CN114658403B - 模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置，包括注入单元(1)、模型单元(2)、产出单元(3)和电加热单元(4)，注入单元(1)、模型单元(2)和产出单元(3)通过管道依次连接，电加热单元(4)与模型单元(2)电连接；注入单元(1)向模型单元(2)注入气体和水，模型单元(2)模拟多维化学反应在多孔介质中的作用，产出单元(3)收集和计量模型单元(2)的输出物，电加热单元(4)向模型单元(2)提供电力。本发明还提供了采用该实验装置实施的实验方法。本发明的实验装置能够充分利用化学反应释放的热量，减少外部热量输入，并且驱油效率高。

Description

模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置和方法

技术领域

本发明涉及重油及稠油开发开采技术领域，具体地，本发明涉及一种模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置和方法。

背景技术

全世界范围内重油资源分布广泛，储量巨大，但是，由于重油粘度大，流动性差，因此重油的开发难度大，并且开采后对输送和处理的要求高，影响重油资源的开发进程。

重油的开采方法包括物理开采和化学开采两大类，物理开采方法包括露天开采、出砂冷采、热水驱、蒸汽驱、蒸汽吞吐等，化学开采方法包括火烧油层、化学降粘驱油等。不同的开采方法各有优缺点。重油出砂冷采只能实现5～15％的采收率，蒸汽吞吐只能实现15％～25％的采收率，并且不适用于油藏埋藏深度深的重油油藏，火烧油层技术的实施过程存在火烧前缘熄灭、火烧前缘不可控的风险，化学降粘驱油需要消耗大量的化学药剂，并且会增加产出物的处理成本。

公开号是CN109142683A的中国发明专利申请公开了一种驱替实验装置，包括驱替流体供给系统、原油供给系统、驱替系统和监视系统；所述驱替系统包括岩心模型和夹持器，所述岩心模型固定于所述夹持器内，所述夹持器的入口端连接有注入管路，所述夹持器的出口端连接有输出管路，所述注入管路和输出管路上各设有一个回压阀，所述注入管路或输出管路上设有压力测量装置；所述驱替流体供给系统和原油供给系统均与所述注入管路连通；所述监视系统设置为监视所述岩心模型内的驱替过程。该发明实施例的驱替实验装置，能够模拟驱替流体与原油的驱替过程，并且可以通过调节回压阀的压力来模拟不同实验压力下的驱替过程。

公开号是CN103225497A的中国发明专利申请公开了一种微波原位汽化地层水并驱替稠油的开采方法，该专利申请提出在稠油油藏蒸汽吞吐老井区域选择一口老井作为驱替井，与该驱替井相邻的多个老井作为生产井组成注采井组，在驱替井内对目标油层进行压裂造缝，向裂缝中注入碳化硅颗粒，在驱替井井口及井内部署微波发生设备，通过一定功率的微波持续对碳化硅颗粒进行微波辐射加热，进而加热油层，使吞吐过程中产生的地下存水原位汽化，驱替井间升温降粘的原油进入生产井底被采出。该开采方法利用裂缝中碳化硅颗粒升温油层、汽化地下存水并驱替蒸汽吞吐后的剩余油，解决了井口注汽沿程蒸汽干度损失的问题，降低了热损耗，提高了井底蒸汽干度与单位质量水蒸气波及体积，提高了蒸汽吞吐后稠油油藏的开发效果。

公开号是CN113216910A的中国发明专利申请公开了一种用于天然气水合物开采的化学生热剂及其应用，该生热剂包括：主剂I、主剂II和助剂；其中，所述主剂I由以下质量体积百分比的组分组成：10～32％NaNO₂、1～7.5％起泡剂、2～7.5％稳泡剂，余量为水；起泡剂为阳离子型Gemini季铵盐；稳泡剂为纳米颗粒；助剂为酸性气体，该酸性气体选自CO₂和/或SO₂，主剂I和助剂的体积比为1：4～40，主剂I和助剂按照体积比混合得到泡沫液；主剂II为NH₄Cl水溶液。该发明的化学生热剂体系能够放出的大量的热量，又可以调控热量的释放速度，满足天然气水合物开采中储层深部能量输送的要求。

