燃燒熱發(fā)生器和用于增強(qiáng)的油開采的系統(tǒng)和方法相關(guān)申請的交叉引用本專利申請要求于2010年11月22日提交的美國臨時(shí)申請第61/415,892號的權(quán)益，該臨時(shí)申請以其整體通過引用并入本文。背景本發(fā)明大體上涉及用于燃燒的裝置、系統(tǒng)和方法，包括但不限于例如用于在烴生產(chǎn)中并且特別地從地下烴形成層（hydrocarbonformation）增強(qiáng)生產(chǎn)重?zé)N的用于產(chǎn)生蒸汽的裝置、系統(tǒng)和方法。油田的開發(fā)通常在三個(gè)階段中發(fā)生。油田開發(fā)的第一階段是一次開采。在一次開采期間，一個(gè)或多個(gè)洞被從表面向下鉆入烴儲層中。在地下烴儲層中存在的壓力把烴推動經(jīng)過井眼至表面。一次開采繼續(xù)，直到烴儲層中的壓力不足以把烴推動經(jīng)過井眼至表面。典型地，儲層中的最初的油的僅百分之5至百分之15可以在一次開采階段期間被開采。油田開發(fā)的第二階段是二次開采。在二次開采期間，各種技術(shù)可以用于從具有耗盡的壓力的儲層開采烴。一種技術(shù)被稱為儲層充溢，涉及注射流體例如水以增加儲層壓力，以把烴推動經(jīng)過井眼至表面。一種可選擇的技術(shù)被稱為氣舉，涉及注射氣體例如二氧化碳以減少井眼中的流體的總體的密度。地層壓力然后足以把較小密度的流體推動經(jīng)過井眼。有時(shí)，泵可以用于把油從烴儲層提取至表面。典型地，儲層的最初的油的僅百分之20至百分之40可以通過一次開采和二次開采來提取。油田開發(fā)的第三階段是三次開采，也被稱為增強(qiáng)的油開采（EOR）。在二次開采之后，烴的大的百分?jǐn)?shù)保持被捕獲在儲層中。在EOR期間，各種方法被用于增加油的移動性以增加提取。EOR的最普遍的方法是蒸汽注射。典型地，蒸汽使用在表面的蒸汽發(fā)生器來生產(chǎn)，其經(jīng)常是熱電廠的 一部分。蒸汽然后經(jīng)過井眼注射入儲層中，在儲層中蒸汽加熱油，由此減少其粘度并且使其更容易提取。目前的基于蒸汽的油開采方法由于熱和壓力損失僅對于約2,500英尺有效。表面蒸汽生產(chǎn)還非期望地產(chǎn)生很大的溫室氣體排放。一種可選擇的EOR方法是二氧化碳充溢，其中二氧化碳被注射入油儲層中，在儲層中二氧化碳與油混合，減少其粘度并且使其更容易提取。二氧化碳充溢在比2,000英尺深的儲層中是特別地有效的，其中二氧化碳在超臨界狀態(tài)中。其他可選擇的EOR方法包括注射減小粘度并且改進(jìn)向烴儲層中的流動的流體。這些流體可以包括與油可混合的氣體、空氣、氧氣、聚合物溶液、凝膠、表面活性劑-聚合物制劑、堿-表面活性劑-聚合物制劑、或微生物制劑。目前的EOR的方法典型地允許儲層的油的僅另外的百分之5至百分之15被開采?？砷_采的烴的量由多個(gè)因素決定，包括儲層的深度、巖石的滲透性、以及天然驅(qū)動的強(qiáng)度，例如氣體壓力、來自毗鄰的水的壓力、或重力。一個(gè)重要的因素是儲層中的烴的粘度。烴的粘度的范圍廣泛地從輕的至重的。較輕的油典型地導(dǎo)致較高的提取率。在另一個(gè)方面，重油、瀝青和甲烷水合物是高粘度的或固體的，并且?guī)缀醪豢赡苁褂贸Ｒ?guī)的油生產(chǎn)方法提取。重油典型地被分類為具有約10至約20的API比重和大于約100cP的粘度的油。瀝青是典型地具有小于約10的API和大于約10,000cP的粘度的半固體或固體烴物質(zhì)。甲烷水合物是甲烷的被捕獲在水的晶體結(jié)構(gòu)內(nèi)的固體形式。加熱甲烷水合物可以從其的晶格結(jié)構(gòu)釋放氣態(tài)的甲烷。在陸上2,500英尺下方和在離岸的全深度的重油和瀝青儲層不能夠使用目前的蒸汽技術(shù)來生產(chǎn)。根據(jù)國家石油和能源研究協(xié)會（NIPER）研究，在美國剩余的重油儲量的680億桶的多于一半在2,500英尺下方。ATechnical,Economic,andLegalAssessmentofNorthAmericanHeavyOil,OilSands,andOilShaleResources，美國能源部，http://fossil.energy.gov/programs/oilgas/publications/oilshale/HeavyOilLowRes.pdf。如果美國和加拿大的重油和油砂沉積物的一半被出售，那么它們單獨(dú)地可以滿足兩個(gè)國家的對于原油的當(dāng)前的需求多于150年。America’sOil Shale:ARoadmapforFederalDecisionMaking，美國能源部，http://fossil.energy.gov/programs/reserves/npr/publications/oil_shale_roadmap.pdf。據(jù)此，將是高度地期望的是，提供用于增強(qiáng)的從地下烴形成層生產(chǎn)烴的裝置、系統(tǒng)和方法。將是特別地期望的是，提供用于重油、瀝青和/或甲烷水合物沉積物（尤其是在大于2,500英尺的深度處）的提取的裝置、系統(tǒng)和方法。美國專利第4,604,988號和第7,780,152號公開了為了通過提供井下蒸汽發(fā)生器解決這個(gè)問題的努力。然而，需要改進(jìn)，以提供更高效率的、可靠的、和/或在長期連續(xù)使用中耐久的燃燒裝置。概述在一個(gè)方面，提供了用于燃燒蒸汽發(fā)生的設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施方案中，裝置包括：燃燒室，其具有入口端和出口端；歧管外殼，其被連接于入口端并且被配置為把燃料和氧化劑引入燃燒室中；外套管，其界定在外套管的內(nèi)表面和燃燒室的外表面之間的冷卻劑室；以及多個(gè)收縮冷卻劑入口，其用于把來自冷卻劑室的冷卻劑在燃燒室的出口端處或附近引導(dǎo)入燃燒室中，其中所述多個(gè)收縮冷卻劑入口被徑向地布置在燃燒室周圍。所述多個(gè)收縮冷卻劑入口可以被配置為由被引導(dǎo)入燃燒室中的冷卻劑產(chǎn)生收縮-擴(kuò)張噴嘴（converging-divergingnozzle）。設(shè)備還可以包括被定位為與燃燒室的出口端流體連通的離開部火焰擴(kuò)散器（exitflamediffuser）。