專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)燃式加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種內(nèi)燃式加熱裝置，特別是一種在石油開(kāi)采中用于提高油管及尾管周?chē)蜏囟鹊膬?nèi)燃式加熱裝置。
目前，由于油層的溫度、油質(zhì)、原油提升時(shí)的熱損耗等因素致使原油粘度大，影響產(chǎn)油量。為了降低原油粘度，提高原油產(chǎn)量，人們?cè)捎迷S多措施，例如，采用感應(yīng)加熱器、電阻加熱器、注氣、注油以及利用微生物等，這些措施盡管在運(yùn)行中有所成效，但是都因?yàn)槌杀靖?、技術(shù)難度大、運(yùn)行可靠性差以及運(yùn)行費(fèi)用高等因素給實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了難度，不能有效地提高原油的產(chǎn)量。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種內(nèi)燃式加熱裝置，通過(guò)該裝置便可提高油管及尾管周?chē)脑蜏囟龋訌?qiáng)原油的流動(dòng)性，盡而達(dá)到更加有效地提高原油產(chǎn)量的目的。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，該內(nèi)燃式加熱裝置主要是由一個(gè)或多個(gè)單體串聯(lián)而成的內(nèi)燃式加熱爐，和與其相連通的壓縮空氣輸入管及天然氣輸入管所組成。其中每個(gè)內(nèi)燃式加熱爐單體均由密閉的爐殼，與爐殼的內(nèi)腔及壓縮空氣和天然氣的輸入管相連通的布?xì)夤?，以及位于爐殼上部并與其內(nèi)腔相連通的煙道管所組成。
為了使天然氣能夠充分燃燒，溫度分布均勻，本實(shí)用新型將若干個(gè)帶有燃燒孔的布?xì)獍灏惭b在每個(gè)內(nèi)燃式加熱爐單體的密閉爐殼內(nèi)形成相應(yīng)數(shù)量的燃燒室，并將布?xì)夤芘c各個(gè)燃燒室相連通，同時(shí)還安裝有與部分燃燒室相連通的煙道管。
為了加大爐體的散熱面積，將本實(shí)用新型的爐殼設(shè)計(jì)成由一個(gè)密封的外壁和一個(gè)將外壁貫通的內(nèi)壁所組成，使得被加熱的原油還可以在內(nèi)壁形成的通道中流動(dòng)并吸收熱量。
為了在停爐或沖洗油井之后還能夠繼續(xù)正常地使用，本實(shí)用新型在內(nèi)燃式加熱爐體的下方聯(lián)接一個(gè)其容積略大于爐體容積的密閉的儲(chǔ)排水罐，插入儲(chǔ)排水罐中的排水管，其一端管口靠近儲(chǔ)排水罐的底部，另一端插入爐體內(nèi)，在儲(chǔ)排水罐的頂部還設(shè)有一個(gè)用于連通高壓氣體的管口。
由于本實(shí)用新型采用了上述技術(shù)方案，不僅解決了技術(shù)的實(shí)施難度大、運(yùn)行可靠性差以及運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題，而且還具有功率可調(diào)整的范圍大，適用范圍廣等特點(diǎn)，因此，對(duì)提高原油產(chǎn)量起到了積極的作用。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型中內(nèi)燃式加熱爐單體一種結(jié)構(gòu)形式的主視剖面圖；圖2為
圖1的A-A剖視圖；圖3為本實(shí)用新型中內(nèi)燃式加熱爐單體另一種結(jié)構(gòu)形式的主視剖面圖；圖4為圖3的B-B剖視圖；圖5為本實(shí)用新型中內(nèi)燃式加熱爐單體再一種結(jié)構(gòu)形式的主視剖面圖；圖6為圖5的C-C剖視圖；圖7為由若干個(gè)
圖1所示的單體串聯(lián)而成的內(nèi)燃式加熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為圖7的D-D剖視圖；圖9為圖7的E-E剖視圖；
圖10為本實(shí)用新型的安裝及工作示意圖。
如
圖1、2所示，每個(gè)內(nèi)燃式加熱爐單體均由密閉的爐殼1，若干個(gè)位于爐殼1內(nèi)并將其分成相應(yīng)數(shù)量燃燒室4的帶有燃燒孔31的布?xì)獍?，與各個(gè)燃燒室4及壓縮空氣和天然氣輸入管61、62(參見(jiàn)圖8)相連通的布?xì)夤?，以及與部分燃燒室4相連通的煙道管5所組成。其中布?xì)夤?貫穿爐殼1及其內(nèi)部所有的布?xì)獍?，管壁上開(kāi)有與各燃燒室4相對(duì)應(yīng)的通孔21。