公开号是CN112852399A的中国发明专利申请提供一种用于稠油深部自生热吞吐采油的流体，包括尿素和亚硝酸盐的生热体系，甲醛与氯化铵及有机羧酸盐类组成激发体系，乳化体系以及水。该发明通过尿素和亚硝酸盐发生反应产生大量热可以提高稠油油藏环境温度有利于降低稠油的粘度，并在反应过程中产生大量的气体有利于提高稠油吞吐开采效率。该发明的流体用于稠油深部自生热吞吐采油，可以使流体进入地层深部才开始放热反应，不会提前发生反应，大大提高稠油的开采效率。该发明制备方法简单，适合大规模生产。该发明使用方法简单，操作人员容易掌握，适合大规模推广。

公告号是CN215277237U的中国实用新型专利提供了一种多段式固定床反应器及费托合成反应系统，反应器包括：上封头，上封头上设置有原料气进口；下封头；上封头和下封头之间设置若干段依次连接的反应器床层；反应器床层顶部和底部分别设置有第一隔板和第三隔板，第一隔板和第三隔板之间设置有第二隔板，第二隔板将反应器床层分隔为冷却水蒸发移热腔室和原料气体移热腔室；冷却水蒸发移热腔室底端设置有与冷却水蒸发移热腔室内部连通的循环冷水进口，顶端设置有与冷却水蒸发移热腔室内部连通的热汽水出口；原料气体移热腔室底端设置有与原料气体移热腔室内部连通的冷却循环气进口。该实用新型的方案解决了现有技术中反应器内温度不稳定，容易造成热点、飞温、催化剂结碳及堵塞床层的问题。

公告号是CN214346343U的中国实用新型专利提供了一种微通道反应器和费托合成反应装置，微通道反应器包括圆筒形壳体、进气口、催化反应单元、出气口、换热介质入口和换热介质出口；其中，所述的催化反应单元间隔排布有反应通道和换热通道，所述的进气口经反应物料分布器与所述的反应通道、出气口连通；所述的换热介质入口经换热介质分布器与换热通道、换热介质出口连通；所述的反应通道和换热通道之间用基板隔开。该实用新型的微通道反应器具有换热面积大、传热均匀的优点，进而解决现有微通道反应器中进行强放热反应时存在的反应通道温度梯度过大的问题。

总体来看，目前还没有利用基于化学反应生热技术来实施多维驱替的实验装置及方法。另外，目前多维化学反应仅用来实施化学合成烃类等应用研究，还没有通过实施多维化学反应，获取反应过程释放的热量，实现将多维化学反应应用于重油开采领域的相关研究工作。

发明内容

为了解决上述全部或部分问题，本发明目的在于提供一种模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置及方法，用于研究多维化学反应在多孔介质中在不同注气速度、注气压力等条件下的放热情况，同时可用于研究反应放热的条件下的驱油特征。

一方面，本发明提供了一种模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置，包括注入单元1、模型单元2、产出单元3和电加热单元4，注入单元1、模型单元2和产出单元3通过管道依次连接，电加热单元4与模型单元2电连接；

所述注入单元1向所述模型单元2注入气体和水，所述模型单元2模拟多维化学反应在多孔介质中的作用，所述产出单元3收集和计量所述模型单元2的输出物，所述电加热单元4向所述模型单元2提供电力。

可选地，所述注入单元1包括第一气体容器1-1、第二气体容器1-2、水容器1-3、气体输送管道1-4和水输送管道1-5；

所述第一气体容器1-1和所述第二气体容器1-2分别连接所述气体输送管道1-4的第一端，所述水容器1-3连接所述水输送管道1-5的第一端；

可选地，所述气体输送管道1-4上设置伴热套1-6；所述水容器1-3设置加热装置。

可选地，所述气体输送管道1-4上设置第一截止阀1-7，所述水输送管道1-5上设置第二截止阀1-8，所述第一气体容器1-1与所述气体输送管道1-4的第一端之间的管道上设置第三截止阀1-9，所述第二气体容器1-2与所述气体输送管道1-4的第一端之间的管道上设置第四截止阀1-10。

可选地，所述模型单元2包括注入井2-1和采出井2-2，所述模型单元2中填充油砂，所述注入井2-1和采出井2-2设置在所述油砂中。

可选地，所述注入井2-1包括连通的蒸汽生成腔2-3和高温蒸汽腔2-4，所述蒸汽生成腔2-3的出口设置单向阀2-5，所述高温蒸汽腔2-4的腔壁上设置多个气体出口；所述采出井2-2通过管道连接所述产出单元3。

