井下燃烧制混相过热蒸汽装置及方法制造方法及图纸

一种井下燃烧制混相过热蒸汽装置及方法，包括：混相蒸汽发生器，其位于井下套管内，具有蒸汽管，蒸汽管中设有燃烧室，燃烧室与蒸汽管之间形成有蒸汽腔，燃烧室下端设有火焰喷口，火焰喷口与蒸汽腔相连通；多个电磁波热能发生器依次相连固定在混相蒸汽发生器的下端，各电磁波热能发生器内部均设有加热通道，与混相蒸汽发生器相邻连接的电磁波热能发生器的加热通道与蒸汽腔相连通；电磁波热能发生器由多个加热段组成，加热段包括磁力棒和分别连接在磁力棒两端的电阻棒，磁力棒上缠绕铜丝，电阻棒上缠绕钨丝；封装电缆具有加热段电缆和超导脉冲电缆，加热段电缆与钨丝相连，超导脉冲电缆与铜丝相连。本发明专利技术热量损失小，成本低。

Device and method for producing miscible superheated steam by underground combustion

Including an underground combustion system of superheated steam mixing device and method: mixed steam generator, which is located within the casing, a steam pipe, the steam pipe is arranged in the combustion chamber, the combustion chamber and the steam chamber is formed between the steam pipe, the combustion chamber is arranged on the lower end of the flame nozzle is communicated with the steam chamber multi flame jet; an electromagnetic wave energy generator is connected in the mixed phase is fixed at the lower end of the steam generator, the electromagnetic wave energy generator with internal heating channel is communicated with the heating channel electromagnetic wave energy generator generator connected with adjacent miscible steam and steam cavity; electromagnetic wave energy generator is composed of a plurality of heating section, the heating section including magnetic bar and connected at the ends of the rod rod magnetic resistance, magnetic rod winding wire wound resistor rod, tungsten wire; package cable has a heating section and superconducting cable The heating cable is connected with the tungsten wire, and the superconducting pulse cable is connected with the copper wire. The invention has small heat loss and low cost.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关于一种混相过热蒸汽发生装置及方法，尤其有关于一种在油田生产领域中的井下燃烧制混相过热蒸汽装置及方法。
技术介绍
世界上有广泛的稠烃油藏，这些油藏包含很稠的烃类，通常被称为“沥青”、“焦油”、“重油”或者“超重油”，统称为“重油”，其通常具有从100厘泊到1000000厘泊范国的粘度，较高的粘度使稠烃油藏的开采成本极高。通常地，可以采用就地加热重油的方法来降低粘度，例如，循环蒸汽激励(CSS)、蒸汽驱动(Drive)和蒸汽辅助重力泄油(SAGD)等方法。蒸汽驱采油和蒸汽吞吐采油都是油田生产的重要方式，尤其是稠油油田蒸汽驱，应用更为广泛。目前的蒸汽驱采油主要是采用蒸汽锅炉制造蒸汽，其体积大，配套设施繁多，能耗高，移动困难，蒸汽生产成本高，另外，由于采用燃烧原油和天然气产生蒸汽，造成了能源消耗和污染环境，同时由于注入蒸汽量大、回采水率低，产生了大量地层水淹现象。在蒸汽注入过程中由于保温措施差，热损耗极大，大部分的热量都消耗在注入过程中，蒸汽从井口移动到油层时已经转化成高温热水，为此，需要不断的加大蒸汽注入量来提高蒸汽干度，造成大量的资金和资源消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其通过混相蒸汽发生器能够在井下直接制造过热混相蒸汽，能避免蒸汽在井下传输过程中的热量损耗，提高了蒸汽的使用效率，且节能环保。