專利名稱：井下氣體生成器的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例涉及井下蒸汽生成器。
背景技術(shù)：
世界上存在大量的粘性碳?xì)浠衔飪?chǔ)藏。這些儲(chǔ)藏含有極粘的碳?xì)浠衔?，通常被稱為“浙青”，“焦油”，“重油”，或“超重油”(以下統(tǒng)稱為“重油”)，其通常具有從3，000至高達(dá)1，000，000厘泊的粘性。極高的粘性使得回收其中的碳?xì)浠衔飿O其困難，并且成本尚昂。每一處油儲(chǔ)藏均是獨(dú)特的，并且對(duì)于用于回收其中的碳?xì)浠衔锏母鞣N方法產(chǎn)生不同的響應(yīng)。通常，就地加熱重油以降低粘性已被應(yīng)用。正常情況下，可利用諸如循環(huán)蒸汽激勵(lì)(CSS)，蒸汽驅(qū)動(dòng)(驅(qū)動(dòng)器)，和蒸汽輔助重力泄油(SAGD)等方法來(lái)應(yīng)對(duì)具有上述粘性的儲(chǔ)藏，其中蒸汽從表面被注入儲(chǔ)藏，由此加熱油并充分降低其粘性以用于生產(chǎn)。但是，這些粘性碳?xì)浠衔飪?chǔ)藏中的一些位于會(huì)延伸深達(dá)1800英尺的凍土層的下方。因?yàn)闊崃靠赡軙?huì)使凍土膨脹，故不可能將蒸汽注入通過凍土層，由此導(dǎo)致井眼穩(wěn)定性產(chǎn)生問題，并且當(dāng)融化凍土?xí)r會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的環(huán)境問題。此外，現(xiàn)有的生產(chǎn)重油儲(chǔ)藏的方法還存在其他問題。一個(gè)問題是隨著蒸汽從表面行進(jìn)至儲(chǔ)藏，蒸汽會(huì)發(fā)生井眼熱量損耗。隨著儲(chǔ)藏深度的增加，該問題會(huì)變的嚴(yán)重。類似的，隨著深度增加，用于注入儲(chǔ)藏的蒸汽量也會(huì)減少，并且在注入位置處井下可用的蒸汽量遠(yuǎn)低于在表面處產(chǎn)生的蒸汽量。該情況降低了油回收處理的能量效率。為了解決從表面注入蒸汽的缺陷，已經(jīng)采用了井下蒸汽生成器(DHSG)。DHSG能夠在將蒸汽注入儲(chǔ)藏之前對(duì)井下蒸汽進(jìn)行加熱。但是，DHSG也存在一些問題，包括過高的溫度，腐蝕以及燃燒不穩(wěn)定。這些問題通常會(huì)導(dǎo)致材料失效以及熱不穩(wěn)定性及低效能。因此，需要一種新的改進(jìn)的井下蒸汽生成器設(shè)計(jì)方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的實(shí)施例涉及井下蒸汽生成設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，用于將加熱流體混合物注入儲(chǔ)藏的井下蒸汽生成設(shè)備可包括具有殼體的噴射部分、設(shè)置在殼體內(nèi)的噴射器構(gòu)件以及連接至殼體的噴射器板。該設(shè)備可包括燃燒部分，其包括連接至殼體并形成燃燒室的主體，其中該主體包括設(shè)置通過其的單一環(huán)形空間。該設(shè)備還可包括具有連接至主體的噴嘴的蒸發(fā)部分，其中，噴嘴用于將流體液滴沿遠(yuǎn)離噴射部分的方向注入燃燒室。在一個(gè)實(shí)施例中，用于將加熱流體混合物注入儲(chǔ)藏的方法可包括將設(shè)備布置在井眼內(nèi)，其中，該設(shè)備包括具有室的里層；將燃料、氧化劑及流體供應(yīng)至設(shè)備；在使流體流經(jīng)設(shè)置通過里層的環(huán)形空間的情況下使燃料及氧化劑在室內(nèi)燃燒，由此加熱流體并冷卻里層；在將燃料及氧化劑注入室的情況下將加熱流體液滴注入室由此一同流動(dòng)；并且通過燃燒燃料及氧化劑來(lái)蒸發(fā)液滴，從而產(chǎn)生蒸汽。在一個(gè)實(shí)施例中，用于將加熱流體混合物注入儲(chǔ)藏的方法可包括將第一流體及第二流體供應(yīng)至噴射器主體；將第一流體及第二流體從噴射器主體注入至燃燒室以使第一及第二流體燃燒，其中，燃燒部分包括室、包圍室的里層以及設(shè)置通過里層的單一環(huán)形空間； 將第三流體供應(yīng)通過里層的單一環(huán)形空間，由此冷卻里層；通過使第一及第二流體在燃燒室內(nèi)燃燒來(lái)加熱供應(yīng)通過單一環(huán)形空間的流體；將加熱流體液滴沿平行于第一及第二流體的方法從單一環(huán)形空間注入燃燒室，由此蒸發(fā)液滴；將燃燒的第一及第二流體以及蒸發(fā)的液滴注入儲(chǔ)藏；并且將納米催化劑注入儲(chǔ)藏。在一個(gè)實(shí)施例中，用于將加熱流體混合物注入儲(chǔ)藏的井下蒸汽生成設(shè)備包括具有殼體的噴射部分、設(shè)置在殼體內(nèi)的噴射器構(gòu)件以及連接至殼體的噴射器板。該設(shè)備可包括燃燒部分，其具有連接至形成燃燒室的殼體的主體。該主體可包括設(shè)置通過其的單一環(huán)形空間。該設(shè)備可包括具有連接至主體的噴嘴的蒸發(fā)部分。噴嘴用于沿遠(yuǎn)離噴射部分的方向?qū)⒘黧w液滴注入燃燒室。單一環(huán)形空間可與噴嘴流體連通。蒸發(fā)部分還可包括連接至噴嘴及主體的導(dǎo)管。 單一環(huán)形空間可經(jīng)由導(dǎo)管與噴嘴流體連通。噴嘴可用于將流體液滴沿朝向主體徑向向外的方向注入燃燒室。在一個(gè)實(shí)施例中，用于將加熱流體混合物注入儲(chǔ)藏的方法可包括將設(shè)備布置在井眼中，其中該設(shè)備包括具有室的里層；將燃料、氧化劑以及流體供應(yīng)至設(shè)備；在使流體流經(jīng)設(shè)置通過里層的環(huán)形空間的情況下使燃料及氧化劑在室內(nèi)燃燒，由此加熱流體并冷卻里層；將加熱流體液滴注入室，以與注入室的燃料及氧化劑聯(lián)合流動(dòng)；并且通過使燃料及氧化劑燃燒來(lái)蒸發(fā)液滴，從而產(chǎn)生蒸汽。燃料可包括合成氣和氫氣至少一者，氧化劑可包括二氧化碳，純氧，富氧空氣中至少一者。該方法還可包括使加熱流體流經(jīng)徑向伸入室的導(dǎo)管。該方法還可包括利用連接至導(dǎo)管的噴嘴將加熱流體液滴注入室。蒸汽可包括過熱蒸汽。在一個(gè)實(shí)施例中，用于將加熱流體混合物注入儲(chǔ)藏的方法可包括將第一流體及第二流體供應(yīng)至噴射器主體；將第一流體及第二流體從噴射器主體注入至燃燒室以使第一及第二流體燃燒，其中燃燒部分包括室、包圍室的里層以及設(shè)置通過里層的單一環(huán)形空間；將第三流體供應(yīng)通過里層的單一環(huán)形空間，由此冷卻里層；通過第一及第二流體在燃燒室內(nèi)的燃燒來(lái)加熱供應(yīng)通過單一環(huán)形空間的流體；沿與第一及第二流體的流動(dòng)平行的方向來(lái)將加熱流體的液滴從單一環(huán)形空間注入燃燒室，由此蒸發(fā)液滴；將燃燒的第一及第二流體以及蒸發(fā)的液滴注入儲(chǔ)藏；并且將納米催化劑注入儲(chǔ)藏。第一流體可以是包括二氧化物、純氧及富氧空氣中至少一者的氧化劑。第二流體可以是包括合成氣體及氫中至少一者的燃料。上述方法還可包括通過蒸發(fā)液滴來(lái)生成過熱蒸汽。該方法還可包括從儲(chǔ)藏回收氣體水合物。該方法還可包括利用燃燒的第一及第二流體、蒸發(fā)的液滴以及注入儲(chǔ)藏的納米催化劑來(lái)提升設(shè)置在儲(chǔ)藏內(nèi)的碳?xì)浠衔?。納米催化劑可與燃燒的第一及第二流體以及蒸發(fā)的液滴同時(shí)被注入儲(chǔ)藏。在一個(gè)實(shí)施例中，使布置在井眼中的燃燒器優(yōu)化的方法可包括將燃料及氧化劑供應(yīng)至燃燒器；燃燒燃料及氧化劑，由此形成燃燒火焰；并且控制火焰的大小、形狀以及強(qiáng)度以根據(jù)井眼條件來(lái)優(yōu)化燃燒器。在一個(gè)實(shí)施例中，選擇燃燒室參數(shù)的方法包括但不限于可以設(shè)置長(zhǎng)度、直徑以及數(shù)量以優(yōu)化至壁的熱傳遞，并優(yōu)化完全燃燒。
在一個(gè)實(shí)施例中，選擇水噴射器參數(shù)的方法包括可以設(shè)置數(shù)量、設(shè)計(jì)、液滴大小分布以及噴射機(jī)制以避免火焰熄滅，在與應(yīng)用要求相當(dāng)?shù)木嚯x完成蒸發(fā)，提供壁濕化以避免過熱并且使燃燒室及下游構(gòu)件的壁上的沉積物最小化。在一個(gè)實(shí)施例中，用于控制燃燒器中熱傳遞的方法可包括設(shè)置具有噴射器頭及燃燒室的燃燒器；在燃燒室中使反應(yīng)物燃燒；通過設(shè)置在燃燒室的壁內(nèi)的一條或多條冷卻通路來(lái)供應(yīng)水；并且使燃燒器中的反應(yīng)物、噴射器頭設(shè)計(jì)、燃燒室?guī)缀谓Y(jié)構(gòu)、水流速、流體速度漩渦及湍流、冷卻通路幾何結(jié)構(gòu)、冷卻通路數(shù)量、引起湍流的壁特性、冷卻通路中的插件以及冷卻通路內(nèi)的液流方向中一者或多者發(fā)生變化，由此減少燃燒室的冷卻通路中蒸汽及氣泡中至少一者的形成。


