燃烧管、火驱实验装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种燃烧管、火驱实验装置及方法，该燃烧管包括燃烧外管；设置在所述燃烧外管中的燃烧内管，所述燃烧外管和燃烧内管形成燃烧环空；分别设置在所述燃烧外管的两端的第一端盖和第二端盖；与所述燃烧内管相连通的内管注入管线和内管产出管线；与所述燃烧环空相连通的环空注入管线和环空产出管线；设置在所述燃烧内管中的内管测温元件和内管点火器；设置在所述燃烧环空中的环空测温元件和环空点火器；盘绕在所述燃烧外管外围的电磁感应线圈。本发明专利技术能够实现燃烧内管径向与外界无温度差，尽可能消除热传导现象，使得燃烧内管的燃烧达到近绝热的效果。

【技术实现步骤摘要】
燃烧管、火驱实验装置及方法
本专利技术涉及火烧油层实验
，特别涉及一种燃烧管、火驱实验装置及方法。
技术介绍
稠油通常指地层条件下粘度超过50mPa·s，相对密度大于0.920的原油。国内已探明的稠油储量达13亿吨，约占国内总石油储量的25％-30％。稠油因其密度大、粘度高、流动性差，所以常规水驱开采方法开发效果差。通常采用火驱技术提高稠油采收率。其中，火驱是火烧油层采油方法的简称，指通过注气井向地层连续注入空气并点燃油层，实现层内燃烧，从而将地层原油从注气井推向生产井的采油方法。为了进一步的提高火驱开发的效果，在室内进行实验，以测定火驱过程中的一些参数。其中，一维燃烧管实验可以测定火驱过程中燃料沉积量等重要参数，是火驱技术室内评价的重要实验方法之一。由于燃烧过程中燃烧带温度很高，燃烧管内与室内温差较大，以热传导为主的热传递现象十分明显，这将对实验造成较大误差。目前的一维燃烧管实验大多采用使用石棉等保温材料或电阻加热的方法减少燃烧管实验过程中的热传导。其中，使用保温材料不能达到完全消除热传导的效果。此外，通过壁面电阻加热的方法也存在不能及时跟踪补偿热量和加热分区过大等缺点。综上所述，非常有必要提供一种新的火驱实验技术，能够克服现有技术中的至少一种缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种燃烧管、火驱实验装置及方法，能够克服现有技术中的缺陷，实现燃烧内管径向与外界无温度差，尽可能消除热传导现象，使得燃烧内管的燃烧达到近绝热的效果。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种火驱实验装置，其包括：注入机构，所述注入机构设置有气源和与所述气源相连通的注入管线；与所述注入机构相连通的燃烧管，所述燃烧管包括：燃烧外管；设置在所述燃烧外管中的燃烧内管，所述燃烧外管和燃烧内管形成燃烧环空；分别设置在所述燃烧外管的两端的第一端盖和第二端盖；与所述燃烧内管相连通的内管注入管线和内管产出管线；与所述燃烧环空相连通的环空注入管线和环空产出管线；盘绕在所述燃烧外管外围的电磁感应线圈；设置在所述燃烧内管中的内管测温元件和内管点火器；设置在所述燃烧环空中的环空测温元件和环空点火器；与所述产出管线相连通的产出机构，所述产出机构包括依次设置在产出管线上的气液分离器、干燥器、烟气分析仪和控制器。在一个优选的实施方式中，还包括真空隔热板，所述真空隔热板位于整个燃烧管的最外层。在一个优选的实施方式中，所述第一端盖或第二端盖与所述燃烧外管之间通过法兰连接的方式密封连接，所述第一端盖的内侧设置有用于和所述燃烧内管相配合的第一凹槽，所述第二端盖的内侧设置有用于和所述燃烧内管相配合的第二凹槽。在一个优选的实施方式中，所述燃烧外管与所述第一端盖、第二端盖配合的位置分别设置有第一密封件，所述燃烧内管与所述第一端盖、第二端盖配合的位置分别设置有第二密封件。在一个优选的实施方式中，所述注入管线上依次设置有流量计、压力表、减压阀、针阀。在一个优选的实施方式中，所述气源包括：空气气源和氮气气源，所述空气气源和氮气气源的出口端通过并联的方式与所述注入管线相连接。一种基于上述的火驱实验装置的火驱实验方法，包括：向燃烧环空和燃烧内管内都充填相同的油砂；将电磁感应线圈通电，所述电磁感应线圈通过电磁感应作用分别对所述燃烧外管和燃烧内管进行预热，使其达到预设的实验温度；将环空点火器和内管点火器通电升温，当所述环空点火器和内管点火器均达到点火温度时，向燃烧环空和内燃烧管注空气，进行点火；获取所述燃烧环空的温度与内燃烧管的温度，调节环空注气量使所述燃烧环空的火线推进速度与燃烧内管相同；获取所述内管产出管线流出的产油量，当所述产出管线产出的氧气含量较高时，改注氮气熄火，实验结束。在一个优选的实施方式中，还包括：在点火前，通过所述内管注入管线和环空注入管线向所述燃烧内管和燃烧环空注入氮气，形成一条氮气通道。