如圖3、4所示，每個(gè)內(nèi)燃式加熱爐單體均由密閉的爐殼1，若干個(gè)位于爐殼1內(nèi)并將其分成相應(yīng)數(shù)量燃燒室4的帶有燃燒孔31的布?xì)獍?，與各個(gè)燃燒室4及壓縮空氣和天然氣輸入管61、62(參見(jiàn)圖8)相連通的布?xì)夤?，以及與部分燃燒室4相連通的煙道管5所組成。其中布?xì)夤?緊貼在爐殼1的外壁上，與各燃燒室4相對(duì)應(yīng)的布?xì)夤?及爐殼1上均開(kāi)有通孔21。
如圖5、6所示，每個(gè)內(nèi)燃式加熱爐單體均由密閉的爐殼1(該爐殼1是由一個(gè)密封的外壁101和一個(gè)將外壁貫通的內(nèi)壁102所組成)，若干個(gè)位于爐殼1內(nèi)并將其分成相應(yīng)數(shù)量燃燒室4的帶有燃燒孔31的布?xì)獍?，與各個(gè)燃燒室4及壓縮空氣和天然氣輸入管61、62(參見(jiàn)圖8)相連通的布?xì)夤?，以及與部分燃燒室4相連通的煙道管5所組成。其中布?xì)夤?緊貼在爐殼1的外壁101上，與各燃燒室4相對(duì)應(yīng)的布?xì)夤?及爐殼1上均開(kāi)有通孔21。另外，該種結(jié)構(gòu)的單體其布?xì)夥绞揭部刹捎秘灤┦交騼?nèi)壁貼附式。
本實(shí)用新型所指的布?xì)夤?是指管壁上帶有若干個(gè)孔的管或近似的管(即半個(gè)管壁與帶孔的爐壁所組成的)；所指的布?xì)獍?是指帶有若干個(gè)燃燒孔的板(包括環(huán)形的，橢圓形的)。
如上述各圖所示，本實(shí)用新型的布?xì)夤?與爐殼1的連接方式可分為貫穿式(當(dāng)采用單體串聯(lián)或與下面將說(shuō)明的儲(chǔ)排水罐15相聯(lián)時(shí)可以采有貫穿式；當(dāng)只采用單體而且還不與儲(chǔ)排水罐15相聯(lián)時(shí)，則應(yīng)采用插入式)和貼附式(貼附在爐殼1的內(nèi)壁102或外壁101上)。根據(jù)布?xì)夤?上的布?xì)饪讛?shù)量及所用布?xì)夤?的數(shù)量，可分別用于爐體內(nèi)設(shè)置布?xì)獍?的情況(如
圖1～6所示)和不設(shè)置布?xì)獍?的情況(當(dāng)布?xì)夤?及其上面的布?xì)饪讛?shù)量較多時(shí)，可將布?xì)夤?直接當(dāng)作布?xì)獍?來(lái)用)。下面列舉出四種不設(shè)置布?xì)獍?的內(nèi)燃式加熱爐單體(圖略)。
第一種是在密閉的爐殼內(nèi)插入若干個(gè)帶有很多燃燒孔的布?xì)夤埽坏诙N是在由一個(gè)密封的外壁和一個(gè)將外壁貫通的內(nèi)壁所組成的爐殼內(nèi)插入若干個(gè)帶有很多燃燒孔的布?xì)夤?；第三種是在密閉爐殼的外壁上貼附有若干個(gè)環(huán)形布?xì)夤?或一個(gè)螺旋形管)；第四種是在由一個(gè)密封的外壁和一個(gè)將外壁貫通的內(nèi)壁所組成的爐殼內(nèi)壁或外壁上貼附有若干個(gè)環(huán)形布?xì)夤?或一個(gè)螺旋形管)。上述四種情況還都保留有前面所提到的煙道管。
如7、8所示，本實(shí)用新型的內(nèi)燃式加熱裝置是由多個(gè)單體7、8(僅以
圖1為例，而以圖3、圖5及上述四種結(jié)構(gòu)進(jìn)行串聯(lián)時(shí)，其形式與此相似，故省略)串聯(lián)而成的內(nèi)燃式加熱爐11(參見(jiàn)
圖10)，和與其相連通的壓縮空氣輸入管61及天然氣輸入管62所組成。壓縮空氣輸入管61與天然氣輸入管62之間既可并行排列，也可將其套在一起，使一種氣體走管內(nèi)，另一種氣體走管間。并且兩管的匯合處既可在爐體11的頂部，也可在爐體11的底部，最后通過(guò)布?xì)夤?送入爐體11內(nèi)。串聯(lián)時(shí)將各單體7、8上的布?xì)夤?和煙道管5分別進(jìn)行直接(或通過(guò)管子間接)的首尾相聯(lián)，串聯(lián)個(gè)數(shù)的多少可根據(jù)實(shí)際熱量的需要來(lái)定。關(guān)于煙道管5，只有最下面的一個(gè)單體7的形狀與
圖1中所示的相同，為兩通的彎頭形，而其余單體8的煙道管均為三通形，并且最上面的一個(gè)單體8，其煙道管還應(yīng)當(dāng)再聯(lián)接一根較長(zhǎng)的管子，以免被油層浸沒(méi)。