為了可更詳細(xì)地理解本發(fā)明的上述特征，可參照實(shí)施例對(duì)以上概述的本發(fā)明進(jìn)行更具體的描述，某些特征在附圖中示出。但是，應(yīng)當(dāng)注意，附圖僅示出了本發(fā)明的典型實(shí)施例，因此不應(yīng)被視為對(duì)本發(fā)明范圍的限制，本發(fā)明可涵蓋其他等同實(shí)施例。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的井下蒸汽生成器的側(cè)視圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的井下蒸汽生成器的剖視圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴射器主體的剖視圖。圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴射器板的仰視圖。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴射器構(gòu)件的剖視圖。圖5A示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴射器構(gòu)件的剖面俯視圖。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的蒸發(fā)部分的立體圖。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的蒸發(fā)部分的俯視圖。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的井下蒸汽生成器的立體圖。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的井下蒸汽生成器的剖視圖。圖10及圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的井下蒸汽生成器的側(cè)視圖及剖視圖。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴射部分的上端立體圖。圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴射部分的下端立體圖。圖14示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴射部分的側(cè)視圖。圖15，圖16及圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴射部分的剖視圖。圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的噴射器構(gòu)件的剖視圖。圖19，圖20及圖21示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的燃燒部分及蒸發(fā)部分的立體圖及剖視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的實(shí)施例大致涉及使用井下蒸汽生成器(DHSG)的設(shè)備及方法。如本說(shuō)明書中所描述，本發(fā)明的實(shí)施例將被描述為其與DHSG及重油儲(chǔ)藏相關(guān)。但是，應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不限于在DHSG場(chǎng)合使用，本發(fā)明還可應(yīng)用于其他類型的系統(tǒng)，例如其他井下混合裝置。但是，還應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明并不限于應(yīng)用于對(duì)重油的回收，而可應(yīng)用于對(duì)其他種類產(chǎn)品(例如天然氣水合物)的回收。為了更好地理解本發(fā)明的設(shè)備以及使用其的方法的新穎性， 以下對(duì)附圖進(jìn)行參考。圖1示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的DHSG 10?？蓪HSG 10用于各種井眼構(gòu)造，包括垂直、水平及其組合。此外，DHSG 10可用于各種改進(jìn)的油回收方法，包括循環(huán)蒸汽激勵(lì) (CSS)，蒸汽驅(qū)動(dòng)(驅(qū)動(dòng)器)，蒸汽輔助重力泄油(SAGD)，二氧化碳(⑶幻沖洗，或其組合。 DHSG 10可用于根據(jù)一個(gè)或多個(gè)儲(chǔ)藏的特定井眼及儲(chǔ)藏特性來(lái)生產(chǎn)各種產(chǎn)品，以優(yōu)化對(duì)碳?xì)浠衔锖吞烊粴馑衔锏幕厥铡HSG 10可用于約100英尺到約500英尺、500英尺至約 2500英尺、約2500英尺到約5000英尺和/或約5000英尺到大于約8000英尺的井眼深度。在工作時(shí)，DHSG 10用于通過使從表面供應(yīng)的燃料及氧化劑燃燒來(lái)在重油儲(chǔ)藏內(nèi)產(chǎn)生熱量。通過利用DHSG 10或不利用DHSG 10，通過將一種或多種流體及/或溶劑(包括但不限于水，部分或完全飽和蒸汽，過熱蒸汽，氧氣，空氣，富氧空氣，天然氣，二氧化碳， 一氧化碳，甲烷，氮，氫，碳?xì)浠衔?，含氧碳?xì)浠衔?，或其組合)注入儲(chǔ)藏，可以降低儲(chǔ)藏中重油的粘性。在一個(gè)實(shí)施例中，這些流體中的一種或多種可在DHSG 10中燃燒，從而產(chǎn)生加熱水蒸氣，部分或完全飽和蒸汽或過熱蒸汽，其還可包括二氧化碳，一氧化碳，天然氣， 甲烷，氮，氫，碳?xì)浠衔?，含氧碳?xì)浠衔?，空氣，富氧空氣，?或氧氣流，其將被注入儲(chǔ)藏。在一個(gè)實(shí)施例中，還可利用DHSG獨(dú)立地或與被注入儲(chǔ)藏內(nèi)的燃燒產(chǎn)物結(jié)合地使納米催化劑在儲(chǔ)藏內(nèi)擴(kuò)散，由此進(jìn)一步便于碳?xì)浠衔锏幕厥铡Ｔ谝粋€(gè)實(shí)施例中，可利用DHSG將納米催化劑與燃燒產(chǎn)物一起注入儲(chǔ)藏，由此進(jìn)一步便于碳?xì)浠衔锏幕厥铡Ｔ诖送ㄟ^引用將美國(guó)專利號(hào)7，712，528以及在審美國(guó)專利申請(qǐng)?zhí)?2/767，466的內(nèi)容結(jié)合在本說(shuō)明書中， 其描述了使用納米催化劑來(lái)回收碳?xì)浠衔锏氖纠詫?shí)施例，其可被用于這里描述的實(shí)施例。然后可通過公知的各種方法(例如通過氣舉)來(lái)回收儲(chǔ)藏中的重油。為了形成燃燒，DHSG 10可利用天然氣作為燃料。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可利用氧氣與二氧化碳混合物作為氧化劑。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化劑蒸汽可包括諸如約5%的較少百分比的氮。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用合成氣體作為燃料。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化劑可包括二氧化物。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用氧氣與氮的混合物作為氧化劑。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用任意氣態(tài)或液體燃料，其可包括天然氣、合成氣體、從煤或其他燃料獲得的低BTU氣體，例如氫等。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化劑可以是純氧或被其他流體(例如二氧化碳、一氧化碳、氫、氮以及/或蒸汽)稀釋的氧。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化劑可以是空氣或富氧空氣。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用氧氣及二氧化碳混合物來(lái)幫助控制燃燒，特別用于控制火焰溫度并避免過高的火焰溫度。該混合物可在表面處混合并且經(jīng)單一導(dǎo)管被供應(yīng)至DHSG 10。在一個(gè)實(shí)施例中，下述所述，可通過分離的導(dǎo)管將燃料、氧化劑以及/或任何其他流體 (例如水)供應(yīng)至DHSG 10。DHSG 10可用于通過改變供應(yīng)至火焰的稀釋劑的濃度來(lái)調(diào)節(jié)火焰的溫度。在被單獨(dú)供應(yīng)至DHSG 10并/或與燃料或氧化劑中任一者或兩者混合的情況下，可以使用任意不反應(yīng)稀釋劑來(lái)幫助調(diào)節(jié)火焰溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，可以調(diào)節(jié)到DHSG 10的二氧化碳流速來(lái)控制火焰溫度。二氧化碳可與燃料、氧化劑或兩者混合。在一個(gè)實(shí)施例中，可將諸如氬的稀釋劑分離地及/或與燃料或氧化劑流或兩者一起供應(yīng)至DHSG 10。如圖1所示，DHSG 10包括殼體15，其界定了包圍處于一端的噴射部分20、處于另一端的蒸發(fā)部分40以及布置在噴射部分20與蒸發(fā)部分40之間的燃燒部分30的中空套管。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可包括與蒸發(fā)部分40相鄰的尾管50 (如圖2所示)。DHSG 10可被形成為裝配在標(biāo)準(zhǔn)井眼殼體內(nèi)。DHSG 10的長(zhǎng)度13可包括約72英寸至約360英寸的范圍，或更長(zhǎng)。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10的長(zhǎng)度13約為180英寸。DHSGlO的殼體15的外徑17可包括約4英寸至約10英寸的范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10的殼體15的外徑 17約為6英寸。DHSG 10例如可由抗腐蝕材料形成，以使暴露至火焰及燃燒產(chǎn)物的構(gòu)件免遭含硫化合物的腐蝕。DHSG 10的特定構(gòu)件可由諸如鋼，銅及鈷的金屬形成，由諸如不銹鋼， 鎳-銅，和陶瓷分散銅板的金屬合金形成，以及由諸如Monel，hconel，以及Haynes合金等品牌的金屬合金形成。