設(shè)備優(yōu)選地被按尺寸制造以裝配在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)井套管內(nèi)和/或被按尺寸制造以穿過在水平井中使用的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎彎曲部（turnsweep）。在另一個(gè)方面，提供了用于從油形成層提取油的系統(tǒng)和方法，包括：第一井眼，其用于把蒸汽和/或其他熱氣體傳送至烴儲層（hydrocarbonreservoir）；以及先進(jìn)的燃燒熱發(fā)生器裝置，其中設(shè)備可以在井下定位在第一井眼中。裝置可以在大于2,500英尺的深度處定位在第一井眼中。系統(tǒng)可以包括用于從烴儲層提取烴的第二井眼。在一個(gè)另外的方面，提供了用于生產(chǎn)蒸汽的方法。方法可以包括：把燃料和氧化劑引入燃燒室的入口端中；使燃燒室中的燃料和氧化劑燃燒以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物；使水在燃燒室的入口端處或附近流入被界定在外套管和燃燒室的外表面之間的冷卻劑室中；使水從冷卻劑室流動經(jīng)過被徑向地布置在燃燒室周圍的多個(gè)收縮冷卻劑入口并且在燃燒室的出口端處或附近進(jìn)入燃燒室中，使得水形成燃燒產(chǎn)物流動經(jīng)過的收縮-擴(kuò)張噴嘴，水被燃燒產(chǎn)物加熱以形成蒸汽。在還另一個(gè)方面，提供了用于從烴形成層提取烴的方法。方法可以包括：把具有燃燒室的設(shè)備配置入井眼中；把燃料和氧化劑引入燃燒室的入口端中；使燃燒室中的燃料和氧化劑燃燒以產(chǎn)生燃燒產(chǎn)物；使水在燃燒室的入口端處或附近流入被界定在外套管和燃燒室的外表面之間的冷卻劑室中；使水從冷卻劑室流動經(jīng)過被徑向地布置在燃燒室周圍的多個(gè)收縮冷卻劑入口并且在燃燒室的出口端處或附近進(jìn)入燃燒室中，使得水形成燃燒產(chǎn)物流動經(jīng)過的收縮-擴(kuò)張噴嘴的喉部，水被燃燒產(chǎn)物加熱以形成蒸汽；把燃燒產(chǎn)物和/或蒸汽注射入烴形成層中；以及從烴形成層提取烴。在一個(gè)變化形式中，具有燃燒室的設(shè)備被配置入井眼中在表面下方至少2,500ft的深度處。在又一個(gè)方面，提供了用于形成收縮-擴(kuò)張噴嘴的方法。方法可以包括：使燃料和氧化劑在圓柱形燃燒室中燃燒以形成燃燒產(chǎn)物；以及經(jīng)過被徑向地布置在圓柱形燃燒室周圍的多個(gè)水入口將水注射入圓柱形燃燒室的后端部中。在一個(gè)特別的實(shí)施方案中，當(dāng)燃燒產(chǎn)物收縮時(shí)燃燒產(chǎn)物的流速加速至音速。在還另一個(gè)方面，提供了收縮-擴(kuò)張噴嘴裝置，其包括：長形的環(huán)形管，其具有界定流動通道的管壁；以及噴嘴，其至少部分地被定位在長形的環(huán)形管內(nèi)，噴嘴具有收縮部分、喉部和擴(kuò)張部分，其中噴嘴由流動經(jīng)過管的氣體和流動穿過被徑向地布置為圍繞管壁并且延伸穿過管壁的多個(gè)孔的液體形成，每個(gè)孔的縱向軸線以與氣體的流動的方向成一定角度延伸。附圖簡述圖1是描繪如本文描述的用于燃燒蒸汽發(fā)生的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方案的平面圖，其中一部分被切去。圖2是如本文描述的用于燃燒蒸汽發(fā)生的設(shè)備的實(shí)施方案的橫截面圖。圖3是如本文描述的用于蒸汽發(fā)生的燃燒設(shè)備的實(shí)施方案的分解圖。圖4是如本文描述的用于燃燒蒸汽發(fā)生的設(shè)備的歧管外殼的一個(gè)實(shí)施方案的外部端部部分的透視圖。（僅歧管外殼被示出；其他部件為了清晰性而被省略。）圖5是圖4的歧管外殼的相對側(cè)的透視圖。圖6是圖示了跨過根據(jù)本公開內(nèi)容的一個(gè)實(shí)施方案的收縮-擴(kuò)張噴嘴的溫度曲線、壓力曲線和速度曲線的圖。圖7是用于蒸汽發(fā)生的燃燒設(shè)備的實(shí)施方案的一部分的特寫透視圖，其中外套管被省略以揭示燃燒室的外部和多個(gè)收縮冷卻劑入口。圖8是根據(jù)如本文描述的用于燃燒蒸汽發(fā)生的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施方案的燃燒室的出口端部分的透視圖。圖9是圖示了根據(jù)本文描述的系統(tǒng)和方法的一個(gè)實(shí)施方案的用于從油形成層提取油的系統(tǒng)的示意圖。圖10是圖示了根據(jù)本文描述的系統(tǒng)和方法的另一個(gè)實(shí)施方案的用于從油形成層提取油的系統(tǒng)的示意圖。圖11是圖示了在變化的井深度使用蒸汽注射所生產(chǎn)的油的每桶成本的圖。圖12是如本文描述的收縮-擴(kuò)張噴嘴裝置的實(shí)施方案的橫截面圖。詳細(xì)描述本裝置、系統(tǒng)和方法可以通過參照以下的本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案的詳細(xì)描述以及通過參照附圖來更容易地理解，在附圖中相同的數(shù)字在所有的單獨(dú)的視圖中指示相同的要素。提供了用于生產(chǎn)蒸汽的裝置、系統(tǒng)和方法，其包括燃燒設(shè)備的改進(jìn)的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)把冷卻劑引入燃燒室的出口端部分中以便以有利的方式把冷卻劑與燃燒產(chǎn)物氣體合并，以高效率地生產(chǎn)高速度的高品質(zhì)的蒸汽。設(shè)計(jì)有益地可以使冷卻劑形成收縮-擴(kuò)張噴嘴，該收縮-擴(kuò)張噴嘴與經(jīng)受連續(xù)使用的固體噴嘴不同，將不磨損（因?yàn)樗纬傻膰娮斓乃诒贿B續(xù)地更換）。這在耐久性和商業(yè)可行性方面是很大的優(yōu)勢。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，本蒸汽發(fā)生裝置和系統(tǒng)有利地是在一個(gè)延長的時(shí)段內(nèi)持續(xù)不斷地或連續(xù)地可操作的，例如幾日、幾個(gè)月或甚至幾年。