另外，本實(shí)用新型的內(nèi)燃式加熱裝量，也可由一個(gè)內(nèi)燃式加熱爐單體7，和與其相連通的壓縮空氣輸入管61及天然氣輸入管62組合而成。區(qū)別只在于由多個(gè)單體7、8串聯(lián)而成的，其每個(gè)單體可做得矮一些，相應(yīng)的燃燒室4少一些，安裝布?xì)獍?以及各單體7、8串聯(lián)時(shí)的工藝簡(jiǎn)單一些；而采用一個(gè)單體7時(shí)，就必須將其做得高一些，相應(yīng)的燃燒室4多一些，安裝布?xì)獍?時(shí)的工藝復(fù)雜一些。以
圖1所示的單體7為例，當(dāng)需要較多燃燒室的時(shí)候，其安裝工藝為先將一個(gè)環(huán)形板套入布?xì)夤?上，通過(guò)螺紋或焊接固定，然后將布?xì)獍?套在布?xì)夤?上，并通過(guò)螺紋或焊接固定，接著再將與所要求爐殼直徑相一致的，其高度與所要求的燃燒室4的高度相接近的管子套在連有布?xì)獍?的布?xì)夤?上并焊接固定，這樣才算完成一個(gè)燃燒室4的安裝，如此一層一層地進(jìn)行直到最后，工藝比較復(fù)雜。該種結(jié)構(gòu)形式的爐體7與由各單體7、8串聯(lián)而成的爐體11相比，既節(jié)省了布?xì)夤?的聯(lián)接，又節(jié)省了煙道管5的聯(lián)接。
如圖7、8、9所示，為了在停爐或沖洗油井之后該裝置還能夠繼續(xù)正常地使用，本實(shí)用新型在內(nèi)燃式加熱爐體11的下方聯(lián)接一個(gè)其容積略大于爐體容積的密閉的儲(chǔ)排水罐15，將布?xì)夤?與插入儲(chǔ)排水罐15中的排水管9一端相連，排水管9的另一端管口靠近儲(chǔ)排水罐15的底部，在儲(chǔ)排水罐15的頂部還設(shè)有一個(gè)用于連通高壓氣體的管口。高壓氣體輸入管63與壓縮空氣輸入管61及天然氣輸入管62一樣，都是從井口上直接連下來(lái)的(參見(jiàn)
圖10)。另外，以由
圖1所示單體組成的內(nèi)燃式加熱爐體，其布?xì)夤?和煙道管5的位置可以互換。
下面結(jié)合
圖10對(duì)本實(shí)用新型的安裝及工作過(guò)程簡(jiǎn)單敘述一下。
將由一個(gè)單體或多個(gè)單體串聯(lián)而成的內(nèi)燃式加熱爐11及聯(lián)接在其下方的儲(chǔ)排水罐15，安裝在油井套管12中并距出油管13的尾管管口一定距離的位置處。此時(shí)，內(nèi)燃式加熱爐11和儲(chǔ)排水罐15均浸沒(méi)在原油中，而煙道管5卻引到油層以上并處在環(huán)空的位置，以便于排放煙汽。在井口的井蓋上安裝有用于接收煙汽的排放管51，并將其引到水封隔離器14中。使用時(shí)由輸入管路61、62將具有一定比例(體積比)的天然氣和空氣分別送入安裝在油管下方油層內(nèi)的內(nèi)燃式加熱爐11中，經(jīng)布?xì)夤?進(jìn)入各燃燒室4燃燒，通過(guò)爐殼1和管壁將燃燒熱傳給原油和油管，使原油的溫度升高稀化，加強(qiáng)了原油的流動(dòng)性。燃燒后產(chǎn)生的二氧化碳和水蒸汽沿?zé)煹馈h(huán)空、井口的煙汽排放管51經(jīng)水封隔離器14排出井外。當(dāng)需要停爐或沖洗油井時(shí)，因停爐時(shí)的水蒸汽或沖洗油井時(shí)的污水會(huì)影響爐子的再次使用，利用接在儲(chǔ)排水罐15管口上的高壓氣體，將儲(chǔ)存在儲(chǔ)排水罐15和內(nèi)燃式加熱爐11內(nèi)的水通過(guò)排水管9、布?xì)夤?再到煙道管5，最后排向環(huán)空并落入油層。待高壓氣體減壓后，殘留在內(nèi)燃式加熱爐11內(nèi)的水會(huì)經(jīng)過(guò)排水管9流入儲(chǔ)排水罐15。由于儲(chǔ)排水罐15的容積略大于內(nèi)燃式加熱爐11的容積，因此，確保了內(nèi)燃式加熱爐11不再存水，便于內(nèi)燃式加熱爐11的繼續(xù)使用。
經(jīng)過(guò)計(jì)算，以一口800米深的油井為例，本實(shí)用新型與利用抽油桿電阻(電阻加熱器)相比，每年可節(jié)約人民幣40萬(wàn)元左右，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。