本专利技术的另一个目的是提供一种井下燃烧制混相过热蒸汽方法，该方法能够在井下直接制造过热混相蒸汽，能避免蒸汽在井下传输过程中的热量损耗，提高了蒸汽的使用效率，且节能环保。本专利技术的上述目的可采用下列技术方案来实现：一种井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述井下燃烧制混相过热蒸汽装置包括：混相蒸汽发生器，其位于井下套管内，所述混相蒸汽发生器具有蒸汽管，所述蒸汽管中设有燃烧室，所述燃烧室与所述蒸汽管之间形成有蒸汽腔，所述燃烧室的下端设有火焰喷口，所述火焰喷口与所述蒸汽腔相连通；多个电磁波热能发生器，多个所述电磁波热能发生器依次相连固定在所述混相蒸汽发生器的下端，各所述电磁波热能发生器的内部均设有加热通道，与所述混相蒸汽发生器相邻连接的所述电磁波热能发生器的加热通道与所述蒸汽腔相连通；所述电磁波热能发生器由多个加热段组成，所述加热段包括磁力棒和分别连接在所述磁力棒两端的电阻棒，所述磁力棒上缠绕铜丝，所述电阻棒上缠绕钨丝；封装电缆，其具有加热段电缆和超导脉冲电缆，所述加热段电缆与所述钨丝相连，所述超导脉冲电缆与所述铜丝相连。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述电磁波热能发生器为两个，其分别为与所述混相蒸汽发生器相邻连接的第一电磁波热能发生器和第二电磁波热能发生器，所述第一电磁波热能发生器的外侧套设有加热套，所述加热套上沿其圆周方向设有多个通水孔，所述第二电磁波热能发生器固定连接在所述加热套的下端，多个所述通水孔、所述第一电磁波热能发生器的加热通道分别与所述第二电磁波热能发生器的加热通道相连通。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，多个所述电磁波热能发生器的下端连接有直喷尾管，所述直喷尾管的下端连接有内径由上到下逐渐扩大的喷嘴。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述直喷尾管上设有单向阀，所述单向阀位于所述喷嘴的上方。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述井下燃烧制混相过热蒸汽装置还包括连续管，所述连续管穿设于所述井下套管内，所述连续管的内腔中设有电缆管、燃料管和助燃剂管，所述电缆管中穿设有所述封装电缆，所述燃料管和所述助燃剂管分别与所述燃烧室相连通，所述燃烧室内设有点火器。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述井下燃烧制混相过热蒸汽装置还包括连接盘，所述连接盘连接在所述连续管和所述混相蒸汽发生器之间，所述连接盘设有电缆通道、燃料通道、助燃剂通道和多个通孔，其中，所述电缆管和所述电缆通道相连通，所述燃料管通过所述燃料通道与所述燃烧室相连通，所述助燃剂管通过所述助燃剂通道与所述燃烧室相连通，所述连续管的内腔通过多个所述通孔与所述蒸汽腔相连通。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述燃料管中通入天然气，所述助燃剂管中通入液态氧。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述连续管的下端连接有封隔器，所述封隔器坐封于所述井下套管；所述连续管上间隔设有多个扶正器，多个所述扶正器位于所述封隔器的上方。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述直喷尾管上设有扶正器。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述直喷尾管的外侧设有测温器。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述加热段的长度为1m，所述磁力棒的长度为50cm，所述电阻棒的长度为25cm。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述井下套管内设有膨胀管，所述膨胀管上分别设有与井下第一油层相对的第一射孔组和与井下第二油层相对的第二射孔组，多个所述电磁波热能发生器的下部与所述第一射孔组相对设置，所述喷嘴与所述第二射孔组相对设置。本专利技术还提供一种井下燃烧制混相过热蒸汽的方法，采用如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述井下燃烧制混相过热蒸汽的方法包括如下步骤：步骤A：向所述燃烧室中通入燃料和助燃剂，向所述蒸汽腔中通入空气和水；步骤B：所述燃料和所述助燃剂在所述燃烧室内燃烧后形成的火焰自所述火焰喷口喷出，所述火焰将蒸汽腔中的水加热，形成水、蒸汽、氮气和二氧化碳的混合物；步骤C：开启多个所述电磁波热能发生器，所述水、蒸汽、氮气和二氧化碳的混合物进入多个所述电磁波热能发生器的加热通道中被加热，形成由蒸汽、氮气和二氧化碳组成的混相过热蒸汽并被喷出。