本發(fā)明涉及石油開采工藝與設(shè)備，特別涉及利用微波產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行石油開采的方法。

背景技術(shù)：

稠油與頁巖油開采過程中，向油層注入高溫、高壓蒸汽是稠油熱采的主要工藝之一。但目前熱采工藝所需的蒸汽均由大型鍋爐在地面生產(chǎn)，再通過管道注入幾百、幾千米的井下油層。其優(yōu)點(diǎn)是井道底部不需要安裝特別的裝置；但缺點(diǎn)是不僅傳輸過程中的能量損耗很大，而且由于整個(gè)井道需要保溫隔熱，使得成本大幅加大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種利用微波產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行石油開采的方法，將大功率微波通過鉆桿內(nèi)管傳輸?shù)接途撞康恼羝l(fā)生器，用于對(duì)高壓水加熱，形成高溫、高壓蒸汽，噴射到油層中；由于微波束在金屬管道中傳輸能量損耗很小，直接在底部油層附近產(chǎn)生蒸汽，有效避免長途傳輸蒸汽的巨大能耗，也無需對(duì)整個(gè)井道進(jìn)行隔熱保溫，降低開采成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明的利用微波產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行石油開采的方法，包括以下步驟：A、在地面與油井底部之間設(shè)置金屬水管或表面包覆有金屬層的非金屬水管；B、將蒸汽發(fā)生器安裝在油井底部，并將微波發(fā)生器產(chǎn) 生的微波束傳輸至油井底部的蒸汽發(fā)生器內(nèi)；C、在鉆桿的底部安裝可以換向的單向閥；D、將所述單向閥的導(dǎo)向朝下，通過所述金屬水管或表面包覆有金屬層的非金屬水管向蒸汽發(fā)生器內(nèi)噴水，水經(jīng)過蒸汽發(fā)生器的水汽通道時(shí)，被微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波束加熱形成蒸汽；蒸汽通過蒸汽發(fā)生器的輸出口噴向油層；E、待高溫蒸汽作用油層后，取出蒸汽發(fā)生器；F、單向閥換向，使單向閥的導(dǎo)向朝上，進(jìn)行采油作業(yè)。

優(yōu)選地，所述微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波束經(jīng)鉆桿的內(nèi)部傳輸?shù)接途撞俊?/p>

優(yōu)選地，所述蒸汽發(fā)生器采用耐高溫高壓的陶瓷或玻璃制成。

優(yōu)選地，所述蒸汽發(fā)生器的內(nèi)部設(shè)有螺旋形蒸汽通道，且螺距逐漸增大。

優(yōu)選地，所述蒸汽發(fā)生器包括加熱段和汽化段，加熱段為緊貼鉆桿內(nèi)壁的陶瓷夾管，陶瓷夾管包括陶瓷套管以及嵌設(shè)在陶瓷套管內(nèi)的陶瓷管，陶瓷管的外壁設(shè)有盤旋的凹槽，凹槽與陶瓷套管的內(nèi)壁形成盤旋通道。

優(yōu)選地，所述陶瓷管的上部內(nèi)徑大于下部內(nèi)徑。

優(yōu)選地，所述汽化段為安裝在陶瓷夾管下部的竹狀陶瓷管，竹狀陶瓷管包括陶瓷隔板，陶瓷隔板將竹狀陶瓷管分成長度逐漸增大的若干節(jié)，陶瓷隔板上偏離竹狀陶瓷管軸線設(shè)有通孔，且相鄰陶瓷板上的通孔位置不同。

優(yōu)選地，所述金屬水管或包覆有金屬層的非金屬水管內(nèi)設(shè)有減壓閥，調(diào)節(jié)蒸汽發(fā)生器的入口水壓，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽。

優(yōu)選地，鉆桿的底部設(shè)有可以換向的單向閥，使用蒸汽加熱油層時(shí)，單向閥導(dǎo)向地底，高溫蒸汽通過單向閥噴向油層，采油時(shí)，取出蒸汽發(fā)生器，單向閥換向，使單向閥導(dǎo)向地面。

本發(fā)明的有益效果在于：

其一、本發(fā)明提供一種利用微波產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行石油開采的方法，將大功率 微波通過鉆桿內(nèi)管傳輸?shù)接途撞康恼羝l(fā)生器，用于對(duì)高壓水加熱，形成高溫、高壓蒸汽，噴射到油層中；由于微波束在金屬管道中傳輸能量損耗很小，直接在底部油層附近產(chǎn)生蒸汽，有效避免長途傳輸蒸汽的巨大能耗，也無需對(duì)整個(gè)井道進(jìn)行隔熱保溫，降低開采成本。

其二、本發(fā)明提供一種利用微波產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行石油開采的方法，其所利用的蒸汽發(fā)生器設(shè)置了螺旋蒸汽通道，延長蒸汽路徑，提高蒸汽形成的效率。