在其他可能的用途中，這些裝置、系統(tǒng)和方法對于增強(qiáng)從烴儲層或烴形成層提取烴來說是特別有用的。裝置可以被放置在井下在井套管中以在烴形成層的界面處生產(chǎn)蒸汽，由此高效率地把蒸汽、二氧化碳和其他燃燒氣體傳送至烴形成層同時(shí)最小化表面損失。這些裝置、系統(tǒng)和方法對于移出和流化在被認(rèn)為是干燥的（不經(jīng)濟(jì)的、最小生產(chǎn)性的或非生產(chǎn)性的）或是通過任何其他現(xiàn)有技術(shù)不可開采的現(xiàn)有油井中的油來說還是有用的。這些裝置、系統(tǒng)和方法對于重油、瀝青和/或甲烷水合物沉積物的提取來說是特別有用的。如本文所使用的，“重油”是具有約10至約20的API比重和大于約100cP的粘度的高度粘性的油。如本文所使用的，“瀝青”是具有小于約10的API和大于約10,000cP的粘度的半固體或固體烴物質(zhì)。本發(fā)明的裝置、系統(tǒng)和方法不具有深度限制并且對于包括在大于2,500英尺的深度的所有深度的烴的提取來說可以是有用的。裝置、系統(tǒng)和方法可以在陸上或離岸使用。I.燃燒設(shè)備/蒸汽發(fā)生器在一個(gè)實(shí)施方案中，提供用于燃燒蒸汽發(fā)生的設(shè)備，其包括：（a）燃燒室，其具有入口端和出口端；（b）歧管外殼，其被連接于燃燒室的入口端并且被配置為把燃料和氧化劑引入燃燒室中；（c）外套管，其界定在外套管的內(nèi)表面和燃燒室的外表面之間的冷卻劑室；以及（d）多個(gè)收縮冷卻劑入口，其用于把冷卻劑從冷卻劑室引導(dǎo)入燃燒室中。在某些實(shí)施方案中，多個(gè)收縮冷卻劑入口可以被配置為由被引導(dǎo)入燃燒室中的冷卻劑產(chǎn)生收縮-擴(kuò)張噴嘴。這樣的設(shè)備或裝置可以在本文中被稱為先進(jìn)的燃燒熱發(fā)生 器（“ACTG”）裝置。如圖1中所示的，ACTG裝置10在形狀上是大體上圓柱形的。ACTG裝置10包括外套管11、歧管外殼12和離開部火焰擴(kuò)散器13。外套管11、歧管外殼12和離開部火焰擴(kuò)散器13被組裝并且共同地形成ACTG裝置10的外部分。歧管外殼12可以以任何合適的方式連接于外套管11。在一個(gè)實(shí)施方案中，歧管外殼12包括有螺紋的部分，該有螺紋的部分與外套管11的有螺紋的內(nèi)部分旋接在一起以形成氣密且流體密封的密封部。離開部火焰擴(kuò)散器13也可以以任何合適的方式連接于外套管11。在所示出的實(shí)施方案中，外套管11的后端部通過徑向地布置在外套管11的后端部周圍的多個(gè)螺釘14連接于離開部火焰擴(kuò)散器13。螺釘與離開部火焰擴(kuò)散器13中的有螺紋的洞接合，由此產(chǎn)生在外套管11和離開部火焰擴(kuò)散器13之間的氣密且流體密封的密封部。ACTG裝置10的歧管外殼12被連接于控制管線15，控制管線15把ACTG裝置10連接于表面（在地面上方）?？刂乒芫€15可選擇地可以是由裝甲電線鋼臍帶電纜制造的盤繞的管道控制管線?？刂乒芫€15包括燃料管線16、氧化劑管線17和冷卻劑管線18。燃料管線16、氧化劑管線17和冷卻劑管線18分別地被連接于燃料源和氧化劑源以及冷卻劑源，燃料源和氧化劑源以及冷卻劑源可以被定位在表面處。在一個(gè)實(shí)施方案中，燃料管線16、氧化劑管線17和冷卻劑管線18是一英寸不銹鋼管?？刂乒芫€可選擇地還可以包括一個(gè)或多個(gè)電力管線和數(shù)據(jù)管線?？刂乒芫€可選擇地還可以包括用于潤滑劑或其他各種各樣需要的一個(gè)或多個(gè)管線。ACTG裝置10是緊湊的并且可以形成所需尺寸以用于放置在井下在油井的井眼中。ACTG裝置10可以在豎直井和水平井二者中使用。ACTG裝置10可以被按尺寸制造以適應(yīng)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)井套管。井套管是通常在長度上為20至40英尺的高強(qiáng)度鋼管。井套管被旋接在一起以組成套管柱并且被插入井眼的鉆孔中。典型地，井套管使用水泥來保持在適當(dāng)位置。工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)油井套管包括但不限于標(biāo)準(zhǔn)的5英寸、6英寸和7英寸套管。ACTG裝置10還可以是足夠地緊湊的，以容納在水平井中使用的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)彎彎曲部，水平井例如在蒸汽輔助的重力排水中使用的水平井（見圖9，在下文 描述）。蒸汽輔助的重力排水是一種增強(qiáng)的油開采技術(shù)，其中一對水平井被鉆入油儲層中。水平井中的一個(gè)被定位在另一個(gè)井的上方。低壓蒸汽被連續(xù)地注射入上井眼中以加熱油并且降低其粘度，使被加熱的油排入下井眼中，在下井眼中被加熱的油被泵送至表面。如圖2中所示的，ACTG裝置10可以被配置在具有井眼壁20的井眼19中。井眼套管21內(nèi)襯井眼19的外側(cè)。封隔器22被定位在ACTG裝置10和井眼套管21之間的環(huán)形空間中。封隔器是用于隔離井套管內(nèi)部的區(qū)域的密封裝置。封隔器提供在外套管11和井眼套管21之間的環(huán)形密封部，以阻止蒸汽、燃燒氣體、油或其他流體沿著套管柱朝向表面向上流動。封隔器還把ACTG裝置10保持在適當(dāng)?shù)奈恢迷诰鄣闹行闹?。在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，封隔器可以提供在外套管和井眼的壁之間的環(huán)形密封部。標(biāo)準(zhǔn)的油井封隔器可以根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案來被使用。ACTG裝置10的歧管外殼12在一個(gè)端部處連接于燃料管線16和氧化劑管線17。燃料管線16被連接于燃料源，燃料源可以被定位在表面處。如本文所使用的術(shù)語“燃料”意指任何被消耗以產(chǎn)生能量的物質(zhì)或材料，包括但不限于天然氣、氫氣、甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、汽油、柴油燃料、煤油、燃料油、甲醇或乙醇，或其組合。