專利名稱：稠油熱采蒸汽、燃?xì)饣旌献庋b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油田稠油熱采專用設(shè)備，是一種稠油熱采蒸汽、燃?xì)饣旌献庋b置。
現(xiàn)有的稠油開采一般都以地面鍋爐產(chǎn)生高壓高溫蒸汽注入井下油層進行熱采。但因目前熱采技術(shù)存在著一些問題，如利用鍋爐產(chǎn)生蒸汽熱損失大、能耗大，對環(huán)境有一定污染，不僅原油開采效率較低，成本高，而且整套設(shè)備固定落地安裝難以適應(yīng)油井分散作業(yè)的要求，故影響其推廣應(yīng)用。
本實用新型的目的是提供一種稠油熱采蒸汽、燃?xì)饣旌献庋b置，它除保留熱力采油具有的提高稠油開采效率外，還能滿足油層所需工作壓力，顯著節(jié)約能源，降低成本，無污染，有效延長設(shè)備使用壽命，實現(xiàn)采油作業(yè)自動控制。全套設(shè)備車載、機動靈活，適應(yīng)分散作業(yè)需要。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的；該裝置包括由各段相貫通室腔構(gòu)成的本體及組裝其上的帶有油咀、空氣噴咀、火花塞的組合頭和冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，其中組合頭底部有朝向前段燃燒室內(nèi)壁內(nèi)表面的環(huán)形噴咀，構(gòu)成內(nèi)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，前段燃燒室內(nèi)壁與外壁之間的空腔構(gòu)成外冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，帶有亞音速噴咀的中段汽化室與帶有單向注氣閥的后段混合減速室之間設(shè)置擾流減速體。
由于本實用新型本體的前段燃燒室、中段汽化室、后段混合減速室等室腔相互貫通且又各自獨立，各室分別設(shè)置內(nèi)外冷卻循環(huán)水系統(tǒng)、亞音速噴咀、擾流減速體等具有獨特功能的部件，所以可以確保組合頭噴咀噴出的可燃?xì)獾娜紵^程，燃?xì)?、蒸汽的汽化、混合過程充分、完全，以使其輸出的蒸汽、燃?xì)饣旌蠚饽軡M足原油熱采的需求。特別是前段燃燒室腔內(nèi)由環(huán)形噴咀構(gòu)成的內(nèi)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，可在內(nèi)壁內(nèi)表面形成筒狀水幕，而內(nèi)、外壁之間空腔構(gòu)成的外冷卻循環(huán)水系統(tǒng)使內(nèi)壁成為水套內(nèi)膽，內(nèi)、外冷卻水不斷循環(huán)，不僅有效保護燃燒室內(nèi)壁不被高溫燃?xì)鉄g，而且還能防止水套內(nèi)積垢，延長其使用壽命。另外采用亞音速流動原理設(shè)計的置于中段汽化室內(nèi)的亞音速噴咀，使燃燒室在低壓下工作。噴咀處的蒸汽、燃?xì)饣旌蠚怏w呈亞音流速動。呈亞音速流動的混合氣體在流經(jīng)擾流減速體時，得到進一步強制混合，并適當(dāng)減低其流動速度，以保證自動調(diào)節(jié)出口壓力來滿足油層所需工作壓力，再通過單向閥與井下油層直接相通，使混合均勻的過熱蒸汽和完全燃燒的燃?xì)馊棵荛]注入井下。這不僅使能源得到充發(fā)利用，而且不對環(huán)境產(chǎn)生污染。與利用鍋爐過熱蒸汽熱采相比，能避免鍋爐煙道氣及輸送管道上的熱損失，顯著節(jié)約能源，提高熱效率35％，原油采收率也能增加30％左右，同時也因減少鍋爐設(shè)備投資費用及輸氣管道的鋪設(shè)費用，進一步降低采油成本。由于該裝置各種配套部件可以集裝成一體，并能對相關(guān)部件進行微機控制操作，所以既能將其置于運輸工具上整體轉(zhuǎn)移，增加轉(zhuǎn)場靈活、機動性，滿足油田分散作業(yè)的需求，又能實現(xiàn)采油作業(yè)的自動控制，提高工作效率。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1是本實用新型一種具體結(jié)構(gòu)示意圖。
根據(jù)
圖1詳細(xì)說明本實用新型的具體結(jié)構(gòu)。該裝置包括由前段燃燒室14、中段汽化室8、后段混合減速室10等各段相貫通室腔構(gòu)成的本體及組裝其上的組合頭16、高壓空氣噴咀2、內(nèi)、外冷卻水入口3、4、汽化水入口6等件組成。其中組合頭16上裝有燃油噴咀1、高壓空氣噴咀2、高壓電火花塞17和內(nèi)冷卻水入口3及其底部設(shè)置的朝向前段燃燒室14內(nèi)壁5內(nèi)周的環(huán)形噴咀15。該環(huán)形噴咀15沿周向設(shè)置均布的斜向直流孔朝向內(nèi)壁5，其孔徑、孔數(shù)、傾斜角度等均根據(jù)實際需要確定。由內(nèi)冷卻水入口3和環(huán)形噴咀15構(gòu)成內(nèi)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，從環(huán)形噴咀15各斜向直流孔噴出的水流可以保證在燃燒室14的內(nèi)壁5內(nèi)表面形成一層極薄的“筒狀水幕”附著層。