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用Monel 400或500作為暴露至氧氣的DHSG 構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用Haynes 188，230及/或556作為用于受到腐蝕環(huán)境的 DHSG 10構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，可由銅合金，無(wú)氧銅，GlidCop, GRCop84，AMZirc，鈹銅，高導(dǎo)熱材料，和/或韌性材料形成DHSG 10的暴露至水的構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10的燃燒部分30及/或蒸發(fā)部分40可由鈷合金，Haynes 188，合金25，蠕變耐磨材料，耐腐蝕材料，和/或在高溫下具有高強(qiáng)度的材料形成。高溫金屬可便于對(duì)DHSG 10的冷卻，并增強(qiáng)其熱控制及效果，由此降低DHSG 10構(gòu)件中因極高溫度而造成的應(yīng)力，并增加下述從加熱表面至冷卻通道的傳導(dǎo)路徑。圖2示出了 DHSG 10的剖視圖。如圖所示，噴射部分20包括諸如殼體并在圖3中示出的噴射器主體25、點(diǎn)火器端口 M、一個(gè)或更多噴射器構(gòu)件27以及一個(gè)或更多布置在噴射器板四中的噴射器端口 21。燃料及氧化劑被供應(yīng)至噴射器主體25，導(dǎo)向通過噴射器構(gòu)件27，并且在其離開噴射器板四進(jìn)入燃燒室35時(shí)被點(diǎn)火器(未示出)點(diǎn)燃。點(diǎn)火器可經(jīng)由點(diǎn)火器端口 M提供使注入燃燒室35的產(chǎn)物燃燒所需的點(diǎn)燃動(dòng)作。點(diǎn)火器能夠在啟動(dòng)條件下點(diǎn)火，并進(jìn)行重復(fù)點(diǎn)火。在一個(gè)實(shí)施例中，點(diǎn)火器的點(diǎn)火可由發(fā)火材料實(shí)現(xiàn)。在一個(gè)實(shí)施例中，點(diǎn)火器的點(diǎn)火可由發(fā)火材料輔助引起。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10還可包括熱表面點(diǎn)火，用于點(diǎn)燃供應(yīng)至DHSG 10的燃燒產(chǎn)物。在一個(gè)實(shí)施例中，噴射部分20可用于將絕熱火焰溫度保持在約3200華氏度至約3450華氏度的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，噴射部分20 可用于將絕熱火焰溫度保持在約2500華氏度至約5500華氏度的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中， 噴射部分20可用于將絕熱火焰溫度保持在約3000華氏度至約6000華氏度的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，噴射部分20可用于將絕熱火焰溫度保持在約1500華氏度至約7000華氏度的范圍內(nèi)。噴射器主體25及噴射器板四被殼體15包圍。噴射器主體25及/或噴射器板四可連接至燃燒部分30的諸如殼體或主體的里層33。環(huán)形空間19可形成在殼體15與里層 33之間。里層33可由單一結(jié)構(gòu)件形成。在一個(gè)實(shí)施例中，里層33可包括連接在一起以形成單一結(jié)構(gòu)的多個(gè)部分。在一個(gè)實(shí)施例中，里層33可包括約3英寸的內(nèi)徑。在一個(gè)實(shí)施例中，里層33可包括約2英寸至約8英寸范圍內(nèi)的內(nèi)徑。在第一端，里層33可具有凸起端， 其適于與噴射器主體25的下部密封配合，由此流經(jīng)噴射器構(gòu)件27的流體離開進(jìn)入里層33 的燃燒室35。在第二端，里層33也可具有凸起端，其與蒸發(fā)部分40流體連通并可連接至尾管50。在替代實(shí)施例中，里層33的端部可包括其他用于連接的裝置，用于將DHSG 10的構(gòu)件并與其他井下構(gòu)件緊固在一起以便于插入井眼。在一個(gè)實(shí)施例中，尾管50與殼體15集成為一體。在一個(gè)實(shí)施例中，尾管50可適于與諸如封隔器的井下設(shè)備配合。
里層33還可包括具有中空體以形成燃燒室35的環(huán)形結(jié)構(gòu)。環(huán)形結(jié)構(gòu)可具有一個(gè)或更多圍繞環(huán)形結(jié)構(gòu)的壁周向布置并且包圍燃燒室35的孔或通道37。通道37延伸里層33 的縱向長(zhǎng)度。在替代實(shí)施例中，里層33可包括單一環(huán)形空間，其布置通過里層33的主體， 包圍燃燒室35，并與噴射部分20及蒸發(fā)部分40流體連通，通過其可導(dǎo)向流體。在替代實(shí)施例中，里層33可包括較窄環(huán)形空間，其具有蛛狀部分或其他類似裝置以幫助將液流導(dǎo)向通過環(huán)形空間。蛛狀部分可布置在里層的內(nèi)壁上，并且里層的外壁可布置在組裝的內(nèi)壁及蛛狀部分上，由此形成通過里層的一條或更多通道。在一個(gè)實(shí)施例中，通道37可呈環(huán)狀。流體可在里層33的與噴射部分20相鄰的第一端附近進(jìn)入與通道37流體連通的上部歧管，并可在里層33的與蒸發(fā)部分40相鄰的第二端附近離開通道37。通道37可排空進(jìn)入設(shè)置在里層33的第二端內(nèi)的下部歧管39，其將流體供應(yīng)至蒸發(fā)部分40。在一個(gè)實(shí)施例中，下部歧管39可被設(shè)置在里層33的凸起端內(nèi)。如上所述，可將類似的歧管設(shè)置在里層33的第一端內(nèi)，其將流體供應(yīng)至通道37。在一個(gè)實(shí)施例中，流體水被供應(yīng)至里層33的通道37，其中水被凈化至小于每一萬(wàn)總?cè)芙夤腆w中的一份。流體水的化學(xué)作用可被控制以防止里層33的通道37中結(jié)垢。隨著能量及熱量的產(chǎn)生，并且從燃燒室35中產(chǎn)生的燃燒反應(yīng)中被釋放，供應(yīng)通過里層33的通道37的流體可起冷卻劑以及熱傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)的作用，以控制并降低里層33的溫度。流體可在最接近噴射部分20的位置在其最低的溫度下被引入通道37，并且可使用通過燃燒室35中的燃燒反應(yīng)而產(chǎn)生的能量來(lái)在流體離開噴射部分20沿里層33的長(zhǎng)度行進(jìn)通過通道37時(shí)對(duì)流體進(jìn)行加熱。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)引通過里層33的通道37的流體可被加熱至低于流體的沸騰溫度的溫度。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可用于在流體被導(dǎo)引通過里層33的通道37時(shí)對(duì)流體進(jìn)行加熱，同時(shí)防止在通道37產(chǎn)生蒸汽。在一個(gè)實(shí)施例中，流體也可從距離噴射部分20最遠(yuǎn)的位置流至最接近噴射部分的位置以保持對(duì)里層33的溫度控制。里層33的通道37可經(jīng)由下部歧管39與蒸發(fā)部分40連通。蒸發(fā)部分40可包括與里層33的下部歧管39流體連同的一條或更多導(dǎo)管43。導(dǎo)管43可從里層33徑向伸出， 并在隔室47處相交，隔室47可置中布置在燃燒室35內(nèi)。隔室47可連接至一個(gè)或更多噴嘴45 (如圖6及圖7所示)，其例如適于將從下部歧管39連通至隔室47的流體轉(zhuǎn)換為流體液滴，并且將這些流體液滴沿與燃燒產(chǎn)物的流動(dòng)相反的方向注入燃燒室35。這些流體液滴可被燃燒室35中的燃燒產(chǎn)物蒸發(fā)，并與燃燒產(chǎn)物一起從DHSG 10排出進(jìn)入重油儲(chǔ)藏。在一個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)部分40可連接至噴射部分20并/或燃燒部分30，使得流體液滴被噴射進(jìn)入燃燒室35并/或到達(dá)燃燒室35的下游。在一個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)部分40可連接至噴射部分20及/或燃燒部分30，使得相較于燃燒產(chǎn)物的流動(dòng)方向，流體液滴的注入方向可以是反向，同反及/或徑向。在一個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)部分40可用于從燃燒室35的中心徑向向外噴射流體液滴至燃燒室35的壁?？梢詢?yōu)化包括方向、速度、大小分布等液滴噴射參數(shù)，以在考慮燃燒火焰、里層壁濕潤(rùn)、蒸發(fā)距離以及里層壁冷卻帶來(lái)的影響的情況下實(shí)現(xiàn)最佳的性能平衡。圖3示出了噴射器主體25的一個(gè)實(shí)施例。噴射器主體25可包括殼體，其與用于向DHSG 10供應(yīng)燃燒流體的一條或更多供應(yīng)管路流體連通，并用于將燃燒流體導(dǎo)向燃燒室 35。噴射器主體25還可用于容納點(diǎn)火器，并將點(diǎn)火器與點(diǎn)火器端口 M對(duì)準(zhǔn)。噴射器主體25包括氧化劑供應(yīng)管路22A、燃料供應(yīng)管路22B、頂蓋23以及內(nèi)板26。氧化劑可經(jīng)由氧化劑供應(yīng)管路22A、通過頂蓋23中的開口被供應(yīng)至噴射部分20的頂部集氣室。頂蓋23可包括具有大致平坦頂表面的弧形頂部、凸起基體以及從頂部延伸至基體的導(dǎo)管，由此界定點(diǎn)火器端口對(duì)。點(diǎn)火器端口 M被布置通過頂蓋23，并延伸通過噴射器主體25。頂蓋23可在頂蓋23連接至噴射器主體25時(shí)與內(nèi)板沈密封配合，由此封閉頂部集氣室。在一個(gè)實(shí)施例中，內(nèi)板26可與頂蓋23集成為一體。在一個(gè)實(shí)施例中，頂蓋23的凸起基體可被螺栓緊固至噴射器主體25。在一個(gè)實(shí)施例中，可通過使諸如流體水的冷卻流體的一部分或全部通過噴射器主體25中的通路來(lái)冷卻噴射器主體25。中間集氣室可形成在噴射器主體25內(nèi)以接收從燃料供應(yīng)管路22B提供的燃料。