一种燃烧管，包括：燃烧外管；设置在所述燃烧外管中的燃烧内管，所述燃烧外管和燃烧内管形成燃烧环空；分别设置在所述燃烧外管的两端的第一端盖和第二端盖；与所述燃烧内管相连通的内管注入管线和内管产出管线；与所述燃烧环空相连通的环空注入管线和环空产出管线；设置在所述燃烧内管中的内管测温元件和内管点火器；设置在所述燃烧环空中的环空测温元件和环空点火器；盘绕在所述燃烧外管外围的电磁感应线圈。在一个优选的实施方式中，还包括真空隔热板，所述真空隔热板位于整个燃烧管的最外层。本专利技术的特点和优点是：本申请所提供的燃烧管、火驱实验装置及方法，能够达到下述技术效果：(1)通过燃烧环空燃烧来实现对燃烧内管的温度补偿作用，使得燃烧内管径向与外界无温度差，无热传导现象，燃烧内管的燃烧达到近绝热的效果；(2)通过电磁感应线圈实现同时对外燃烧管与内燃烧管的加热作用，使燃烧环空与内燃烧管均达到实验温度条件，电磁加热热效率远高于电阻加热，基本无热滞后现象，能够精准控温；(3)进一步的，燃烧外管使用真空隔热板，真空隔热板的导热系数极低，能够起到对燃烧外管的一定隔温作用，降低了燃烧管装置的高温危险性。参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明图1是本申请实施方式中一种火驱实验装置的结构示意图；图2是本申请实施方式中一种火驱实验装置中燃烧管的侧视图；图3是本申请实施方式中一种火驱实验装置中燃烧管的剖视图；图4是本申请实施方式中一种火驱实验方法的步骤流程图。附图标记说明：1、气源，2、流量计，3、压力表，4、减压阀，5、针阀，6、电磁感应线圈，7、气液分离器，8、干燥器，9、烟气分析仪，10、控制器，11、内管注入管线，12、环空注入管线，13、螺母，14、真空隔热板，15、燃烧外管，16、燃烧环空，17、环空产出管线，18、内管产出管线，19、燃烧内管，20、环空测温元件，21、内管点火器，22、环空点火器，23、第一端盖，24、内管测温元件，25、第二端盖。具体实施方式下面将结合附图和具体实施方式，对本专利技术的技术方案作详细说明，应理解这些实施方式仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围内。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种火驱实验装置，其特征在于，包括：注入机构，所述注入机构设置有气源和与所述气源相连通的注入管线；与所述注入机构相连通的燃烧管，所述燃烧管包括：燃烧外管；设置在所述燃烧外管中的燃烧内管，所述燃烧外管和燃烧内管形成燃烧环空；分别设置在所述燃烧外管的两端的第一端盖和第二端盖；与所述燃烧内管相连通的内管注入管线和内管产出管线；与所述燃烧环空相连通的环空注入管线和环空产出管线；盘绕在所述燃烧外管外围的电磁感应线圈；设置在所述燃烧内管中的内管测温元件和内管点火器；设置在所述燃烧环空中的环空测温元件和环空点火器；与所述内管测温元件、环空测温元件、所述电磁感应线圈电性连接的控制器；与所述产出管线相连通的产出机构。

【技术特征摘要】
1.一种火驱实验装置，其特征在于，包括：注入机构，所述注入机构设置有气源和与所述气源相连通的注入管线；与所述注入机构相连通的燃烧管，所述燃烧管包括：燃烧外管；设置在所述燃烧外管中的燃烧内管，所述燃烧外管和燃烧内管形成燃烧环空；分别设置在所述燃烧外管的两端的第一端盖和第二端盖；与所述燃烧内管相连通的内管注入管线和内管产出管线；与所述燃烧环空相连通的环空注入管线和环空产出管线；盘绕在所述燃烧外管外围的电磁感应线圈；设置在所述燃烧内管中的内管测温元件和内管点火器；设置在所述燃烧环空中的环空测温元件和环空点火器；与所述内管测温元件、环空测温元件、所述电磁感应线圈电性连接的控制器；与所述产出管线相连通的产出机构。2.如权利要求1所述的火驱实验装置，其特征在于，还包括真空隔热板，所述真空隔热板位于整个燃烧管的最外层。3.如权利要求1所述的火驱实验装置，其特征在于，所述第一端盖或第二端盖与所述燃烧外管之间通过法兰连接的方式密封连接，所述第一端盖的内侧设置有用于和所述燃烧内管相配合的第一凹槽，所述第二端盖的内侧设置有用于和所述燃烧内管相配合的第二凹槽。4.如权利要求3所述的火驱实验装置，其特征在于，所述燃烧外管与所述第一端盖、第二端盖配合的位置分别设置有第一密封件，所述燃烧内管与所述第一端盖、第二端盖配合的位置分别设置有第二密封件。5.如权利要求4所述的火驱实验装置，其特征在于，所述注入管线上依次设置有流量计、压力表、减压阀、针阀；所述产出机构包括依次设置在产出管线上的气液分离器、干燥器、烟气分析仪。6.如权利要求5所述的火驱实验装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秋，易雷浩，唐君实，郑浩然，关文龙，蒋有伟，周久宁，牛加丽，沈熙尧，王晓春，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11