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，燃料是甲烷或天然氣。氧化劑管線17被連接于氧化劑源，氧化劑源可以被定位在表面處。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，氧化劑可以包括任何氣態(tài)的或液態(tài)的氧化劑源，包括但不限于空氣、氣態(tài)氧（GOX）、液態(tài)氧（LOX）、O、O3、H2O2或HAN，或其組合。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，氧化劑是GOX。氧化劑例如GOX，經(jīng)過氧化劑管線17行進(jìn)至銷子23，銷子23被附接于歧管外殼12。銷子23在形狀上可以大體上是圓柱形的并且可以裝配在穿過歧管外殼12的圓柱形洞內(nèi)。銷子23可以以任何合適的方式附接于歧管外殼。在一個(gè)實(shí)施方案中，銷子23包括有螺紋的部分，該有螺紋的部分與歧管外殼12的有螺紋的內(nèi)部分旋接在一起以形成氣密且流體密封的密封部。氧化劑經(jīng)過銷子23流動進(jìn)入燃燒室24的入口端中。燃燒室24在形狀上可以是圓柱形的。燃料例如甲烷，行進(jìn)經(jīng)過燃料管線16，燃料管線16被連接于歧管外殼12。歧管外殼12的內(nèi)表面和銷子23的外表面界 定燃料通路25。燃料從燃料管線16流動經(jīng)過燃料通路25進(jìn)入燃燒室24的入口端中。燃料和氧化劑可以在燃燒室24的入口端處或附近混合。ACTG裝置10的部件可以由任何合適的材料形成，所述材料的實(shí)例包括高溫金屬和合金，包括但不限于本領(lǐng)域中已知的鎳鉻合金。在一個(gè)實(shí)施方案中，部件中的一個(gè)或多個(gè)由HanyesTM230TM合金（HaynesInternational,Kokomo,Indiana，美國）制造。ACTG裝置10的歧管外殼12還在一個(gè)端部處連接于電力管線26。電力管線26被連接于電源，電源可以被定位在表面處。在可選擇的實(shí)施方案中，本發(fā)明可以包括集成電源，例如電池。本發(fā)明的實(shí)施方案可選擇地還可以包括一個(gè)或多個(gè)電力管線和/或數(shù)據(jù)管線。電力管線或數(shù)據(jù)管線可以包括一個(gè)或多個(gè)光纖電力管線或數(shù)據(jù)管線。電力管線26被連接于點(diǎn)火器系統(tǒng)27。點(diǎn)火器系統(tǒng)可以包括多火花放電（MSD）點(diǎn)火系統(tǒng)。點(diǎn)火器系統(tǒng)可以包括火花塞、氧化劑供應(yīng)部和/或燃料供應(yīng)部。本發(fā)明的實(shí)施方案可選擇地可以包括用于在燃燒點(diǎn)控制點(diǎn)火器的光纖數(shù)據(jù)管線。光纖數(shù)據(jù)管線可以把數(shù)據(jù)傳送至表面上的計(jì)算機(jī)控制程序。ACTG裝置10還可以包括本領(lǐng)域中已知的一個(gè)或多個(gè)傳感器，例如溫度傳感器和/或壓力傳感器。光纖數(shù)據(jù)管線還可以把數(shù)據(jù)從這樣的傳感器傳送至表面上的計(jì)算機(jī)控制程序。當(dāng)點(diǎn)火器系統(tǒng)27被激活時(shí)，火花或火焰經(jīng)過點(diǎn)火火焰火炬路徑28?；鸹ɑ蚧鹧媸谷剂虾脱趸瘎┰谌紵?4中點(diǎn)火。燃料和氧化劑在燃燒室24中的燃燒生產(chǎn)燃燒產(chǎn)物。燃燒產(chǎn)物可以包括二氧化碳和蒸汽。燃料和氧化劑在燃燒室24中的燃燒也生產(chǎn)熱能。ACTG裝置10的歧管外殼12還在一個(gè)端部處連接于冷卻劑管線18。冷卻劑管線18被連接于冷卻劑源，冷卻劑源可以被定位在表面處。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，冷卻劑可以包括水或具有合適的冷卻劑性質(zhì)的另一種物質(zhì)或材料。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，冷卻劑是水。冷卻劑可以被注射經(jīng)過歧管外殼12中的一系列的冷卻劑路徑29。冷卻劑可以經(jīng)過一系列的冷卻劑路徑29進(jìn)入冷卻劑室30中。冷卻劑室30由ACTG裝置10的外套管11的內(nèi)表面和燃燒室24的外表面界定。冷卻劑經(jīng)過冷卻劑室30并且由此提供對燃燒室24的冷卻。外套管11 的內(nèi)表面和/或燃燒室24的外表面可以具有螺旋狀凹槽或鑿溝。這樣的凹槽或鑿溝包括任何螺旋狀型式，無論是從冷卻劑室30的壁的表面凸起的還是降低入冷卻劑室30的壁的表面中。這樣的螺旋狀凹槽可以促進(jìn)冷卻劑經(jīng)過冷卻劑室30的螺旋狀的或螺旋形的流動路徑。螺旋狀的或螺旋形的流動路徑提供冷卻劑在冷卻劑室中的更均勻的分布/流動和/或可以增加湍流，由此減少如果不以這種方式可以具有在燃燒室24和/或冷卻劑室30中形成的趨勢的非期望的熱點(diǎn)。多個(gè)收縮冷卻劑入口31被設(shè)置在燃燒室24的出口端處或附近。收縮冷卻劑入口是延伸穿過燃燒室24的壁的洞，所述洞形成用于把冷卻劑從冷卻劑室30引導(dǎo)入燃燒室24中的流動路徑。收縮冷卻劑入口31被徑向地布置在燃燒室24周圍。冷卻劑在燃燒室24的出口端處或附近經(jīng)過收縮冷卻劑入口31流入燃燒室24中。收縮冷卻劑入口31被配置為由被引導(dǎo)入燃燒室24中的冷卻劑產(chǎn)生收縮-擴(kuò)張噴嘴9。收縮-擴(kuò)張噴嘴在下文的部分II中更詳細(xì)地描述。冷卻劑以與燃燒產(chǎn)物經(jīng)過燃燒室24的流動路徑成一定角度經(jīng)過收縮冷卻劑入口31流入燃燒室24中。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該角度是與流動路徑成約25度和約35度之間的角度（即與燃燒室24的軸線成約25度和約35度之間的角度）。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，該角度是與流動路徑成約30度（即與燃燒室24的軸線成約30度）。