井下燃烧蒸汽发生器的制作方法

本发明属于稠油类石油开采中的开发，涉及稠油蒸汽吞吐、蒸汽驱等开发环节。本发明具体涉及一种井下燃烧蒸汽发生器。

背景技术：

1、目前，国内外稠油油藏蒸汽吞吐开发方式的普遍做法是：

2、净化后的水经过井口注汽站加热炉加热后，变成280-330左右高温蒸汽，由具有隔热功能的蒸汽管线输送到油井，通过注汽管注入油井地下，通过高温蒸汽对地下稠油降粘。

3、上述做法的缺点是：

4、1、由于在国内大部分稠油蒸汽吞吐的锅炉是有独立的热注站，需要相应的锅炉，工作厂房，配备相应的管理人员，增加了设备成本，人员成本，还有管理维护成本，最主要也存在着较大的人为误差和操作风险。

5、2、操作人员在每天进行锅炉维护操作，锅炉高温高压具有爆炸风险，每隔几年都有几起锅炉爆炸的事情发生，且工作量繁重、浪费人力资源。

6、3、管网工艺复杂繁琐，浪费大量管网与相互配套等设备的投资以及管线更换投资。

7、4、能量利用率低，包括锅炉的能量利用率，蒸汽输送过程中的能量损耗等等，最终注入地层中的能量不到50％，浪费严重。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，针对目前稠油开发行业中，蒸汽吞吐开发系统普遍存在的投资大、管网繁琐、热注效率低下、能源浪费等问题，本发明提供一种井下燃烧蒸汽发生器，通过本发明提供的一种井下燃烧蒸汽发生器，将燃料和助燃剂输送至井下，将燃烧由地面转移至井下；可以最大程度的规避输送过程中的热量损失，也杜绝了安全隐患。

2、本发明的上述目的是通过以下技术方案实现的：

3、一种井下燃烧蒸汽发生器，包括燃料输送管、助燃剂输送管、进水管、燃烧室；助燃剂输送管套设在燃料输送管的外周；燃烧室设置在燃料输送管和助燃剂输送管的下方；燃料输送管底部、助燃剂输送管底部分别连通燃烧室；燃料输送管底端设有若干个燃料喷嘴；助燃剂输送管底端设有若干个助燃剂喷嘴；燃烧室顶部设有混合阻燃网；助燃剂输送管和燃烧室的外周套设进水管；燃烧室底部设有尾气通道且尾气通道末端设置尾气出口，燃烧蒸汽发生器底部设置喇叭口，喇叭口的外部套设防护罩；进水管的底部与尾气通道之间设有若干个散热鳍片。

4、进一步的，所述若干个散热鳍片等距设置。

5、进一步的，所述助燃剂输送管与燃料输送管底部在同一水平线上。所述助燃剂输送管长度小于燃料输送管长度。

6、进一步的，所述进水管连接进水管路，进水管路上设有进水阀。所述进水管与喇叭口之间设有出水阀。

7、进一步的，所述燃料输送管外接有燃料管路，燃料管路上设有燃料进口阀。

8、进一步的，所述助燃剂输送管外界有助燃剂管路，助燃剂管路上设有助燃剂进口阀。

9、进一步的，所述进水管内设有温度传感器。

10、进一步的，所述燃烧室内设有高压电火花点火装置。

11、进一步的，所述混合阻燃网由于直接面对高温燃烧火焰，采用耐高温合金或者陶瓷进行制作。

12、进一步的，所述井下燃烧蒸汽发生器还配设有控制系统，所述控制系统为plc系统，所述plc系统分别与温度传感器、高压电火花点火装置、进水阀、出水阀、燃料进口阀、助燃剂进口阀连接。

13、通过向井下燃烧蒸汽发生器内一个助燃剂输送管通入氧气或者空气，另一个燃料输送管通入天然气、油类、氢气等可燃类燃料，在井底按比例进行混合，由电火花打火点燃，在井内进行燃烧，不断往井内注水吸收燃烧的热量转变为蒸汽，伴随燃烧尾气一同注入地层。

14、本发明是针对目前稠油开发行业中，蒸汽吞吐开发系统普遍存在的投资大、管网繁琐、热注效率低下、能源浪费等问题而研发的。应用本发明后，就可以在采油平台上直接实现油井蒸汽的高效吞吐，不仅提高了能量的利用率，而且自动化程度高，降低操作维护成本，真正实现了无人职守化管理，是稠油开发行业地面稠油蒸汽驱吞吐开发方式的一种新突破。