頂蓋23及內(nèi)板沈可密封封閉中間集氣室。燃料可通過噴射器主體25中的開口經(jīng)由燃料供應(yīng)管路22B被提供至噴射器主體25的中間集氣室。在可選實(shí)施例中，底部集氣室可可選地形成在噴射器主體25內(nèi)以經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)供應(yīng)端口觀接收一種或更多流體，例如部分或全部飽和蒸汽、水、二氧化碳或其組合，以與燃料進(jìn)行混合。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用一種或多種流體作為冷卻流體以對(duì)DHSG 10的諸如噴射部分20及/或燃燒部分30的構(gòu)件進(jìn)行冷卻。噴射器板四可連接至噴射器主體25的基體，由此密封地封閉底部集氣室。在一個(gè)實(shí)施例中，如圖4所示，噴射器板四可被螺栓連接至噴射器主體25。噴射器構(gòu)件27可從頂集氣室伸出，通過中間及底部集氣室，并通過噴射器板四， 使得集氣室燃燒室35流體連通。噴射器構(gòu)件27可連接至內(nèi)板沈，噴射器主體25以及噴射器板四。噴射器構(gòu)件27可用于控制燃料、氧化劑及/或其他從噴射器構(gòu)件27提供的流體的混合以在實(shí)現(xiàn)大致完全燃燒的情況下控制火焰形狀?？烧{(diào)節(jié)流體混合比率以控制燃燒火焰的形狀。圖4示出了噴射器板四的仰視圖。如圖所示，噴射器構(gòu)件27圍繞點(diǎn)火器端口 24 以同心圖案設(shè)置，并延伸通過噴射器板四的噴射器端口 21。如虛線基準(zhǔn)圓所示，噴射器構(gòu)件27可被布置在直徑25a內(nèi)，其可界定噴射器主體25的內(nèi)徑。在一個(gè)實(shí)施例中，直徑25a 可處于約2英寸至約5英寸的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，直徑2 可以約為3英寸。在一個(gè)實(shí)施例中，可僅設(shè)置一個(gè)噴射器構(gòu)件27用于DHSG 10。圖5示出了噴射器構(gòu)件27的剖視圖。噴射器構(gòu)件27包括主體27a及套管27c。 主體27a包括連接至內(nèi)板沈的頂部(如圖3所示)，縱向設(shè)置通過主體27a的管道27b，其在噴射器板四處離開并與燃燒室35流體連通。主體27a連接到內(nèi)板沈使得管道27b與噴射器主體25的頂集氣室流體連通。套管27c連接至并包圍主體27a的一部分，由此形成套管27c與主體27a之間的環(huán)狀空間，其在噴射器板四處離開并與燃燒室35流體連通。套管27c還包括一個(gè)或更多第一端口 27d，以及如果使用底部集氣室時(shí)可選的一個(gè)或更多第二端口 27e。各組端口 27d及27e被設(shè)置通過套管27c，并與形成在噴射器構(gòu)件27的套管 27c與主體27a之間的環(huán)狀空間連通。第一端口 27d設(shè)置有進(jìn)入環(huán)狀空間的相對(duì)于噴射器構(gòu)件27的縱向軸線呈一定角度的入口。第二端口 27e設(shè)置有相對(duì)于套管27c的壁的切向入口(如圖5A所示)，以使進(jìn)入的流體產(chǎn)生渦流效果，以便于有效地混合反應(yīng)物。套管27c 連接至噴射器主體25，使得第一端口 27d與中間集氣室直接流體連通，并且使第二端口 27e 與第三集氣室直接流體連通(如圖3所示)。圖6示出了蒸發(fā)部分40的立體圖，而圖7示出了蒸發(fā)部分40的俯視圖。如圖所示，導(dǎo)管43連接至里層33，由此使通道37經(jīng)由歧管39與導(dǎo)管43流體連通。導(dǎo)管43可包括圓柱形殼體，其具有設(shè)置通過殼體的槽。導(dǎo)管43可在相對(duì)端部連接至隔室47。隔室47 可包括球形殼體，其具有設(shè)置在殼體內(nèi)的腔。隔室47的腔可與導(dǎo)管43的槽流體連通，并可進(jìn)而連接至噴嘴45。噴嘴45可適于例如利用連通至隔室47的流體將流體液滴噴入燃燒室 35。這些流體液滴可被噴入在燃燒室35中產(chǎn)生的燃燒產(chǎn)物，被加熱的燃燒產(chǎn)物蒸發(fā)，并與燃燒產(chǎn)物一起例如通過尾管50從DHSG 10排出進(jìn)入油儲(chǔ)藏。在一個(gè)實(shí)施例中，通過燃燒產(chǎn)生的熱量被用于在燃燒室35的端部附近使作為液滴被噴入的流體蒸發(fā)。流體可在流經(jīng)里層33時(shí)被預(yù)加熱。液滴噴入可用于冷卻燃燒室35下游的構(gòu)件，在與具體應(yīng)用領(lǐng)域相適應(yīng)的距離處使燃燒室35下游的液滴蒸發(fā)，避免對(duì)燃燒火焰造成諸如熄滅的不良影響，避免噴嘴45被堵住，并且避免里層壁上結(jié)垢。在一個(gè)實(shí)施例中，噴嘴45可適于產(chǎn)生處于約10微米至約150微米范圍內(nèi)的不同大小的多種流體液滴。在一個(gè)實(shí)施例中，流體液滴可撞擊在位于噴射部分20下游的尾管50上。在一個(gè)實(shí)施例中，流體液滴可被噴入燃燒室35并/或位于燃燒室35下游，被燃燒產(chǎn)物蒸發(fā)，并被注入重油儲(chǔ)藏。在一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)管可包括八條圍繞隔室47徑向布置的導(dǎo)管43。在一個(gè)實(shí)施例中，流體水可在行進(jìn)通過通道37時(shí)被燃燒火焰產(chǎn)生的熱量加熱，并可離開里層33的通道 37進(jìn)入導(dǎo)管43。在一個(gè)實(shí)施例中，流體水可以被高速噴入加熱燃燒器排出物，并經(jīng)由液滴蒸發(fā)被加熱沸騰，由此提供部分或全部飽和蒸汽或過熱蒸汽。在一個(gè)實(shí)施例中，流體水可在被注入油儲(chǔ)藏的位置處被蒸發(fā)至約90%至95%的蒸汽質(zhì)量范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，流體水可在被注入油儲(chǔ)藏的位置處被蒸發(fā)至約80%至100%的蒸汽質(zhì)量范圍。在一個(gè)實(shí)施例中， 流體水可在被注入重油儲(chǔ)藏的位置處被蒸發(fā)至約95%至99%的蒸汽質(zhì)量范圍。在一個(gè)實(shí)施例中，可以調(diào)節(jié)液滴噴射器的數(shù)量，液滴噴射器的類型，噴射模式以及蒸發(fā)部分的噴射方向來(lái)提供快速液滴蒸發(fā)以及燃燒產(chǎn)物冷卻。蒸發(fā)部分有助于實(shí)現(xiàn)燃燒產(chǎn)物的平衡蒸汽質(zhì)量。在一個(gè)實(shí)施例中，蒸發(fā)部分可有助于流體液滴于噴射部分的下游撞擊燃燒部分的壁，由此使燃燒部分的壁溫度保持與流體液滴溫度接近。在替代實(shí)施例中，DHSG 10可包括噴射部分，在DHSG 10啟動(dòng)至關(guān)閉期間，并且在壓力及化學(xué)計(jì)量的全工作段，該噴射部分提供燃料及氧化劑使得流體在燃燒室中混合，并提供具有適合燃燒室容積的形狀的穩(wěn)定燃燒火焰。DHSG 10可包括數(shù)個(gè)替代噴射部分，其產(chǎn)生擴(kuò)散火焰、部分預(yù)混合擴(kuò)散火焰、并且預(yù)混合火焰?？蓪⑦@些火焰類型分別用于DHSG 10， 包括在DHSG 10工作期間具有足夠大小的穩(wěn)定火焰。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可包括擴(kuò)散火焰噴射部分。燃料及氧化劑作為獨(dú)立的流體液流被注入燃燒室。擴(kuò)散火焰噴射部分包括噴射器構(gòu)件，其被設(shè)置用于實(shí)現(xiàn)在燃燒室中對(duì)流體進(jìn)行可控混合，由此產(chǎn)生可燃混合物。擴(kuò)散火焰噴射部分通過控制流體進(jìn)入燃燒室的注入速度，例如保持流體相對(duì)于火焰速度的較低噴射速度，并/或通過使熱燃燒產(chǎn)物再循環(huán)返回至火焰基部(例如通過在產(chǎn)生軸對(duì)稱再循環(huán)區(qū)的漩渦存在的情況下注入燃料及/ 或氧化劑，或通過在陡壁或噴射器自身的壁之后產(chǎn)生再循環(huán)區(qū))，來(lái)使燃燒火焰穩(wěn)定?？赏ㄟ^控制燃料/氧化劑混合物的比率來(lái)調(diào)節(jié)燃燒火焰的形狀。通常，快速混合會(huì)產(chǎn)生小型高密度燃燒火焰，相較于通過低速混合產(chǎn)生的具有低輻射熱傳導(dǎo)的較大低密度燃燒火焰，其產(chǎn)生較高的輻射熱傳導(dǎo)。通過改變漩渦及噴射速度，可以調(diào)節(jié)燃燒火焰形狀以適應(yīng)燃燒室。 在一個(gè)實(shí)施例中，例如通過在低工作段使少于全部噴射部分/構(gòu)件工作，或通過減少用于各個(gè)噴射部分/構(gòu)件的燃燒比率范圍以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的燃燒火焰穩(wěn)定性及控制性，DHSG 10可包括一個(gè)或更多噴射部分/構(gòu)件以提供額外的燃燒火焰成形靈活性。利用DHSG 10的方法可包括向DHSG 10的噴射器主體提供天然氣及氧氣以及二氧化碳混合物。該混合物可在表面處被混合，并通過單一導(dǎo)管被提供至DHSG 10，并且流體可在噴射器主體內(nèi)被混合。DHSG 10可被布置在用作噴射井的第一井中。該方法還可包括將流體導(dǎo)引通過與燃燒室流體連通的一個(gè)或更多噴射器構(gòu)件。噴射器構(gòu)件可連接至噴射器主體，并布置為圓形陣列。噴射器構(gòu)件可包括主體以及包圍主體的套管。該方法還可包括通過噴射器構(gòu)件的主體的通道將混合物導(dǎo)引離開噴射器主體的第一集氣室，并將混合物注入燃燒室。該方法還可包括通過噴射器構(gòu)件的套管，將天然氣引導(dǎo)離開噴射器主體的第二集氣室，并且可選地將諸如水，部分或完全飽和蒸汽，氧氣，空氣，富氧空氣，氮?dú)?，氫氣，?或二氧化碳的稀釋劑或冷卻流體引導(dǎo)離開噴射器主體的可選第三集氣室，使得流體在被導(dǎo)引通過套管時(shí)形成漩渦。