燃燒產(chǎn)物通過由冷卻劑流入燃燒室24中形成的收縮-擴(kuò)張噴嘴加速，并且經(jīng)過燃燒室24的出口端。燃燒室的出口端通過徑向地布置在外套管11的后端部周圍的多個(gè)螺釘14連接于離開部火焰擴(kuò)散器13。離開部火焰擴(kuò)散器13與燃燒室24的出口端流體連通。離開部火焰擴(kuò)散器13在形狀上是大體上圓柱形的。多個(gè)洞32被設(shè)置在離開部火焰擴(kuò)散器13的壁中。燃燒室24和/或離開部火焰擴(kuò)散器13形成由冷卻劑流動經(jīng)過收縮的水入口31而形成的收縮-擴(kuò)張噴嘴的擴(kuò)張部分33。離開部火焰擴(kuò)散器13可以控制從燃燒室24至井套管21的火焰沖擊。離開部火焰擴(kuò)散器13還可以提供對燃燒室24的冷卻，由此向排氣火焰提供同質(zhì)的混合物。離開部火焰擴(kuò)散器13還可以提供將另外的熱能從燃燒產(chǎn)物至冷卻劑的轉(zhuǎn)移，由此增加蒸汽生產(chǎn)。燃燒產(chǎn)物和蒸汽的混合物可以經(jīng)過離開部火焰擴(kuò)散器洞32和/ 或離開部火焰擴(kuò)散器的出口端離開，進(jìn)入井眼19中。圖3提供另一個(gè)視圖，以理解ACTG裝置10的部件。具體地，圖3示出了銷子23、歧管外殼12、燃燒室24、外套管11和離開部火焰擴(kuò)散器13。ACTG裝置10可以作為組件存在，如圖1-2中所示的。ACTG裝置10通過把銷子23連接在歧管外殼12內(nèi)，例如通過把銷子23的外部有螺紋的部分旋接入歧管外殼12的內(nèi)部有螺紋的部分中而被組裝。歧管外殼12被連接于燃燒室24，例如通過把燃燒室24的內(nèi)部有螺紋的部分旋接至歧管外殼12的有螺紋的外部分。根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方案，燃燒室24的表面具有螺旋狀凹槽39?？蛇x擇地或另外地，根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方案，外套管11的內(nèi)表面可以具有螺旋狀凹槽。外套管11裝配在燃燒室24上并且連接于歧管外殼12，例如通過把外套管11的內(nèi)部有螺紋的部分旋接至歧管外殼12的有螺紋的外部分。當(dāng)被組裝時(shí)，在外套管11和燃燒室24之間的環(huán)形空間界定冷卻劑室（未示出）。離開部火焰擴(kuò)散器13通過徑向地布置在外套管11的后端部周圍的多個(gè)螺釘14連接于外套管。螺釘與離開部火焰擴(kuò)散器13中的有螺紋的洞34接合，由此產(chǎn)生在外套管11和離開部火焰擴(kuò)散器13之間的氣密且流體密封的密封部。當(dāng)被組裝時(shí)，離開部火焰擴(kuò)散器13與燃燒室24流體連通。歧管外殼12的一個(gè)實(shí)施方案的細(xì)節(jié)在圖4和圖5中示出。歧管外殼12包括燃料入口35、氧化劑入口36、冷卻劑入口37以及電力和數(shù)據(jù)系統(tǒng)入口38。燃料入口35可以被連接于燃料管線。燃料管線又可以被連接于燃料源，燃料源可以被定位在井的表面處。氧化劑入口36可以被連接于氧化劑管線。氧化劑管線又可以被連接于氧化劑源，氧化劑源可以被定位在表面處。冷卻劑入口37可以被連接于冷卻劑管線。冷卻劑管線又可以被連接于冷卻劑源，冷卻劑源可以被定位在表面處。動力和數(shù)據(jù)系統(tǒng)入口38可以被連接于電力管線和/或數(shù)據(jù)管線。電力管線和/或數(shù)據(jù)管線又可以被連接于電源、計(jì)算機(jī)和/或控制系統(tǒng)，電源、計(jì)算機(jī)和/或控制系統(tǒng)可以被定位在表面處。設(shè)想，這些入口中的任何的數(shù)量和/或放置可以變化。如圖5中所示的，歧管外殼12被連接于銷子23。氧化劑從氧化劑管線流動經(jīng)過銷子23進(jìn)入燃燒室中。歧管外殼12和銷子23共同地形成燃 料通路25，燃料從燃料管線流動經(jīng)過燃料通路25進(jìn)入燃燒室中。冷卻劑從冷卻劑管線流動經(jīng)過歧管外殼12中的一系列的冷卻劑路徑29進(jìn)入由外套管和燃燒室形成的冷卻劑室中。歧管外殼12還包括點(diǎn)火火焰火炬路徑28。點(diǎn)火器系統(tǒng)可以被定位在歧管外殼12內(nèi)。當(dāng)點(diǎn)火器系統(tǒng)被激活時(shí)，火花或火焰可以經(jīng)過點(diǎn)火火焰火炬路徑28并且可以使燃料和氧化劑在燃燒室中點(diǎn)火。II.收縮-擴(kuò)張噴嘴ACTG裝置可以被配置為由冷卻劑被引導(dǎo)入燃燒室中而產(chǎn)生收縮-擴(kuò)張噴嘴。收縮-擴(kuò)張噴嘴也被稱為deLaval（或DeLaval）噴嘴，是把高溫高壓氣體加速至超音速的裝置。典型地，其是在中部被擠壓以形成平衡的不對稱的沙漏形狀的管。一個(gè)示例性的收縮-擴(kuò)張噴嘴在美國專利第4,064,977號中示出和描述，該美國專利以其整體通過引用并入本文。通常，收縮-擴(kuò)張噴嘴包括收縮部分、喉部和擴(kuò)張部分。典型地，其由鋼、銅、石墨或隨時(shí)間推移易于磨損的另一種類型的燒蝕材料制造。收縮-擴(kuò)張噴嘴通過把恒定質(zhì)量流速的氣體推動經(jīng)過具有小的橫截面的孔口而操作。從收縮部分中的氣體的觀點(diǎn)，噴嘴是導(dǎo)致較低壓力區(qū)域的洞或“喉部”。當(dāng)氣體接近喉部時(shí)，其開始加速。氣體繼續(xù)朝向喉部加速，最終在喉部處達(dá)到音速。如本文所使用的“音速”是在熱氣體中的音速，不是在環(huán)境條件中在地面水平處在空氣中的音速。在熱氣體中的音速典型地比在環(huán)境條件中在地面水平處在空氣中的音速快2至3倍，這取決于溫度。氣體在喉部達(dá)到音速之后，其流入擴(kuò)張部分中，在擴(kuò)張部分氣體膨脹并且冷卻，以傾斜的角度側(cè)向地向壁推動，并且加速至超音速。噴嘴的鐘形的擴(kuò)張部分提供最大的效率，但是簡單的圓錐形狀的擴(kuò)張部分提供百分之99效率并且可以提供更成本有效的構(gòu)造。噴嘴的擴(kuò)張部分可以把氣體的速度增加至音速的2.7倍或更多，這取決于在喉部處的橫截面積與在來自噴嘴的離開部處的橫截面積的精確的比率。噴嘴起到把高溫高壓氣體的勢能轉(zhuǎn)換為動能的作用。