不做具体的限定。

进一步地，在一些实施例中，继续参见图4，第二潜油螺杆泵41还可以包括：第二电机保护器414，第二电机保护器414串联在第二电机413与第二联轴器412之间。这样，第二电机保护器414可以保护第二电机413免受机械方面以及电气方面的伤害。比如可以避免第二电机413受潮、过载或者过流等伤害。

在一些实施例中，参见图5，工艺管柱还可以包括：封隔器6。封隔器6套在第二螺杆泵411的第二端，且用于对套管01的内腔进行封隔，封隔得到的上层空间能够连通油气井内的储层，封隔得到的下层空间能够连通油气井内的注水层。这样，由于上层空间和下层空间通过封隔器6分隔开来，因此，油水分离器3分离出的地层水将通过下层空间直接注入注水层中，而不会对上层空间造成影响。避免了油水分离器3分离出的地层水通过上层空间重新进入到油水分离器3中，进而带来了油水分离器3的工作效率降低的情况。

在另一些实施例中，参见图6，工艺管柱还可以包括：插管7和封隔器6。插管7的一端与注水螺杆泵的第二端连通，封隔器6套在插管7的第二端，且用于对套管01的内腔进行封隔，封隔得到的上层空间能够连通油气井内的储层，封隔得到的下层空间能够连通油气井内的注水层。也即是，封隔器6通过套在插管7的第二端来实现将套管01的内腔分隔出连通油气井内的储层的上层空间和连通油气井内的注水层的下层空间。这样，就可以避免封隔器6直接套在第二螺杆泵411的第二端的情况，以免封隔器6对第二螺杆泵411造成损害。

本申请通过油水分离器3对套管内的油水混合物进行分离，以得到石油和地层水，一方面，第一导流管22上远离油管的一端与油水分离器3的出油口连通，第一潜油螺杆泵21的第二端伸入第一导流管22，且密封在第一导流管22内，因此，分离出的石油会在第一潜油螺杆泵21的抽吸作用下进入第一导流管内22，并以此经过止逆元件5的入口端、止逆元件5的出口端之后，沿油管1举升至地表。也即是，该工艺管柱具备对油井内含水的原油进行油水分离，并将分离出的石油举升至地表并防止举升至地表的石油回落至第一潜油螺杆泵21的功能。另一方面，由于油水分离器3的出水口与注水机组4的一端连接，注水机组4用于将油水分离器3分离得到的地层水注入注水层。也即是，该工艺管柱具备将分离出的地层水注入注水层的功能。此外，由于油管1、第一潜油螺杆泵21、第一导流管22、油水分离器3和注水机组4均位于套管的内腔中，也即是，该工艺管柱将石油举升至地表的功能和将地层水注入注水层的功能均是在套管的内腔中实现的，换句话说，在油井内同时实现了将石油举升至地表以及将地层水注入注水层的功能，因此，通过本申请提供的工艺管柱，避免了将油水混合物举升至地表，在地表进行油水分离后，再将分离得到的地层水注入地层的现象，进而避免了在地表向地层中注水的过程中带来的人员的高劳动强度。另外，在本申请提供的工艺管柱包括的止逆元件5的作用下，可以避免举升至地表的石油重新回落至第一潜油螺杆泵21的现象，因此，提升了将石油升至地表的能力。

以上所述仅为本申请的可选实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。