該方法還包括將流體與混合物一起注入燃燒室。該方法還可包括通過設(shè)置通過噴射器主體的點(diǎn)火器端口來(lái)從點(diǎn)火器提供點(diǎn)火火焰，由此使被注入燃燒室的流體的混合物燃燒。該方法還可包括在燃燒室中點(diǎn)燃流體的混合物，由此生成燃燒火焰及燃燒產(chǎn)物。漩渦可幫助在燃燒室內(nèi)保持穩(wěn)定的燃燒火焰。流經(jīng)燃燒部分的流體可為DHSG 10 提供冷卻，并且DHSG 10的溫度可由二氧化碳稀釋劑控制。在一個(gè)實(shí)施例中，可在燃燒室中設(shè)置額外的冷卻通路。該方法還可包括通過里層的一條或更多通道來(lái)提供諸如水的流體， 其中里層包圍燃燒室。該方法還包括通過燃燒室內(nèi)的燃燒反應(yīng)在流體行進(jìn)通過槽時(shí)對(duì)流體進(jìn)行加熱，其中流體對(duì)里層進(jìn)行冷卻。燃燒火焰可通過輻射及對(duì)流熱傳導(dǎo)將熱量傳導(dǎo)至里層壁。該方法還可包括以液滴形式，經(jīng)由與通道流體連通的一條或更多導(dǎo)管，將加熱流體從通道注入燃燒室，并且經(jīng)由液滴蒸發(fā)來(lái)使加熱流體沸騰，其中燃燒火焰及產(chǎn)物使被注入燃燒室的加熱流體的流體液滴蒸發(fā)。流體可冷卻燃燒產(chǎn)物。該方法還可包括將燃燒產(chǎn)物以及蒸發(fā)流體液滴注入油儲(chǔ)藏以改善及/或降低油儲(chǔ)藏中碳?xì)浠衔锏恼承?。該方法還可包括從與布置有DHSG的第一井相鄰的第二井回收至少改善及/或降低粘性的碳?xì)浠衔?。可以使用第二井作為生產(chǎn)井。生產(chǎn)井可包括布置在表面的一個(gè)或更多壓力控制裝置，以控制油儲(chǔ)藏上的背壓。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用節(jié)流閥來(lái)保持并/或控制經(jīng)由生產(chǎn)井從油儲(chǔ)藏回收的流體的壓力及/或流量。DHSG 10可在約800psi至約1600psi的壓力范圍條件下工作。DHSG 10可在約 500psi至約2000psi的壓力范圍條件下工作。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可在約800psi至約2000psi的壓力范圍條件下工作。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可在約IOOpsi至約4000psi 的壓力范圍條件下工作。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可在高達(dá)約IOOOOpsi的壓力條件下工作。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10也可在約3200華氏度至約3450華氏度的標(biāo)稱火焰溫度范圍內(nèi)工作。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10也可在約2500華氏度至約5500華氏度的標(biāo)稱火焰溫度范圍內(nèi)工作。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10也可在約3000華氏度至約3500華氏度的標(biāo)稱火焰溫度范圍內(nèi)工作。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可在高達(dá)1800psi的內(nèi)部壓力下工作， 并且排出高達(dá)600華氏度的加熱流體混合物。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可工作以排出處于約500華氏度至約800華氏度的溫度范圍內(nèi)的加熱流體混合物。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可工作以排出處于約250華氏度至約800華氏度的溫度范圍內(nèi)的加熱流體混合物。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可工作以排出處于約600華氏度的溫度下的加熱流體混合物。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可工作以將金屬溫度限制為低于1000華氏度。DHSG 10可用于產(chǎn)生具有約75%至約100%的蒸汽質(zhì)量范圍內(nèi)的流體。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可用于產(chǎn)生具有約90%至約95%的蒸汽質(zhì)量范圍內(nèi)的流體。DHSG 10還可用于提供處于約400桶每天(Wxl)至約1500桶每天的范圍內(nèi)的流體(例如部分飽和，完全飽和或過熱蒸汽)的質(zhì)量流量。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10可用于在約1600psi的壓力條件下提供約1500Wxl的流體(例如部分飽和，完全飽和或過熱蒸汽)的質(zhì)量流量。最后， DHSG 10可構(gòu)造具有最短約3年的工作壽命。例如通過降低形成物內(nèi)重油的粘性，DHSG 10可用于將流體混合物注入形成物以加熱形成物以方便從形成物回收碳?xì)浠衔?。在一個(gè)實(shí)施例中，混合物可包括約18%至約 29%的體積百分比的二氧化碳。在一個(gè)實(shí)施例中，混合物可包括約10%至約30%的體積百分比的二氧化碳。在一個(gè)實(shí)施例中，混合物可包括約至約40%的體積百分比的二氧化碳。在一個(gè)實(shí)施例中，混合物可包括約0. 5 %至約5 %的體積百分比的氧氣。在一個(gè)實(shí)施例中，混合物可包括約0. 5%至約5%的體積百分比的氧氣?；旌衔锟稍诩s900psi，1200psi 或1600psi的壓力下被注入形成物?；旌衔锟稍诩s400bbd，800bbd，1200bbd，或1500bbd的質(zhì)量流量下被注入形成物。圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的DHSG 100的立體圖。DHSG 100包括噴射部分110、燃燒部分120以及蒸發(fā)部分130。除了下述區(qū)別之外，噴射部分110、燃燒部分120 以及蒸發(fā)部分130可類似于上述DHSG 10的噴射部分20、燃燒部分30及蒸發(fā)部分40那樣工作。針對(duì)DHSG 10在以上描述的相同實(shí)施例可應(yīng)用于這里描述的DHSG 100，反之亦然。 此外，DHSG 100還可用于在針對(duì)DHSG 10描述的相同工作條件下工作。如圖所示，噴射部分110與用于將一種或更多流體供應(yīng)至噴射部分110的供應(yīng)管140流體連通，一些流體被供應(yīng)至噴射部分110的噴射歧管(如下所述)以燃燒并注入含碳?xì)浠衔镄纬晌?，例如重油?chǔ)藏。通過螺栓連接，燃燒部分120可在其上端連接至噴射部分110。燃燒部分120可包括多個(gè)瀉壓端口，以便于DHSG 100的工作。蒸發(fā)部分130可被設(shè)置在燃燒部分120的下端內(nèi)，以將諸如H2O的冷卻流體注入燃燒部分120。圖9示出了 DHSG 100的剖視圖。DHSG 100被諸如外殼的殼體150包圍。殼體150 可包括金屬圓柱形主體，具有用于支撐噴射部分110、燃燒部分120、蒸發(fā)部分130以及供應(yīng)管140的中空內(nèi)部室。供應(yīng)管140可用于將流體供應(yīng)至噴射部分110，并可包括一個(gè)或更多波紋管141以對(duì)供應(yīng)管140因供應(yīng)管140承受的熱、壓力或機(jī)械應(yīng)力造成的膨脹、收縮及/ 或運(yùn)動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償。在一個(gè)實(shí)施例中，在DHSG 100中包含四條或五條供應(yīng)管140。然后可將供應(yīng)至噴射部分110的一種或更多流體混合并注入燃燒部分120的里層121以進(jìn)行燃燒。 還可通過蒸發(fā)部分130的噴射器131將流體注入里層121及/或里層121的下游，并與燃燒產(chǎn)物結(jié)合。噴射器131可用于例如將流體水滴注入里層121及/或里層121的下游，其在與燃燒產(chǎn)物結(jié)合之后被蒸發(fā)，由此形成部分飽和、完全飽和或過熱蒸汽。殼體150的底端可設(shè)置噴嘴151，用于將燃燒產(chǎn)物以及蒸汽排出DHSG 100并且并其注入含碳?xì)浠衔锏男纬晌?。圖10及圖11示出了 DHSG 100的側(cè)視圖及剖視圖。如圖所示，DHSG 100可具有小于約30英尺的整體長(zhǎng)度，可在具有約SOOpsi至約1600psi的壓力范圍的井眼條件下工作，并可用于接收約3000psi的最大壓力以及約75華氏度至約180華氏度的溫度范圍內(nèi)的燃燒流體。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 100可用于接收處于約32華氏度至約120華氏度的溫度范圍內(nèi)的燃燒流體。燃燒部分120可具有約3英寸的內(nèi)徑，并且DHSG100可具有約6英寸的最大外徑。DHSG 100可用于將處于約1800psi的壓力下以及約600華氏度的溫度下的燃燒流體注入含碳?xì)浠衔锏男纬晌?。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 100可包括約4 1的量程比以及約1500bbd的流量。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 100在約1600psi的井眼壓力環(huán)境下可具有約2 1的壓力量程比。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 100可具有約4 1的質(zhì)量流量量程比。