因?yàn)榻?jīng)過典型的 收縮-擴(kuò)張噴嘴的喉部的氣體的高溫和高速，所以噴嘴的喉部可以侵蝕，導(dǎo)致喉部直徑的非期望的增加以及室壓力和氣體速度的減小。噴嘴喉部中的侵蝕最終限制噴嘴的壽命以及結(jié)合有噴嘴的裝置的運(yùn)行時(shí)間。有利地，本文描述的先進(jìn)的燃燒熱發(fā)生器利用由冷卻劑的流動形成的收縮-擴(kuò)張噴嘴，代替由機(jī)械工具例如金屬喉部形成的收縮-擴(kuò)張噴嘴，冷卻劑優(yōu)選地是水。據(jù)此，裝置可以在地下操作幾年，而不需要更換裝置的部件，例如噴嘴。在一個(gè)方面，提供用于通過在圓柱形燃燒室中燃燒燃料和氧化劑以形成燃燒產(chǎn)物并且通過經(jīng)過被徑向地布置在圓柱形燃燒室周圍的多個(gè)收縮水入口將水注射入圓柱形燃燒室的后端部中形成收縮-擴(kuò)張噴嘴的方法。水與圓柱形燃燒室的軸線成一定角度以對于通過減小燃燒室的有效橫截面積使燃燒產(chǎn)物收縮有效的方式被注射入燃燒室中。正在被推動經(jīng)過燃燒室的水最終達(dá)到使得氣體不能夠進(jìn)一步壓縮的密度，并且水由此建立deLaval噴嘴的喉部。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，水可以與圓柱形燃燒室的軸線成在約25度至約35度之間的角度被注射。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，水可以與燃燒室的軸線成約30度的角度被注射。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，當(dāng)燃燒產(chǎn)物收縮時(shí)燃燒產(chǎn)物的流速加速至音速。圖6是圖示了跨過根據(jù)本文描述的裝置和系統(tǒng)的實(shí)施方案的收縮-擴(kuò)張噴嘴的溫度曲線、壓力曲線和速度曲線的圖。當(dāng)燃燒產(chǎn)物流動經(jīng)過燃燒室時(shí)，其接近燃燒室的出口端并且進(jìn)入噴嘴的收縮部分。當(dāng)其收縮時(shí)，燃燒產(chǎn)物加速并且溫度和壓力開始減小。在由水流入燃燒室中而形成的喉部，速度顯著地增加至音速并且氣體的溫度和壓力據(jù)此下降。當(dāng)燃燒產(chǎn)物離開喉部并且進(jìn)入燃燒室的擴(kuò)張部分和/或離開部火焰擴(kuò)散器時(shí)，速度增加至超音速并且壓力和溫度進(jìn)一步下降。因此，將理解，冷卻劑可以在裝置中起到至少兩個(gè)目的。第一，當(dāng)冷卻劑流動經(jīng)過冷卻劑室時(shí)冷卻劑提供對燃燒室的冷卻。第二，與燃燒室的軸線成一定角度將冷卻劑注射入燃燒室中可以產(chǎn)生收縮-擴(kuò)張噴嘴，以加速從ACTG排放的燃燒產(chǎn)物和蒸汽的速度。還將理解，冷卻劑、燃料和/或氧化劑的流速可以是可變的和可調(diào)整的，使得當(dāng)烴形成層中的烴的壓力改 變時(shí)，冷卻劑的流速可以據(jù)此改變以補(bǔ)償這些改變。因此，冷卻劑、燃料和/或氧化劑的流速可以被調(diào)整，從而提供氣體進(jìn)入形成層中的可注射的流速以及裝置的實(shí)施方案的最優(yōu)的性能。還將理解，燃燒產(chǎn)物和冷卻劑的流動導(dǎo)致對裝置的實(shí)施方案的表面的最小的侵蝕或沒有侵蝕。經(jīng)過收縮水入口注射入圓柱形室中的水可以離開進(jìn)入離開部火焰擴(kuò)散器中并且與燃燒產(chǎn)物混合。在此，水可以轉(zhuǎn)化為蒸汽并且離開ACTG裝置進(jìn)入井眼或烴形成層中。燃燒室24的出口端在圖7和圖8中詳細(xì)描述。如圖7中所示的，燃燒室24的出口端被連接于離開部火焰擴(kuò)散器13。為了基本結(jié)構(gòu)的清晰性的目的，普通地將包圍燃燒室24并且界定冷卻劑室的外套管未被示出。多個(gè)收縮冷卻劑入口31被徑向地布置在燃燒室24周圍。多個(gè)收縮冷卻劑入口31與燃燒產(chǎn)物經(jīng)過燃燒室24的流動的方向成一定角度延伸穿過燃燒室24的壁。收縮冷卻劑入口被配置為由被引導(dǎo)入燃燒室中的冷卻劑產(chǎn)生收縮-擴(kuò)張噴嘴。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，收縮冷卻劑入口的角度在約25度至約35度之間。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，收縮冷卻劑入口的角度是約30度。在圖8中，普通地將連接于燃燒室的出口端的離開部火焰擴(kuò)散器被省略以示出在燃燒室24的出口端處的內(nèi)壁。收縮冷卻劑入口31被配置為由被注射入燃燒室24中的冷卻劑產(chǎn)生收縮-擴(kuò)張噴嘴。為了形成收縮-擴(kuò)張噴嘴，水（冷卻劑）以與圓柱形燃燒室24的軸線成一定角度而被注射經(jīng)過收縮水入口31。流動的燃燒產(chǎn)物將水推動經(jīng)過燃燒室24的外端部。水減少燃燒室24的有效橫截面積并且建立收縮-擴(kuò)張噴嘴的喉部。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，當(dāng)燃燒產(chǎn)物收縮時(shí)燃燒產(chǎn)物的流速加速至音速。當(dāng)燃燒產(chǎn)物離開喉部時(shí)，其進(jìn)入燃燒室的擴(kuò)張部分33和/或離開部火焰擴(kuò)散器。在擴(kuò)張部分33中，流動路徑的內(nèi)徑增加并且氣體的速度可以增加至超音速。III.用于增強(qiáng)的油開采的系統(tǒng)和方法提供了根據(jù)本文描述的某些實(shí)施方案的生產(chǎn)蒸汽并且從烴儲層或烴形成層提取烴的系統(tǒng)和方法。這些系統(tǒng)包括本文描述的被配置在井下以生產(chǎn)蒸汽和二氧化碳以用于油或其他烴的增強(qiáng)的開采的ACTG裝置。ACTG裝置可以用于減少或消除在傳統(tǒng)的蒸汽注射增強(qiáng)的油開采系統(tǒng)和方法中發(fā)生的表面蒸汽損失。有利地，ACTG裝置可以直接地把蒸汽傳送至儲層界面。這樣的實(shí)施方案對于在超過2,500英尺的深度的儲層和/或包含重油或?yàn)r青的儲層來說可以是特別有用的。這樣的實(shí)施方案還用于離岸或接近離岸儲層中且用于在永久凍土條件下提取重油或?yàn)r青。