其三、本發(fā)明提供一種利用微波產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行石油開采的方法，利用減壓閥，控制油井底部的水壓，形成高壓水，經(jīng)微波發(fā)生器的微波束加熱后，形成高溫蒸汽，一方面充分利用水自身的壓強(qiáng)形成高壓水，另一方面，通過逐級(jí)減壓獲得所需的水壓，便于控制，節(jié)約能源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述：

實(shí)施例一

本發(fā)明揭示的一種利用微波產(chǎn)生蒸汽進(jìn)行石油開采的方法，包括以下步驟：A、在地面與油井底部之間設(shè)置金屬水管或表面包覆有金屬層的非金屬水管；B、將蒸汽發(fā)生器安裝在油井底部，并將微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波束傳輸至油井底部的蒸汽發(fā)生器內(nèi)；C、在鉆桿的底部安裝可以換向的單向閥；D、將所述單向閥的導(dǎo)向朝下，通過所述金屬水管或表面包覆有金屬層的非金屬水管向蒸汽發(fā)生器內(nèi)噴水，水經(jīng)過蒸汽發(fā)生器的水汽通道時(shí)，被微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波束加熱形成蒸汽；蒸汽通過蒸汽發(fā)生器的輸出口噴向油層；E、待高溫蒸汽作用油層后，取出蒸汽發(fā)生器；F、單向閥換向，使單向閥的導(dǎo)向朝上，進(jìn)行采油作業(yè)。鉆桿底部安裝可以換向的單向閥，使用蒸汽加熱油層時(shí)，單向閥導(dǎo)向地底，高溫蒸 汽通過單向閥噴向油層，采油時(shí)，取出蒸汽發(fā)生器，單向閥換向，使單向閥導(dǎo)向地面，充分利用鉆桿內(nèi)部的管道實(shí)現(xiàn)輸送微波以及用于抽取油氣。

進(jìn)一步地，上述微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波束經(jīng)鉆桿的內(nèi)部傳輸?shù)接途撞浚⒉ㄊ阢@桿內(nèi)傳輸時(shí)，能量損耗小，直接對(duì)蒸汽發(fā)生器內(nèi)的水進(jìn)行加熱，產(chǎn)生高溫蒸汽，這種方式降低傳統(tǒng)蒸汽傳輸過程中的損耗，提高能源利用率。

進(jìn)一步地，上述蒸汽發(fā)生器的內(nèi)部設(shè)有螺旋形蒸汽通道，且螺距逐漸增大，以延長受熱路徑，保障蒸汽發(fā)生器中的水有足夠時(shí)間形成蒸汽，螺旋形蒸汽通道的螺距逐漸增大，為蒸汽提供了必要的膨脹空間。

實(shí)施例二

與實(shí)施例一不同之處在于：上述蒸汽發(fā)生器包括加熱段和汽化段，加熱段為緊貼鉆桿內(nèi)壁的陶瓷夾管，陶瓷夾管包括陶瓷套管以及嵌設(shè)在陶瓷套管內(nèi)的陶瓷管，陶瓷管的外壁設(shè)有盤旋的凹槽，凹槽與陶瓷套管的內(nèi)壁形成盤旋通道，本實(shí)施例中，陶瓷管的上部內(nèi)徑大于下部內(nèi)徑，汽化段為安裝在陶瓷夾管下部的竹狀陶瓷管，竹狀陶瓷管包括陶瓷隔板，陶瓷隔板將竹狀陶瓷管分成長度逐漸增大的若干節(jié)，陶瓷隔板上偏離竹狀陶瓷管軸線設(shè)有通孔，且相鄰陶瓷板上的通孔位置不同，加大水汽在竹狀陶瓷管內(nèi)的傳輸路徑，使水充分受熱成為蒸汽。

上述實(shí)施例中，蒸汽發(fā)生器采用耐高溫高壓的陶瓷或玻璃制成，使安裝在油井底部的是蒸汽發(fā)生器耐高溫高壓，保障穩(wěn)定的性能，而且這樣采用該類材料對(duì)微波發(fā)生器產(chǎn)生的微波束影響甚微，提高微波能量的利用率；金屬水管或包覆有金屬層的非金屬水管內(nèi)設(shè)有減壓閥，調(diào)節(jié)蒸汽發(fā)生器的入口水壓，產(chǎn)生高溫高壓蒸汽，由于水的沸點(diǎn)與壓力成正比，壓力越大，沸點(diǎn)也越高，根據(jù)不同的蒸汽溫度要求，調(diào)節(jié)蒸汽發(fā)生器入口處的水壓，使微波加熱高壓水，產(chǎn)生 相應(yīng)的高溫高壓蒸汽；例如在1.5MPa的壓力下，水的沸點(diǎn)為200℃，其轉(zhuǎn)變的蒸汽也為200℃。

以上所描述的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，上述具體實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的技術(shù)思想范疇內(nèi)，可以出現(xiàn)各種變形及修改，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。