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 100可具有約8 1的內(nèi)部流體的流速流量量程比。圖12示出了連接至供應(yīng)管140的噴射部分110的上端立體圖。噴射部分110包括殼體，其具有凸起端111以連接至燃燒部分120。噴射部分110還包括上部歧管112以及下部歧管113，用于圍繞噴射部分110的殼體以向噴射部分110供應(yīng)諸如燃料(例如甲烷)的流體。歧管112及113可包括圓柱形導(dǎo)管，其包圍噴射部分110的殼體，并具有諸如環(huán)形或光暈型的圓形。第一供應(yīng)管142連接至上部歧管112以從井眼表面向DHSG 100供應(yīng)流體。在一個(gè)實(shí)施例中，第一供應(yīng)管142也可連接至下部歧管113。在一個(gè)實(shí)施例中，分離供應(yīng)管可連接至下部歧管113以向噴射部分110供應(yīng)流體，使得流體可與供應(yīng)至上述歧管的流體相同或不同。在圖中還示出連接至噴射部分110的供應(yīng)管143及144(將在以下描述)O圖13示出了噴射部分110的下端立體圖。噴射部分110的殼體包括上部117及下部116，其分別包括具有流動(dòng)孔經(jīng)過的圓柱形主體。上部117可包括圓頂或半球形頂端。 歧管112及113分別包括一條或多條供應(yīng)管114及115，其從歧管延伸至殼體的下部116。 供應(yīng)管114及115可連接至歧管的底部以及殼體的側(cè)部，由此在兩者之間建立流體連通。供應(yīng)管114及115可圍繞歧管及/或噴射部分110的殼體的外周等距離間隔布置。圖中還示出噴射器板118，其連接至并密封配合至殼體的凸起端111以將燃燒流體導(dǎo)入DHSG 100的燃燒部分120。噴射器板118還可用于支撐一個(gè)或更多噴射器構(gòu)件以及點(diǎn)火器(將在以下描述)。噴射器板118可包括第一噴射器構(gòu)件端口 161、第二噴射器構(gòu)件端口 162以及點(diǎn)火器端口 171。第一噴射器構(gòu)件端口 161可等距離間隔分布，形成與噴射器板118的外徑相鄰的圓形圖案。在被第一噴射器構(gòu)件端口 161包圍的情況下，第二噴射器構(gòu)件端口 162也可等距離間隔分布，形成與噴射器板118的中心相鄰的圓形圖案。點(diǎn)火器端口 171可被布置在噴射器板118的中心位置，被第一噴射器構(gòu)件端口 161及第二噴射器構(gòu)件端口 162包圍。圖14示出了噴射部分110的側(cè)視圖。供應(yīng)管114及115可通過諸如JIC裝配法的裝配法連接至歧管112及113，并可通過諸如釬焊或電子束焊的焊接方法連接至殼體的下部116?？稍谕蛊鸲?11的底部施加非導(dǎo)電涂層，以緩解對(duì)殼體以及至燃燒部分120的連接的腐蝕。圖15示出了噴射部分110的剖視圖。噴射部分110還包括用于支撐上述點(diǎn)火器的點(diǎn)火器殼體170。上部117可通過焊接或螺栓連接被連接至下部116。殼體板119可密封布置在上部117與下部116之間。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體板119可被布置在下部116的內(nèi)緣上。殼體的上部117還包括點(diǎn)火器殼體170設(shè)置通過的內(nèi)部室181，以及包圍并與內(nèi)部室181密封隔離開的外部室182。外部室182可包括一條或更多導(dǎo)管，其形成布置在內(nèi)部室 181周圍的圓形流路。類似地，殼體的下部116包括點(diǎn)火器殼體170設(shè)置通過的內(nèi)部室183以及包圍并與內(nèi)部室183密封隔離開的外部室184。外部室184支撐噴射器構(gòu)件160，并且內(nèi)部室183支撐噴射器構(gòu)件165，其上端分別伸入上部117的外部室182及內(nèi)部室181。噴射器構(gòu)件160及噴射器構(gòu)件165可以與以上針對(duì)DHSG 10描述的噴射器構(gòu)件27類似的方
式工作。圖15及圖16示出了與上部117的內(nèi)部室181流體連通的第二供應(yīng)管143。第二供應(yīng)管143可包括一條或更多流路，用于將諸如氧化劑(例如氧氣及二氧化碳混合物或者具有較小百分比的氮的氧氣及二氧化碳混合物)的流體以較小的量供應(yīng)至內(nèi)部室181。流體從內(nèi)部室181被導(dǎo)向噴射器構(gòu)件165。然后可在噴射器構(gòu)件165內(nèi)將流體與諸如燃料的經(jīng)由下部歧管113供應(yīng)至噴射器構(gòu)件165的其他流體混合。供應(yīng)管115從下部歧管113延伸至下部116的內(nèi)部室183，并進(jìn)入噴射器構(gòu)件165。被結(jié)合的流體然后被注入燃燒部分 120，并被點(diǎn)火器點(diǎn)燃。圖15及圖17示出了與殼體的上部117的外部室182流體連通的第三供應(yīng)管144。 第三供應(yīng)管144可包括一條或更多流路，用于將諸如氧化劑(例如氧氣及二氧化碳混合物或者具有較小百分比的氮的氧氣及二氧化碳混合物)的流體以較小的量供應(yīng)至外部室 182。流體從外部室182被導(dǎo)向噴射器構(gòu)件160。然后可在噴射器構(gòu)件160內(nèi)將流體與諸如燃料的經(jīng)由上部歧管112被供應(yīng)至噴射器構(gòu)件160的其他流體混合。供應(yīng)管114從上部歧管112延伸至下部116的外部室184，并進(jìn)入噴射器構(gòu)件160。然后被結(jié)合的燃燒產(chǎn)物被注入燃燒部分120，并被點(diǎn)火器點(diǎn)燃。在一個(gè)實(shí)施例中，供應(yīng)管140及/或點(diǎn)火器殼體170可由諸如鎳-銅合金(例如 Monel)的金屬材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，歧管112及113可由諸如鎳-鈷合金(例如 Haynes 188)的金屬材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體的上部117可由諸如鎳-銅合金(例如Monel)的金屬材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，殼體的下部116可由諸如鎳-鈷合金(例如 Haynes 188)的金屬材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，噴射器構(gòu)件160及165可由諸如鎳-銅合金(例如Monel)的金屬材料形成。圖18示出了噴射器構(gòu)件160的剖視圖。噴射器構(gòu)件160可與上述噴射器構(gòu)件165 相同。噴射器構(gòu)件160具有上端，其經(jīng)由設(shè)置通過噴射器構(gòu)件的主體167的內(nèi)部流動(dòng)孔166 與上部117的室流體連通。內(nèi)部流動(dòng)孔166將流體導(dǎo)入燃燒部分120。噴射器構(gòu)件具有中部或下部，其經(jīng)由設(shè)置通過圍繞主體167的套管164的外部流動(dòng)孔168以及噴射器構(gòu)件的內(nèi)部流動(dòng)孔166而與下部116的室流體連通。外部流動(dòng)孔168將流體導(dǎo)入燃燒部分120。 套管164可包括一個(gè)或更多端口 169，其相對(duì)于外部流動(dòng)孔168呈一定角度，以使流經(jīng)的流體產(chǎn)生漩渦效果。漩渦效果有助于將流體與注入燃燒部分120的其他流體混合。圖19，圖20及圖21示出了燃燒部分120及蒸發(fā)部分130的立體圖及剖視圖。燃燒部分120包括形成燃燒室的里層121以及分別具有歧管1 及127設(shè)置在其中的一對(duì)凸起端122及123。燃燒部分120及蒸發(fā)部分130以與上述針對(duì)DHSG 10描述的燃燒部分30 及蒸發(fā)部分40相同的方式形成并工作，以下為了簡(jiǎn)潔將不再重復(fù)對(duì)其的描述。圖中還示出了連接至里層121的凸起端122的供應(yīng)管145，其用于將諸如冷卻流體(例如流體水)的流體供應(yīng)至歧管126，然后供應(yīng)至沿里層121的壁的縱長(zhǎng)方向設(shè)置的一個(gè)或更多冷卻通道 125，然后供應(yīng)至歧管127(其與蒸發(fā)部分流體連通)以便于對(duì)DHSG 100進(jìn)行熱控制，并經(jīng)由蒸發(fā)部分130的噴射器131產(chǎn)生部分飽和、完全飽和或過熱蒸汽。在一個(gè)實(shí)施例中，供應(yīng)管145可由諸如鎳-鈷合金(例如Haynes 230)的金屬材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，噴射部分110、燃燒部分120及蒸發(fā)部分130的構(gòu)件可由諸如鈹-銅合金的金屬材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，噴射器131可由諸如鎳-鈷合金(例如Haynes 230)的金屬材料形成。以上描述的DHSG 10及100可包括多個(gè)燃燒室。在一個(gè)實(shí)施例中，多個(gè)燃燒室可以串聯(lián)結(jié)構(gòu)或并聯(lián)結(jié)構(gòu)布置。各個(gè)燃燒室可分享具有一個(gè)或更多其他燃燒室的里層，并/ 或可包括單一里層。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG 10及100可包括如上所述構(gòu)造的不同的多個(gè)噴射、燃燒及蒸發(fā)部分。在一個(gè)實(shí)施例中，可將包括但不限于水，天然氣，氧氣，空氣，富氧空氣，二氧化碳， 氮?dú)?，氫氣，惰性氣體，碳?xì)浠衔铮跆細(xì)浠衔?，及其組合的一種或更多流體從表面經(jīng)由一個(gè)或更多管狀構(gòu)件(例如，管纜)供應(yīng)至DHSG。取決于希望的工作狀態(tài)，一種或更多流體可被同時(shí)及/或分階段地供應(yīng)至DHSG。