15、本发明与现有技术相比的有益效果是：

16、本发明提供的一种井下燃烧蒸汽发生器，不需要独立热注站，不需要复杂的输送管网，不需要配合相应的人工和价格高昂的蒸汽发生锅炉。运行过程中基本不存在较为严重的事故隐患，操作方便，安全，节省大量人工和不必要的设备。

17、本发明提供的一种井下燃烧蒸汽发生器，将燃料和助燃剂输送至井下，将燃烧由地面转移至井下；可以最大程度的规避输送过程中的热量损失，也杜绝了安全隐患。

18、本发明提供的一种井下燃烧蒸汽发生器，整个注汽燃烧过程均可以通过plc系统进行程序化控制，避免人为调整上的失误。而且还可以根据现场作业条件，对发明进行改动，将助燃剂改为纯氧，可以达到更高的蒸汽发生效果，提高蒸汽的干度。

技术特征：

1.一种井下燃烧蒸汽发生器，其特征是，包括燃料输送管(1)、助燃剂输送管(2)、进水管(3)、燃烧室(10)；助燃剂输送管(2)套设在燃料输送管(1)的外周；燃烧室(10)设置在燃料输送管(1)和助燃剂输送管(2)的下方；燃料输送管(1)底部、助燃剂输送管(2)底部分别连通燃烧室(10)；燃料输送管(1)底端设有若干个燃料喷嘴(4)；助燃剂输送管(2)底端设有若干个助燃剂喷嘴(11)；燃烧室(10)顶部设有混合阻燃网(5)；助燃剂输送管(2)和燃烧室(10)的外周套设进水管(3)；燃烧室(10)底部设有尾气通道且尾气通道末端设置尾气出口(8)，燃烧蒸汽发生器底部设置喇叭口(7)，喇叭口(7)的外部套设防护罩(6)；进水管(3)的底部与尾气通道之间设有若干个散热鳍片(9)。

2.如权利要求1所述的一种井下燃烧蒸汽发生器，其特征是，所述若干个散热鳍片(9)等距设置。

3.如权利要求2所述的一种井下燃烧蒸汽发生器，其特征是，所述助燃剂输送管(2)与燃料输送管(1)底部在同一水平线上；所述助燃剂输送管(2)长度小于燃料输送管(1)长度。

4.如权利要求3所述的一种井下燃烧蒸汽发生器，其特征是，所述进水管(3)连接进水管路，进水管路上设有进水阀；所述进水管与喇叭口(7)之间设有出水阀。

5.如权利要求4所述的一种井下燃烧蒸汽发生器，其特征是，所述燃料输送管(1)外接有燃料管路，燃料管路上设有燃料进口阀。

6.如权利要求5所述的一种井下燃烧蒸汽发生器，其特征是，所述助燃剂输送管(2)外界有助燃剂管路，助燃剂管路上设有助燃剂进口阀。

7.如权利要求6所述的一种井下燃烧蒸汽发生器，其特征是，所述进水管(3)内设有温度传感器。

8.如权利要求7所述的一种井下燃烧蒸汽发生器，其特征是，所述燃烧室(10)内设有高压电火花点火装置。

9.如权利要求8所述的一种井下燃烧蒸汽发生器，其特征是，所述混合阻燃网(5)采用耐高温合金或者陶瓷进行制作。

技术总结本发明属于稠油类石油开采中的开发技术领域，公开了井下燃烧蒸汽发生器。包括燃料输送管、助燃剂输送管、进水管、燃烧室；助燃剂输送管套设在燃料输送管的外周；燃料输送管底部、助燃剂输送管底部分别连通燃烧室；燃料输送管底端设有若干个燃料喷嘴；助燃剂输送管底端设有若干个助燃剂喷嘴；燃烧室顶部设有混合阻燃网；助燃剂输送管和燃烧室的外周套设进水管；燃烧室底部设有尾气通道且尾气通道末端设置尾气出口，燃烧蒸汽发生器底部设置喇叭口，喇叭口的外部套设防护罩；进水管的底部与尾气通道之间设有若干个散热鳍片。将燃料和助燃剂输送至井下，将燃烧由地面转移至井下；可以最大程度的规避输送过程中的热量损失，也杜绝了安全隐患。技术研发人员：闫龙,王健,李明,柴君良,唐龙,闫德建,谷艳荣,刘然,汪宁,张超,冉霞,高珊,宋思泉,尹灿,郭鲁冰,齐雯璐,董佩佩,蒋鸳,张志文,孙英春受保护的技术使用者：中国石油天然气股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/1/15