可选地，所述蒸汽生成腔2-3包括蒸汽加热腔2-6、围绕所述蒸汽加热腔2-6设置的催化剂腔2-7和缠绕所述催化剂腔2-7设置的预热管道2-8。

可选地，所述催化剂腔2-7中设置有固态化学反应物或有助于化学反应发生的固态物质；或者，所述催化剂腔2-7中设置有催化剂棒2-9，所述催化剂棒2-9可更换。

可选地，所述催化剂棒2-9包括电加热导丝2-11和包覆于所述电加热导丝2-11的催化剂2-10；所述电加热导丝2-11电连接所述电加热单元4。或者，所述催化剂棒包括催化剂和缠绕在所述催化剂上的电加热导丝；所述电加热导丝电连接所述电加热单元(4)。

可选地，所述预热管道2-8的第一端连接所述水输送管道1-5的第二端，所述预热管道2-8的第二端连接所述蒸汽加热腔2-6；所述催化剂腔2-7连接所述气体输送管道1-4的第二端，催化剂腔2-7的出口设置单向阀。

另一方面，本发明提供了一种模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验方法，采用上述的实验装置实施；所述实验方法包括：

利用电加热单元4将催化剂2-10加热至催化反应温度；

将第一气体容器1-1中的氢气和第二气体容器1-2中的一氧化碳输入催化剂腔2-7，将水容器1-3中的水输入预热管道2-8；

利用氢气和一氧化碳催化反应释放的热量对水预热，然后加热为水蒸气，氢气和一氧化碳催化反应产物和水蒸气进入高温蒸汽腔2-4混合后释放至模型单元2的油砂中，进行驱油；

被驱替的油经由采出井2-2进入产出单元3，进行分离、收集、计量。

由上述技术方案可知，本发明提供的一种模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置及方法，具有以下优点：

本发明的实验装置可以实现化学反应物质与驱替介质的分离，特别是当驱替介质与反应物质不可接触时，可使用该装置进行实验。

本发明的实验装置可以利用化学反应释放的热量，实现对驱替介质流体的预热及二次加热，提高蒸汽的温度。

本发明的实验装置能够充分使用化学反应提供能量，从而减少外部能量投入。

本发明的实验装置可以充分利用化学反应生成物及未反应完全的反应物，提高蒸汽驱油的效果。

本发明的实验装置内置入模型，从而减少了热量在输送过程中的热量损耗，提高热量的利用率。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例中模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置的结构示意图；

图2是本发明实施例中注入井的结构示意图；

图3是本发明实施例中催化剂腔的剖面图。

附图标记说明：1、注入单元；1-1、第一气体容器；1-2、第二气体容器；1-3、水容器；1-4、气体输送管道；1-5、水输送管道；1-6、伴热套；1-7、第一截止阀；1-8、第二截止阀；1-9、第三截止阀；1-10、第四截止阀；

2、模型单元；2-1、注入井；2-2、采出井；2-3、蒸汽生成腔；2-4、高温蒸汽腔；2-5、单向阀；2-6、蒸汽加热腔；2-7、催化剂腔；2-8、预热管道；2-9、催化剂棒；2-10、催化剂；2-11、电加热导丝；

3、产出单元；3-1、计量器；

4、电加热单元；4-1、电缆。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施例。虽然附图中显示了本发明的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

实施例1

如图1所示，为本发明实施例1的一种模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置，包括注入单元1、模型单元2、产出单元3和电加热单元4，注入单元1、模型单元2和产出单元3通过管道依次连接，电加热单元4与模型单元2电连接；注入单元1向模型单元2注入气体和水，模型单元2模拟多维化学反应在多孔介质中的作用，产出单元3收集和计量模型单元2的输出物，电加热单元4向模型单元2提供电力。

如图1所示，注入单元1包括第一气体容器1-1、第二气体容器1-2、水容器1-3、气体输送管道1-4和水输送管道1-5。第一气体容器1-1和第二气体容器1-2分别连接气体输送管道1-4的第一端，水容器1-3连接水输送管道1-5的第一端。第一气体容器1-1和第二气体容器1-2分别储存氢气和一氧化碳，水容器1-3储存水，当模拟化学反应时，第一气体容器1-1中的氢气和第二气体容器1-2中的一氧化碳通过气体输送管道1-4输送到模型单元2，水容器1-3中的水通过水输送管道1-5输送到模型单元2。