在一個(gè)實(shí)施例中，包括但不限于二氧化碳，氮?dú)猓?氫氣，和/或惰性氣體的一種或更多流體可被用于控制(降低)DHSG或DHSG的里層/燃燒室的溫度，將漸增的熱量從DHSG傳遞至油儲(chǔ)藏，并且通過溶入油而提高油回收，由此升級(jí)油品并降低其粘性。在一個(gè)實(shí)施例中，可利用DHSG與蒸汽一起同時(shí)注入二氧化碳、氮及 /或其他惰性氣體。在一個(gè)實(shí)施例中，可利用DHSG與蒸汽一起同時(shí)注入氫。在一個(gè)實(shí)施例中，可設(shè)置DHSG以注入補(bǔ)充蒸汽并提供就地升級(jí)的其他材料(液體，氣體，固體)。在一個(gè)實(shí)施例中，其他材料可包括納米催化劑，表面活性劑以及溶劑等。在一個(gè)實(shí)施例中，DHSG可用于實(shí)時(shí)保持并/或調(diào)節(jié)流經(jīng)DHSG的流體/材料的壓力及流量，以優(yōu)化儲(chǔ)藏生產(chǎn)及處理經(jīng)濟(jì)性。在一個(gè)實(shí)施例中，可經(jīng)由DHSG將蒸汽，過量氧氣(包含空氣或富氧空氣)、二氧化碳、氮以及/或氫同時(shí)注入油儲(chǔ)藏，以產(chǎn)生漸增熱量以及受控的獨(dú)立蒸汽前端。油儲(chǔ)藏的旁路殘余油的就地氧化(燃燒)可生成更多的熱量以及更多的井下蒸汽。DHSG可用于通過增加過剩氧氣及外部高壓蒸汽來(lái)產(chǎn)生并控制穩(wěn)定的就地氧化。大量的穩(wěn)定漸增蒸汽前端可實(shí)現(xiàn)用于更多油燃燒的更多熱量。在一個(gè)實(shí)施例中，過剩增壓氧氣及大量蒸汽可利用DHSG被直接注入至油儲(chǔ)藏。留在初始蒸汽前端之后的殘余油可支持并加速過剩氧氣的燃燒，由此產(chǎn)生燃燒前端。燃燒前端可增加蒸汽前端的溫度，并可加熱并/或霧化儲(chǔ)藏中存在的水以產(chǎn)生另一大量穩(wěn)定蒸汽前端，其可加速油的生產(chǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，初始蒸汽前端可在就地燃燒之前加熱油，以確保全部過剩氧氣在儲(chǔ)藏中進(jìn)行反應(yīng)，并防止未燃燒氧氣突破進(jìn)入生產(chǎn)井，由此改進(jìn)了安全性并降低了對(duì)設(shè)備的潛在腐蝕。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用DHSG來(lái)燃燒天然氣，由此產(chǎn)生二氧化碳，其被注入并保持在油儲(chǔ)藏中(被封存)。在一個(gè)實(shí)施例中，從生產(chǎn)井產(chǎn)生的二氧化碳可被循環(huán)及再使用， 以冷卻DHSG并/或改進(jìn)儲(chǔ)藏生產(chǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可以銷售并/或?yàn)槠渌愋偷墓ぷ魇褂脧纳a(chǎn)井產(chǎn)生的二氧化碳。在一個(gè)實(shí)施例中，通過利用壓力控制裝置來(lái)“節(jié)流”產(chǎn)生的流體蒸汽以保持“背壓”，可在生產(chǎn)井處保持并控制儲(chǔ)藏壓力。也可通過在噴射井處注入流體，利用DHSG來(lái)保持并控制儲(chǔ)藏壓力。使用兩個(gè)壓力控制位置可提供更好的儲(chǔ)藏控制性，有助于氣體在油中增溶以降低油粘性并加速回收，改進(jìn)氣油比(GOR)并由此在蒸汽前端之前降低油粘性并加速生產(chǎn)，防止過早的天然氣生產(chǎn)，否則，如果不進(jìn)行管理，其會(huì)降低油生產(chǎn)并會(huì)提高工作成本。 此外，氣體注入降低了蒸汽的部分壓力，并使其在油儲(chǔ)藏中于更深位置濃縮，由此改進(jìn)了熱傳導(dǎo)并增加了油生產(chǎn)。在一個(gè)實(shí)施例中，可控制(例如，限制)生產(chǎn)井處的回收流體，使得在油儲(chǔ)藏形成物內(nèi)注入壓力最大化。保持較高的儲(chǔ)藏壓力可在生產(chǎn)井上提供較高流動(dòng)背壓，在蒸汽前端之前二氧化碳在冷油中的較高溶解性，以及蒸汽的較高冷凝溫度，由此確保了水在熱油中的較高溶解性。這些效果的組合降低了油的粘性，限制或防止了氧氣突出，并且提高了油在儲(chǔ)藏中的熱解，由此增加了其API重量并降低了其硫含量。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用諸如管纜的一條或更多管狀構(gòu)件或束管來(lái)將電能、流體、氣體及/或通信信號(hào)從表面設(shè)備傳輸至DHSG的一個(gè)或更多構(gòu)件。在一個(gè)實(shí)施例中，管狀構(gòu)件可包括在較大增強(qiáng)包裝中捆扎的布線及/或管，包括絕緣件。在一個(gè)實(shí)施例中，可使用一個(gè)或更多管纜以將水，氧氣，氮?dú)?，二氧化碳，燃料，?或其他氣體和流體從表面設(shè)備傳輸至DHSG。在一個(gè)實(shí)施例中，管纜可包括從表面設(shè)備至DHSG的控制線。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或更多(自主)控制系統(tǒng)及/或傳感器可被用于提供對(duì) DHSG及儲(chǔ)藏生產(chǎn)的實(shí)時(shí)控制/監(jiān)控?？刂葡到y(tǒng)可用于降低延時(shí)效果，并監(jiān)控管理表面控制構(gòu)件下方數(shù)百及/或數(shù)千英尺深的DHSG的工作。控制系統(tǒng)可包括在各種潛在工作條件及異常情況下安全可靠工作的各個(gè)方面，包括根據(jù)需要使DHSG自主關(guān)機(jī)。在一個(gè)實(shí)施例中， 可與DHSG —起使用一個(gè)或多個(gè)組件，包括流量計(jì)，高溫光纖監(jiān)測(cè)(實(shí)時(shí)監(jiān)控蒸汽分布)，高溫計(jì)和閥門井下監(jiān)測(cè)，以及高壓力溫度傳感器，熱電偶和傳感器，用于測(cè)量并監(jiān)控一個(gè)或更多工作特性。在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用諸如封隔器的一個(gè)或更多支撐裝置以將DHSG設(shè)備支撐至井眼外殼或管道中的特定位置，并提供壓力密封。封隔器可具有頂桿，由此管路可沿封隔器的長(zhǎng)度設(shè)置。在一個(gè)實(shí)施例中，一個(gè)或更多封隔器可被用于支撐DHSG、管路及尾管的重量。來(lái)自DHSG的尾管的輸出可設(shè)置通過封隔器中的頂桿，以注入油儲(chǔ)藏。在一個(gè)實(shí)施例中，封隔器可在高達(dá)680華氏度的溫度下工作。在一個(gè)實(shí)施例中，可以與DHSG系統(tǒng)一起使用一個(gè)或更多人工抬升系統(tǒng)，以提供漸增泵送功率，由此將包括油、水、以及沙等的流體從儲(chǔ)藏位置抬升至表面以實(shí)現(xiàn)分離。人工抬升系統(tǒng)可用于容易泵送的輕油稀釋流(其被泵入生產(chǎn)井，由此產(chǎn)生低粘性混合油混合物)。人工抬升系統(tǒng)可包括螺桿泵及電潛泵。在一個(gè)實(shí)施例中，可與DHSG系統(tǒng)一起使用各種其他適用的服務(wù)，包括但不限于特定的鉆井液(SAGD鉆井液)，井位裝置(傾角和伽瑪射線，高溫記錄工具，隨鉆測(cè)量工具，隨鉆記錄工具，防砂篩管(以改進(jìn)ESP泵的寬容度)，以及通過注入蒸汽，高溫閥門以及高溫?zé)犭娕枷到y(tǒng)來(lái)更有效地清掃形成物的均衡技術(shù)。雖然以上描述涉及本發(fā)明的實(shí)施例，但不脫離本發(fā)明的基本范圍，根據(jù)本發(fā)明也可獲得本發(fā)明的其他實(shí)施例，并且本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求確定。
權(quán)利要求
1.一種用于將流體注入室內(nèi)的設(shè)備，包括 殼體，其具有上部室、中部室以及下部室；噴射器構(gòu)件，其具有與所述上部室流體連通的第一流路以及與所述中部室及所述下部室流體連通的第二流路；以及噴射器板，其連接至所述殼體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述噴射器構(gòu)件包括主體以及包圍所述主體的套管。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述第一流路被設(shè)置成通過所述主體。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述第二流路被設(shè)置成通過所述套管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述套管包括與被設(shè)置成通過所述套管的所述中部室流體連通的開口，其中所述開口相對(duì)于所述套管的縱向軸成一定角度設(shè)置通過所述套管。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述套管包括與被設(shè)置成通過所述套管的所述下部室流體連通的開口，其中所述開口以垂直于所述套管的縱向軸的角度設(shè)置通過所述套管。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，其中，所述主體延伸通過所述上部室、所述中部室以及所述下部室。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述套管延伸通過所述中部室及所述下部室。