如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽的方法，其中，在所述步骤A之前，向所述蒸汽腔中注入氮气。本专利技术的井下燃烧制混相过热蒸汽装置及方法的特点及优点是：本专利技术是在井下套管内设置混相蒸汽发生器和多个电磁波热能发生器，混相蒸汽发生器利用燃料和助燃剂燃烧后的火焰将水加热成蒸汽，而形成由水、蒸汽、氮气和二氧化碳组成的混合物，之后由多个电磁波热能发生器再将水、蒸汽、氮气和二氧化碳的混合物加热形成由蒸汽、氮气和二氧化碳组成的混相过热蒸汽，最后将该混相过热蒸汽直接喷入井下油层中，本专利技术能够在井下直接制造混相过热蒸汽，能避免蒸汽在井下传输过程中的热量损耗，提高了蒸汽的使用效率，且节能环保。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术的井下燃烧制混相过热蒸汽装置的结构示意图；图2为本专利技术的井下燃烧制混相过热蒸汽装置的A-A截面剖视图；图3为本专利技术的井下燃烧制混相过热蒸汽装置的B-B截面剖视图；图4为本专利技术的井下燃烧制混相过热蒸汽装置的C-C截面剖视图；图5为本专利技术的井下燃烧制混相过热蒸汽装置的电磁波热能发生器的加热段的结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其特征在于，所述井下燃烧制混相过热蒸汽装置包括：混相蒸汽发生器，其位于井下套管内，所述混相蒸汽发生器具有蒸汽管，所述蒸汽管中设有燃烧室，所述燃烧室与所述蒸汽管之间形成有蒸汽腔，所述燃烧室的下端设有火焰喷口，所述火焰喷口与所述蒸汽腔相连通；多个电磁波热能发生器，多个所述电磁波热能发生器依次相连固定在所述混相蒸汽发生器的下端，各所述电磁波热能发生器的内部均设有加热通道，与所述混相蒸汽发生器相邻连接的所述电磁波热能发生器的加热通道与所述蒸汽腔相连通；所述电磁波热能发生器由多个加热段组成，所述加热段包括磁力棒和分别连接在所述磁力棒两端的电阻棒，所述磁力棒上缠绕铜丝，所述电阻棒上缠绕钨丝；封装电缆，其具有加热段电缆和超导脉冲电缆，所述加热段电缆与所述钨丝相连，所述超导脉冲电缆与所述铜丝相连。

【技术特征摘要】
1.一种井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其特征在于，所述井下燃烧制混相过热蒸汽装置包括：混相蒸汽发生器，其位于井下套管内，所述混相蒸汽发生器具有蒸汽管，所述蒸汽管中设有燃烧室，所述燃烧室与所述蒸汽管之间形成有蒸汽腔，所述燃烧室的下端设有火焰喷口，所述火焰喷口与所述蒸汽腔相连通；多个电磁波热能发生器，多个所述电磁波热能发生器依次相连固定在所述混相蒸汽发生器的下端，各所述电磁波热能发生器的内部均设有加热通道，与所述混相蒸汽发生器相邻连接的所述电磁波热能发生器的加热通道与所述蒸汽腔相连通；所述电磁波热能发生器由多个加热段组成，所述加热段包括磁力棒和分别连接在所述磁力棒两端的电阻棒，所述磁力棒上缠绕铜丝，所述电阻棒上缠绕钨丝；封装电缆，其具有加热段电缆和超导脉冲电缆，所述加热段电缆与所述钨丝相连，所述超导脉冲电缆与所述铜丝相连。2.根据权利要求1所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其特征在于，所述电磁波热能发生器为两个，其分别为与所述混相蒸汽发生器相邻连接的第一电磁波热能发生器和第二电磁波热能发生器，所述第一电磁波热能发生器的外侧套设有加热套，所述加热套上沿其圆周方向设有多个通水孔，所述第二电磁波热能发生器固定连接在所述加热套的下端，多个所述通水孔、所述第一电磁波热能发生器的加热通道分别与所述第二电磁波热能发生器的加热通道相连通。3.根据权利要求1所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其特征在于，多个所述电磁波热能发生器的下端连接有直喷尾管，所述直喷尾管的下端连接有内径由上到下逐渐扩大的喷嘴。4.根据权利要求3所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其特征在于，所述直喷尾管上设有单向阀，所述单向阀位于所述喷嘴的上方。5.根据权利要求1所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其特征在于，所述井下燃烧制混相过热蒸汽装置还包括连续管，所述连续管穿设于所述井下套管内，所述连续管的内腔中设有电缆管、燃料管和助燃剂管，所述电缆管中穿设有所述封装电缆，所述燃料管和所述助燃剂管分别与所述燃烧室相连通，所述燃烧室内设有点火器。6.根据权利要求5所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其特征在于，所述井下燃烧制混相过热蒸汽装置还包括连接盘，所述连接盘连接在所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓晓亮，洪兆，
申请(专利权)人：邓晓亮，洪兆，
类型：发明
国别省市：北京;11