气体输送管道1-4上设置伴热套1-6。当需要向模型单元2输送较高温度的气体时，可以采用伴热套1-6先对气体加热，然后再输送到模型单元2。

水容器1-3设置加热装置(图未示出)。可以使用加热装置先将水容器1-3中的水加热为水蒸汽，然后将水蒸汽通过水输送管道1-5输送到模型单元2。

气体输送管道1-4上设置第一截止阀1-7，水输送管道1-5上设置第二截止阀1-8，第一气体容器1-1与气体输送管道1-4的第一端之间的管道上设置第三截止阀1-9，第二气体容器1-2与气体输送管道1-4的第一端之间的管道上设置第四截止阀1-10。借助第一截止阀1-7能够控制气体的输送、截断和流量调节，借助第二截止阀1-8能够控制水或水蒸气的输送、截断和流量调节，借助第三截止阀1-9和第四截止阀1-10能够调节氢气和一氧化碳的比例。借助各截止阀的相互配合，能够在模拟多维化学反应在多孔介质作用时提供不同的注气速度和注气压力条件。

如图1所示，模型单元2包括注入井2-1和采出井2-2，模型单元2中填充油砂或其他多孔介质，注入井2-1和采出井2-2设置在油砂或其他多孔介质中。采出井2-2通过管道连接产出单元3。

如图2所示，注入井2-1包括连通的蒸汽生成腔2-3和高温蒸汽腔2-4，蒸汽生成腔2-3的出口设置单向阀2-5，高温蒸汽腔2-4的腔壁上设置多个气体出口。

蒸汽生成腔2-3包括蒸汽加热腔2-6、围绕蒸汽加热腔2-6设置的催化剂腔2-7和缠绕催化剂腔2-7设置的预热管道2-8。

催化剂腔2-7是发生化学反应的场所。催化剂腔2-7中可以填充有固态化学反应物质或有助于化学反应发生的固态物质，这些物质能够与注入单元1输送来的气体发生化学反应并释放热量。在实际生产过程中，本领域技术人员根据生产需要能够选择合适的固态化学反应物质或有助于化学反应发生的固态物质，此处不做赘述。或者，如图2和图3所示，催化剂腔2-7中设置有多个催化剂棒2-9，催化剂棒2-9可更换。为了固定催化剂棒2-9，催化剂腔2-7中还可以填入多孔介质，具体地，在本发明中，多孔介质是砂。

预热管道2-8的第一端连接水输送管道1-5的第二端，预热管道2-8的第二端连接蒸汽加热腔2-6。催化剂腔2-7连接气体输送管道1-4的第二端，催化剂腔2-7的出口设置单向阀(图未示出)。

在本发明中，催化剂棒包括催化剂和电加热导丝，催化剂和电加热导丝可以采用多种方式进行设置，只要能够实现通过电加热导丝对催化剂加热从而催化化学反应进行即可。例如，如图3所示，催化剂棒2-9包括电加热导丝2-11和包覆在电加热导丝2-11上的催化剂2-10，电加热导丝2-11电连接电加热单元4，例如，电加热单元4通过电缆4-1连接电加热导丝2-11(如图1和图2所示)。当然，这只是示例性的。催化剂棒还可以采用电加热导丝缠绕催化剂的方式进行设置，即以催化剂为核心，电加热导丝缠绕催化剂，并使电加热导丝电连接电加热单元4。

在本发明中，催化剂2-10可以由本领域技术人员根据化学反应类型进行合理选择，并可通过市场购买获得，此处不追赘述。

如图1所示，产出单元3包括计量器3-1、气液分离器(图未示出)、气体和液体收集装置(图未示出)，可以实现对气液的分离、收集与计量。计量器3-1、气液分离器、气体和液体收集装置的相对位置以及连接关系是本领域技术人员在实际应用中根据需要能够合理确定的，此处不追赘述。

注入单元1的氢气和一氧化碳经过气体输送管道1-4输入催化剂腔2-7，电加热单元4向电加热导丝2-11供电，电加热导丝2-11加热催化剂，催化氢气和一氧化碳发生反应生成气态或/和液态物质，气态或/和液态物质及未反应的气体经过单向阀进入高温蒸汽腔2-4。

注入单元1的水经过水输送管道1-5输入预热管道2-8。氢气和一氧化碳的催化反应为放热反应，释放的热量对预热管道2-8中的水进行预热。经过预热之后的水从预热管道2-8的第二端进入蒸汽加热腔2-6，氢气和一氧化碳反应释放的热量将蒸汽加热腔2-6中的水加热为蒸汽，水蒸汽经过单向阀2-5进入高温蒸汽腔2-4。

高温蒸汽腔2-4中的蒸汽从腔壁设置的气体出口进入模型单元2的油砂中，进行驱油，油进入采出井2-2，然后通过管道输送到产出单元3，进行由计量器3-1分离、收集与计量。