9.一種用于將流體注入室內(nèi)的設(shè)備，包括 殼體，其具有上部以及下部；噴射器構(gòu)件，其具有與所述上部流體連通的內(nèi)部流路以及與所述下部流體連通的外部流路；以及噴射器板，其連接至所述殼體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其中，所述上部包括被外部室包圍的內(nèi)部室。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，所述下部包括被外部室包圍的內(nèi)部室。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述內(nèi)部流路與所述上部的所述內(nèi)部室流體連通，并且所述外部流路與所述下部的所述內(nèi)部室流體連通。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中，所述內(nèi)部流路與所述上部的所述外部室流體連通，并且所述外部流路與所述下部的所述外部室流體連通。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，還包括第一歧管，其連接至所述殼體并且與所述殼體的所述下部的所述內(nèi)部室流體連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的設(shè)備，還包括第二歧管，其連接至所述殼體并且與所述殼體的所述下部的所述外部室流體連通。
16.一種用于將流體注入室內(nèi)的方法，包括以下步驟 將第一流體供應(yīng)至殼體的第一部分；使所述第一流體流經(jīng)設(shè)置在所述殼體內(nèi)的噴射器構(gòu)件的第一流路； 將第二流體供應(yīng)至所述殼體的第二部分； 使所述第二流體流經(jīng)所述噴射器構(gòu)件的第二流路；并且將所述第一流體及所述第二流體注入所述室。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述第一流路及所述第二流路被設(shè)置在所述噴射器構(gòu)件的主體內(nèi)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括使所述第一流體流經(jīng)所述主體的上端處的開口，并且將所述第一流體注射至所述主體的下端處的開口之外。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括使所述第二流體流經(jīng)設(shè)置在所述主體一側(cè)的開口，由此在所述第二流體流經(jīng)所述第二流路時(shí)形成漩渦效應(yīng)。
20.一種井下蒸汽生成設(shè)備，用于將加熱流體混合物注入儲(chǔ)藏，該設(shè)備包括噴射部分，其包括殼體、設(shè)置在所述殼體內(nèi)的多個(gè)噴射器構(gòu)件以及連接至所述殼體的噴射器板；燃燒部分，其包括連接至所述殼體并形成燃燒室的主體，其中所述噴射器構(gòu)件與所述燃燒室流體連通；以及蒸發(fā)部分，其包括連接至所述主體的噴嘴，其中所述噴嘴用于將流體液滴注入所述燃燒室內(nèi)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述主體包括設(shè)置通過所述主體的壁的多個(gè)槽，其與所述噴嘴流體連通。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中，所述蒸發(fā)部分還包括連接至所述噴嘴及所述主體的多個(gè)導(dǎo)管。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的設(shè)備，其中，所述槽經(jīng)由所述導(dǎo)管與所述噴嘴流體連通。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，還包括出口噴嘴，其鄰近所述蒸發(fā)部分布置，并且用于將所述加熱流體混合物注入所述儲(chǔ)藏內(nèi)。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述殼體包括被設(shè)置成通過所述殼體的點(diǎn)火器端口。
26.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述殼體包括上部室及下部室。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的設(shè)備，其中，所述噴射器構(gòu)件與各個(gè)室流體連通。
28.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述殼體包括具有被外部室包圍的內(nèi)部室的上部以及具有被外部室包圍的內(nèi)部室的下部。
29.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的設(shè)備，其中，所述噴射器構(gòu)件與所述上部的內(nèi)部室及所述下部的內(nèi)部室流體連通。
30.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的設(shè)備，其中，所述噴射器構(gòu)件與所述上部的外部室及所述下部的外部室流體連通。
31.根據(jù)權(quán)利要求觀所述的設(shè)備，其中，所述噴射部分還包括與所述下部的所述內(nèi)部室流體連通的第一歧管，以及與所述下部的所述外部室流體連通的第二歧管。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的設(shè)備，其中，所述第一歧管及所述第二歧管呈圓形。
33.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述主體還包括入口歧管及出口歧管，其分別與設(shè)置通過所述主體的壁的多個(gè)槽流體連通。
34.根據(jù)權(quán)利要求20所述的設(shè)備，其中，所述主體由鈹銅合金形成。
35.一種用于將加熱流體混合物注入儲(chǔ)藏內(nèi)的方法，包括將設(shè)備布置在與所述儲(chǔ)藏連通的注入井眼內(nèi)，其中，所述設(shè)備包括具有室的里層；將燃料、氧化劑以及流體供應(yīng)至所述設(shè)備；在使所述流體流經(jīng)設(shè)置通過所述里層的多個(gè)槽的情況下使所述燃料及所述氧化劑在所述室內(nèi)燃燒，由此加熱所述流體并冷卻所述里層；相對(duì)于將所述燃料及氧化劑注入所述室，以相反流向?qū)⑺黾訜崃黧w液滴注入所述室；并且通過所述燃料及所述氧化劑的燃燒來(lái)蒸發(fā)所述液滴，以產(chǎn)生加熱流體混合物。
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述燃料包括天然氣，其中，所述氧化劑包括氧氣和二氧化碳的混合物，并且其中，所述流體包括水。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述氧氣和二氧化碳的混合物包括約5%的氮。
38.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括使所述加熱流體流經(jīng)徑向伸入所述室的多個(gè)導(dǎo)管。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，還包括利用連接至所述導(dǎo)管的噴嘴將所述加熱流體的液滴注入所述室。
40.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括將所述加熱流體混合物注入所述儲(chǔ)藏，其中， 所述加熱流體混合物包括約10%至約30%的二氧化碳濃度以及約0. 5%至約5%的氧濃度。
41.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述加熱流體混合物包括蒸汽，其具有約90% 至約95%的范圍內(nèi)的蒸汽質(zhì)量。
42.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括將所述室內(nèi)的燃燒火焰溫度維持在約2500華氏度至約5500華氏度的范圍內(nèi)。
43.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括在高達(dá)約600華氏度的溫度以及高達(dá)約 ISOOpsi的壓力下將所述加熱流體混合物注入所述儲(chǔ)藏。
44.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述注入井眼具有處于約SOOpsi至約 1600psi的范圍內(nèi)的內(nèi)部壓力。
45.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，其中，所述流體可包含溶劑，所述溶劑包括水，蒸汽， 氧氣，天然氣，二氧化碳，一氧化碳，甲烷，氮，氫，碳?xì)浠衔?，含氧碳?xì)浠衔镆约捌浣M合中至少一者。
46.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括利用布置在所述注入井眼內(nèi)的所述設(shè)備來(lái)控制儲(chǔ)藏壓力。
47.根據(jù)權(quán)利要求35所述的方法，還包括利用布置在與所述儲(chǔ)藏連通的生產(chǎn)井眼處的壓力控制裝置來(lái)控制儲(chǔ)藏壓力。
全文摘要
提供了井下蒸汽生成設(shè)備及方法。該設(shè)備可包括噴射部分、燃燒部分以及蒸發(fā)部分。噴射部分可包括殼體、噴射器構(gòu)件以及噴射器板。燃燒部分可包括具有槽設(shè)置通過的里層。蒸發(fā)部分可包括與槽及燃燒室流體連通的導(dǎo)管，以及用于以液滴形式將流體從槽注入至燃燒室的噴嘴。使用方法可包括將燃料、氧化劑以及流體供應(yīng)至設(shè)備；在使流體流經(jīng)設(shè)置通過里層的多個(gè)槽的情況下使燃料及氧化劑在室內(nèi)燃燒，由此加熱流體并冷卻里層；并且將加熱流體的液滴注入室并且通過燃料及氧化劑的燃燒而蒸發(fā)液滴，從而產(chǎn)生蒸汽。
文檔編號(hào)E21B43/24GK102472094SQ201080032416
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者丹尼爾·提爾蒙特, 布萊爾·A·福爾松, 查爾斯·H·威爾, 約瑟夫·安東尼·阿里法諾, 西里爾·謝里安·喬斯 申請(qǐng)人:世界能源系統(tǒng)有限公司