由ACTG裝置生產(chǎn)的蒸汽品質(zhì)可以根據(jù)需要來控制。例如，實(shí)施方案可以生產(chǎn)在約百分之10至約百分之95之間或更大的蒸汽品質(zhì)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所生產(chǎn)的蒸汽品質(zhì)是約百分之75至約百分之95，例如約百分之85至約百分之95。在優(yōu)選的實(shí)施方案中，ACTG裝置生產(chǎn)以在百分之90至百分之100之間的蒸汽品質(zhì)、可用于烴形成層的蒸汽。提供用于從烴形成層提取烴的系統(tǒng)。用于增強(qiáng)的油開采的系統(tǒng)包括用于把蒸汽和/或其他熱氣體傳送至烴儲層的第一井眼以及本發(fā)明的實(shí)施方案的先進(jìn)的燃燒熱發(fā)生器裝置（見上文的部分I和II中的描述）。ACTG裝置可以被定位在井下在第一井眼中。蒸汽和/或其他熱氣體可以向形成層中的烴提供熱以減小粘度和/或蒸發(fā)烴的一部分。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，烴儲層可以包含重油、瀝青、甲烷水合物或其組合。用于增強(qiáng)的油開采的系統(tǒng)可選擇地還可以包括用于從烴儲層提取烴的第二井眼。根據(jù)本文公開的裝置、系統(tǒng)和方法的各種實(shí)施方案，第一井眼和第二井眼中的一個(gè)或兩個(gè)可以是豎直井眼?？蛇x擇地，第一井眼和第二井眼中的一個(gè)或兩個(gè)可以包括至少一個(gè)水平部分。ACTG裝置可以被定位在井眼中的任何點(diǎn)處，包括在井眼的豎直部分或水平部分中。ACTG裝置還可以被定位在井眼中的任何深度處。ACTG裝置在ACTG裝置被配置至在表面下方大于2,500英尺的深度的用途中是特別地有利的。用于增強(qiáng)的油開采的系統(tǒng)可選擇地還可以包括從大約第一井眼的頂部延伸至大約第一井眼的底部的套管柱。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，ACTG裝置可以被定位在套管柱內(nèi)。用于增強(qiáng)的油開采的系統(tǒng)還可以包括燃料源、氧化劑源和/或冷卻劑源。燃料源、氧化劑源和/或冷卻劑源可以通過盤繞的管道控制管線連接于ACTG裝置。盤繞的管道控制管線可選擇地可以包括燃料供入管線、和氧 化劑供入管線、和/或冷卻劑供入管線。盤繞的管道控制管線可選擇地還可以包括光纖數(shù)據(jù)管線和/或電力管線。如圖9中所示的，利用如本文描述的ACTG裝置的蒸汽輔助的重力排出系統(tǒng)可以被使用。系統(tǒng)包括用于把蒸汽和/或其他熱氣體傳送至烴儲層51的第一井眼50（“蒸汽注射井眼”）。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，烴儲層包含重油、瀝青和/或甲烷水合物。系統(tǒng)還包括用于從烴儲層51提取烴的第二井眼52（“生產(chǎn)井眼”）。ACTG裝置10被定位在井下在第一井眼50的套管柱中。ACTG裝置經(jīng)由包括水供入管線59、燃料供入管線60和氧化劑供入管線61的控制管線58連接于在表面的水源、燃料源和氧化劑源。在可選擇的實(shí)施方案中，控制管線還可以包括光纖數(shù)據(jù)管線和/或電力管線。第一井眼包括豎直部分53和水平部分54。ACTG裝置10被按尺寸制造以裝配在井眼50內(nèi)并且被按尺寸制造以經(jīng)過在水平井眼中使用的轉(zhuǎn)彎彎曲部55。第二井眼也包括豎直部分56和水平部分57。第二井眼的水平部分被定位在第一井眼的水平部分下方。ACTG裝置10可以通過本文描述的方法產(chǎn)生蒸汽和燃燒氣體。例如，ACTG裝置10可以通過以下產(chǎn)生蒸汽和燃燒氣體：把燃料和氧化劑引入燃燒室的入口端中，燃燒燃燒室中的燃料和氧化劑以生產(chǎn)燃燒產(chǎn)物，使水在燃燒室的入口端處或附近流入被界定在外套管和燃燒室的外表面之間的冷卻劑室中，以及使水從冷卻劑室流動經(jīng)過被徑向地布置在燃燒室周圍的多個(gè)收縮冷卻劑入口并且在燃燒室的出口端處或附近進(jìn)入燃燒室中，使得水形成燃燒產(chǎn)物流動經(jīng)過的收縮-擴(kuò)張噴嘴，水被燃燒產(chǎn)物加熱以形成蒸汽。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，燃料、氧化劑和水可以被計(jì)量以生產(chǎn)在約120psig至約2,950psig的壓力下的蒸汽。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，燃料、氧化劑和水可以被計(jì)量以生產(chǎn)以約百分之75至約百分之99，例如約百分之85至約百分之95的蒸汽品質(zhì)的蒸汽。蒸汽和燃燒氣體可以通過ACTG裝置10注射入井眼50中和/或注射入烴形成層51中。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，ACTG裝置10被配置在大于2,500英尺的深度處并且蒸汽和燃燒氣體被注射入井眼50中和/或注射 入在大于2,500英尺的深度的烴形成層51中。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，蒸汽以約120psig至約2,950psig的壓力被注射入烴形成層51中。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，蒸汽以在約百分之75至約百分之95之間的蒸汽品質(zhì)被注射入烴形成層51中。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，燃燒產(chǎn)物包含至少百分之50二氧化碳。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，二氧化碳是超臨界流體。在另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，二氧化碳以對于減少烴形成層51中的烴的粘度有效的量被注射入烴形成層中。在另一個(gè)實(shí)施方案中，二氧化碳使油溶脹和/或增加油流動驅(qū)動。