在前段燃燒室14內(nèi)壁5與外壁13之間的螺旋槽式空腔形成獨立的閉路外冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，以進一步提高冷卻效果。上述內(nèi)外冷卻循環(huán)水系統(tǒng)可以顯著提高燃燒室的冷卻效果，延長其使用壽命。在燃燒室14的下端設(shè)置獨立的汽化水系統(tǒng)，使燃燒室14內(nèi)的高溫混合氣體進入亞音速噴咀7之前，與經(jīng)汽化水系統(tǒng)中的環(huán)形噴咀15噴出并霧化了的水摻混，形成蒸汽、燃?xì)饣旌蠚怏w。中段汽化室8內(nèi)設(shè)置的亞音速噴咀7是依據(jù)氣體亞音速流動原理設(shè)計的漸縮噴管。當(dāng)蒸汽、燃?xì)饣旌蠚怏w通過亞音速噴咀7加速噴出時，可以自動調(diào)節(jié)出口壓力。后段混合減速室10設(shè)置有與并下油層相通的單向注氣閥11。在中段汽化室8與后段混合減速室10之間設(shè)置擾流減速體9，該擾流減速體9周壁設(shè)置有均布的水平切向噴孔。當(dāng)蒸汽、燃?xì)饣旌蠚怏w加速從亞音速噴咀7噴入中段汽化室8、進一步汽化后，再經(jīng)擾流減速體9的水平切向噴孔強制混合并緩沖減速，使之出口壓力能滿足油層所需工作壓力，最后由單向注氣閥11注入井下，達到降低稠油粘度及提高地層溫度壓力的目的，從而實現(xiàn)高效率開采稠油。
使用時，將該裝置與相應(yīng)配套設(shè)備連接好，組裝在相應(yīng)的可流動作業(yè)的運輸工具上即可。工作時，單向注氣閥11直接與井下油層入口相接。燃料噴咀1高速噴出燃料的同時，立即與高壓空氣噴咀2進入的空氣混合，在自動控制程序嚴(yán)格控制下，形成最佳油氣比，通過高壓電火花塞17引燃，使其在燃燒室14內(nèi)完全燃燒。因燃燒室14設(shè)置有內(nèi)、外冷卻水系統(tǒng)，故在環(huán)形噴咀15于內(nèi)壁內(nèi)周形成的筒狀水幕和螺旋槽式水套的共同作用下，使燃燒室14內(nèi)壁5保持良好的冷卻效果，既使在高溫下長期工作，也不會發(fā)生任何過熱或燒蝕、結(jié)垢現(xiàn)象。燃燒后的高溫燃?xì)饨?jīng)汽化水環(huán)形噴咀霧化、摻混形成蒸汽、燃?xì)饣旌蠚怏w，再由亞音速噴咀7進入中段汽化室8進行完全汽化、調(diào)節(jié)壓力，然后經(jīng)擾流減速體9強制混合并緩沖減速，使之達到油層所需工作壓力由單向注氣閥全部注入井下油層。利用該裝置在不提高額定高壓空氣壓力的條件下，很容易保證平穩(wěn)、恒定的輸送符合熱采工藝要求的混合氣體，達到降低稠油粘度和提高對油的驅(qū)動力的目的，從而實現(xiàn)高效率開采稠油。
權(quán)利要求1.一種稠油熱采蒸汽、燃?xì)饣旌献庋b置，包括由各段相貫通室腔構(gòu)成的本體及組裝其上的帶有油咀、空氣噴咀、火花塞的組合頭和冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，其特征是組合頭底部有朝向前段燃燒室內(nèi)壁內(nèi)表面的環(huán)形噴咀，構(gòu)成內(nèi)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，前段燃燒室內(nèi)壁與外壁之間的空腔構(gòu)成外冷卻循環(huán)水系統(tǒng)，帶有亞音速噴咀的中段汽化室與帶有單向注氣閥的后段混合減速室之間設(shè)置擾流減速體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注氣裝置，其特征是內(nèi)冷卻循環(huán)水系統(tǒng)的環(huán)形噴咀沿周向設(shè)置有均布的朝向燃燒室內(nèi)壁內(nèi)周的斜向直流孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注氣裝置，其特征是中段汽化室內(nèi)設(shè)置有依據(jù)氣體亞音速流動原理設(shè)計的漸縮噴管式亞音速噴咀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的注氣裝置，其特征是擾流減速體周壁設(shè)置有均布的水平切向噴孔。
專利摘要一種稠油熱采蒸汽、燃?xì)饣旌献庋b置,包括由各段相貫通室腔構(gòu)成的本體及其組合頭和冷卻循環(huán)水系統(tǒng),其中組合頭底部有朝向前段燃燒室內(nèi)壁內(nèi)表面的環(huán)形噴嘴,構(gòu)成內(nèi)冷卻循環(huán)水系統(tǒng),前段燃燒室內(nèi)壁與外壁之間的空腔構(gòu)成外冷卻循環(huán)水系統(tǒng),帶有亞音速噴嘴的中段汽化室與帶有單向注氣閥的后段混合減速室之間設(shè)置擾流減速體。它能滿足油層所需工作壓力,節(jié)約能源,降低成本,無污染,延長設(shè)備使用壽命,實現(xiàn)采油作業(yè)自動控制。
文檔編號E21B43/16GK2409334SQ00210830
公開日2000年12月6日 申請日期2000年2月15日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月15日
發(fā)明者楊正文, 王桂芬 申請人:楊正文, 王桂芬