權(quán)利要求1.一種用于石油開(kāi)采的內(nèi)燃式加熱裝置，其特征在于由一個(gè)或多個(gè)單體串聯(lián)而成的內(nèi)燃式加熱爐，和與其相連通的壓縮空氣輸入管(61)及天然氣輸入管(62)所組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃式加熱裝置，其特征在于每個(gè)內(nèi)燃式加熱爐單體均由密閉的爐殼(1)，與爐殼(1)的內(nèi)腔及壓縮空氣和天然氣的輸入管(61、62)相連通的布?xì)夤?2)，以及位于爐殼(1)上部并與其內(nèi)腔相連通的煙道管(5)所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)燃式加熱裝置，其特征在于每個(gè)內(nèi)燃式加熱爐單體均由密閉的爐殼(1)，若干個(gè)位于爐殼(1)內(nèi)并將其分成相應(yīng)數(shù)量燃燒室(4)的帶有燃燒孔(31)的布?xì)獍?3)，與各個(gè)燃燒室(4)及壓縮空氣和天然氣的輸入管(61、62)相連通的布?xì)夤?2)，以及與部分燃燒室(4)相連通的煙道管(5)所組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的內(nèi)燃式加熱裝置，其特征在于爐殼(1)是由一個(gè)密封的外壁(101)和一個(gè)將外壁貫通的內(nèi)壁(102)所組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃式加熱裝置，其特征在于爐殼(1)是由一個(gè)密封的外壁(101)和一個(gè)將外壁貫通的內(nèi)壁(102)所組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的內(nèi)燃式加熱裝置，其特征在于布?xì)夤?2)貫穿爐殼(1)及其內(nèi)部所有的布?xì)獍?3)，管壁上開(kāi)有與各燃燒室(4)相對(duì)應(yīng)的通孔(21)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3、5所述的內(nèi)燃式加熱裝置，其特征在于布?xì)夤?2)緊貼在爐殼(1)的壁上，與各燃燒室(4)相對(duì)應(yīng)的布?xì)夤?2)及爐殼(1)上均開(kāi)有通孔(21)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6所述的內(nèi)燃式加熱裝置，其特征在于在內(nèi)燃式加熱爐體(11)的下方聯(lián)接一個(gè)其容積略大于爐體(11)容積的密閉的儲(chǔ)排水罐(15)，插入儲(chǔ)排水罐(15)中的排水管(9)，其一端管口靠近儲(chǔ)排水罐(15)的底部，另一端插入爐體(11)內(nèi)，在儲(chǔ)排水罐(15)的頂部還設(shè)有一個(gè)用于連通高壓氣體的管口。
9.根據(jù)權(quán)利要求2、4所述的內(nèi)燃式加熱裝置，其特征在于在爐殼(1)的壁上環(huán)繞著若干個(gè)布?xì)夤?2)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的內(nèi)燃式加熱裝量，其特征在于在內(nèi)燃式加熱爐體(11)的下方聯(lián)接一個(gè)其容積略大于爐體(11)容積的密閉的儲(chǔ)排水罐(15)，插入儲(chǔ)排水罐(15)中的排水管(9)，其一端管口靠近儲(chǔ)排水罐(15)的底部，另一端插入爐體(11)內(nèi)，在儲(chǔ)排水罐(15)的頂部還設(shè)有一個(gè)用于連通高壓氣體的管口。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種用于石油開(kāi)采的內(nèi)燃式加熱裝置,是由一個(gè)或多個(gè)單體串聯(lián)而成的內(nèi)燃式加熱爐,和與其相連通的壓縮空氣輸入管及天然氣輸入管所組成。每個(gè)單體均由密閉的爐殼,與爐殼的內(nèi)腔及壓縮空氣和天然氣的輸入管相連通的布?xì)夤?以及位于爐殼上部并與其內(nèi)腔相連通的煙道管所組成。解決了現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)施難度大、運(yùn)行可靠性差以及運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題,具有功率可調(diào)整的范圍大,適用范圍廣等特點(diǎn),對(duì)提高原油產(chǎn)量起到了積極的作用。
文檔編號(hào)E21B43/16GK2321940SQ9823695
公開(kāi)日1999年6月2日 申請(qǐng)日期1998年3月16日 優(yōu)先權(quán)日1998年3月16日
發(fā)明者王華超, 王汝林 申請(qǐng)人:王汝林