將蒸汽和燃燒氣體（包括二氧化碳）注射入烴儲層51中導(dǎo)致儲層51中的烴的粘度的減小。較小粘度的烴向下流動至第二井眼52的水平部分57。在第二井眼52的表面的生產(chǎn)設(shè)施62從烴形成層提取烴。圖10示出了利用如本文描述的ACTG裝置的蒸汽充溢系統(tǒng)。系統(tǒng)包括用于把蒸汽和/或其他熱氣體傳送至烴儲層64的第一井眼63。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，烴儲層包含重油、瀝青和/或甲烷水合物。系統(tǒng)還包括用于從烴儲層64提取烴的第二井眼65。第一井眼63和第二井眼65二者都是豎直井眼。ACTG裝置（未示出）被定位在井下在第一井眼63的套管柱中。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，ACTG裝置被定位在2,500英尺的深度或大于2,500英尺的深度處。通過ACTG裝置生產(chǎn)的蒸汽和燃燒產(chǎn)物被注射入烴儲層64中。在本實(shí)施方案中，蒸汽和熱氣體形成蒸汽前沿，蒸汽前沿加熱烴，降低烴的粘度，并且把烴推向生產(chǎn)井眼65。在生產(chǎn)井眼65的表面的生產(chǎn)設(shè)施66從烴形成層提取烴。與傳統(tǒng)的基于蒸汽的增強(qiáng)的油開采技術(shù)不同，本發(fā)明的裝置和系統(tǒng)不受深度限制。據(jù)此，裝置、系統(tǒng)和方法可以減少油生產(chǎn)的成本，特別是在約1,500英尺下方的深度。圖11是圖示了在變化的井深度使用蒸汽注射所生產(chǎn)的油的每桶成本的圖。曲線a、b和c描繪了使用以各種蒸汽品質(zhì)的表面蒸汽來開采的油的每桶成本。曲線a描繪了使用以百分之40品質(zhì)和0.92kg/秒注射速率的表面蒸汽來開采的油的每桶成本。曲線b描繪了使用以百分之80品質(zhì)和0.92kg/秒注射速率的表面蒸汽來開采的油的每桶成本。 曲線c描繪了使用以百分之80品質(zhì)和2.75kg/秒注射速率的表面蒸汽來開采的油的每桶成本。曲線d描繪了使用本文描述的系統(tǒng)和裝置的實(shí)施方案來開采的油的每桶成本。與表面蒸汽不同，使用本發(fā)明的裝置和系統(tǒng)來開采的油的每桶成本不隨著井深度可察覺地變化。因此，這些裝置、系統(tǒng)和方法提供相對于傳統(tǒng)的增強(qiáng)的油開采方法的成本優(yōu)點(diǎn)，特別是對于深的和/或重的沉積物來說。圖12示出了冷卻劑流動形成ACTG裝置10中的收縮-擴(kuò)張噴嘴。如在上文的部分I中描述的，ACTG裝置10包括界定冷卻劑室30的燃燒室24和外套管11。在操作中，冷卻劑填充冷卻劑室30。多個(gè)收縮冷卻劑入口31被徑向地布置在燃燒室24周圍。冷卻劑從冷卻劑室30流動經(jīng)過收縮冷卻劑入口31在燃燒室24的出口端處或附近進(jìn)入燃燒室24中。收縮冷卻劑入口31被配置為由被引導(dǎo)入燃燒室24中的冷卻劑產(chǎn)生收縮-擴(kuò)張噴嘴9。收縮-擴(kuò)張噴嘴在上文的部分II中更詳細(xì)地描述。在流入燃燒室24中之后，冷卻劑初始地朝向燃燒室24的軸向中心線收縮，但是被流動的燃燒產(chǎn)物的力向外推動至燃燒室的壁。冷卻劑，作為不可壓縮的流體，形成與燃燒室壁同中心的水的層。該同中心的水的層作為燃燒產(chǎn)物必須流動經(jīng)過的喉部起作用。來自燃燒室的燃燒產(chǎn)物可以經(jīng)過收縮部分和喉部加速至音速或超音速。在喉部之后，燃燒產(chǎn)物和冷卻劑流動至擴(kuò)張部分33和離開部火焰擴(kuò)散器13。多個(gè)洞32被設(shè)置在離開部火焰擴(kuò)散器13的壁中。在擴(kuò)張部分33和離開部火焰擴(kuò)散器13中燃燒產(chǎn)物可以繼續(xù)加速至超音速。在一個(gè)實(shí)施方案中，冷卻劑是水并且被擴(kuò)張部分33和/或離開部火焰擴(kuò)散器13中的燃燒產(chǎn)物加熱。在另一個(gè)實(shí)施方案中，擴(kuò)張部分33與離開部火焰擴(kuò)散器13成一體或形成離開部火焰擴(kuò)散器13的一部分。水向蒸汽的轉(zhuǎn)化由圖12中的陰影描繪。燃燒產(chǎn)物和蒸汽的混合物可以離開ACTG裝置10并且被注射入井眼和/或烴形成層中。用于增強(qiáng)的油開采的裝置和系統(tǒng)可以可選擇地包括其他標(biāo)準(zhǔn)的井生產(chǎn)設(shè)備；封隔器；控制器系統(tǒng)，其用于測量工藝條件（例如溫度、壓力）以及調(diào)整通向ACTG裝置的流體的壓力和流速。有利地，裝置或系統(tǒng)可以 被控制以管理從儲層的生產(chǎn)。例如，氧化劑、燃料和冷卻劑的流量可以被調(diào)節(jié)以提供期望的蒸汽量和壓力（例如，可以提供120psig至2950psig的蒸汽）。目前公開的裝置、系統(tǒng)和方法還可以在用于淺井、瀝青砂和頁巖的較大規(guī)模的表面蒸汽配置中使用。超出百分之99的燃料至蒸汽的熱轉(zhuǎn)化效率、接近完全的自由壓縮以及百分之50比率的作為燃燒的副產(chǎn)物的純二氧化碳可以通過這樣的模型來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的用于增強(qiáng)的油開采的裝置和系統(tǒng)還可選擇地可以根據(jù)需要把在井下的化學(xué)物有效負(fù)載傳送至形成層。例如，應(yīng)用可以包括火焰前緣控制、用于原地燃燒的氧化劑傳送以及煤炭地下氣化。這樣的修改和改編在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的技能內(nèi)并且意圖落入所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。本文引用的出版物以及引用的材料特別地以它們的整體通過引用并入，而不是承認(rèn)這些是現(xiàn)有技術(shù)。本文描述的裝置、系統(tǒng)以及裝置的修改和變化形式從上文的詳細(xì)描述對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是明顯的。這樣的修改和變化形式意圖落入所附的權(quán)利要求的范圍內(nèi)。