本实施例中的模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置的工作过程详细说明如下：

将实验所需的催化剂装填入催化剂腔，然后按照装置连接图连接好各设备单元，打开电加热单元，对催化剂进行加热，将催化剂温度加热至催化剂催化反应时的所需温度(如200℃)；打开第三截止阀和第四截止阀，按照所需要的氢气和一氧化碳比例(如2:1)控制氢气和一氧化碳进气，打第一截止阀按照所需控制气体流速(如3L/min)；打开第二截止阀向模型单元注水，注水的流速(如40mL/min)可依照实验所需进行控制，注入水进入模型单元后依次通过预热管道、蒸汽加热腔，在蒸汽加热腔进行二次加热后温度升高，升温后高温水蒸气进入高温蒸汽腔；氢气和一氧化碳的反应生成物及未反应的氢气和一氧化碳进入高温蒸汽腔，反应产物、未反应的氢气和一氧化碳、高温水蒸汽在高温蒸汽腔内混合，混合后的混合物经高温蒸汽腔上的排气孔进入模型进行驱油；在驱油阶段，油砂中的原油在注入混合物的加热作用和气体溶解作用下，粘度发生降低，在气体的驱动下，原油向采出井进行流动；被驱替出的原油及其他物质经由采出井进入产出单元，在产出单元内进行分离，并进行收集和计量。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (7)

1.一种模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验装置，其特征在于，包括注入单元（1）、模型单元（2）、产出单元（3）和电加热单元（4），注入单元（1）、模型单元（2）和产出单元（3）通过管道依次连接，电加热单元（4）与模型单元（2）电连接；

所述注入单元（1）向所述模型单元（2）注入气体和水，所述模型单元（2）模拟多维化学反应在多孔介质中的作用，所述产出单元（3）收集和计量所述模型单元（2）的输出物，所述电加热单元（4）向所述模型单元（2）提供电力；

所述注入单元（1）包括第一气体容器（1-1）、第二气体容器（1-2）、水容器（1-3）、气体输送管道（1-4）和水输送管道（1-5）；

所述第一气体容器（1-1）和所述第二气体容器（1-2）分别连接所述气体输送管道（1-4）的第一端，所述水容器（1-3）连接所述水输送管道（1-5）的第一端；

所述模型单元（2）包括注入井（2-1）和采出井（2-2），所述模型单元（2）中填充油砂，所述注入井（2-1）和采出井（2-2）设置在所述油砂中；

所述注入井（2-1）包括连通的蒸汽生成腔（2-3）和高温蒸汽腔（2-4），所述蒸汽生成腔（2-3）的出口设置单向阀（2-5），所述高温蒸汽腔（2-4）的腔壁上设置多个气体出口；所述采出井（2-2）通过管道连接所述产出单元（3）；

所述蒸汽生成腔（2-3）包括蒸汽加热腔（2-6）、围绕所述蒸汽加热腔（2-6）设置的催化剂腔（2-7）和缠绕所述催化剂腔（2-7）设置的预热管道（2-8）；

所述预热管道（2-8）的第一端连接所述水输送管道（1-5）的第二端，所述预热管道（2-8）的第二端连接所述蒸汽加热腔（2-6）；所述催化剂腔（2-7）连接所述气体输送管道（1-4）的第二端，催化剂腔（2-7）的出口设置单向阀。

2.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述气体输送管道（1-4）上设置伴热套（1-6）；所述水容器（1-3）设置加热装置。

3.根据权利要求2所述的实验装置，其特征在于，所述气体输送管道（1-4）上设置第一截止阀（1-7），所述水输送管道（1-5）上设置第二截止阀（1-8），所述第一气体容器（1-1）与所述气体输送管道（1-4）的第一端之间的管道上设置第三截止阀（1-9），所述第二气体容器（1-2）与所述气体输送管道（1-4）的第一端之间的管道上设置第四截止阀（1-10）。

4.根据权利要求1所述的实验装置，其特征在于，所述催化剂腔（2-7）中设置有固态化学反应物或有助于化学反应发生的固态物质。

5.根据权利要求4所述的实验装置，其特征在于，所述催化剂腔（2-7）中设置有催化剂棒（2-9），所述催化剂棒（2-9）可更换。

6.根据权利要求5所述的实验装置，其特征在于，所述催化剂棒（2-9）包括电加热导丝（2-11）和包覆于所述电加热导丝（2-11）的催化剂（2-10）；所述电加热导丝（2-11）电连接所述电加热单元（4）；

或者，所述催化剂棒包括催化剂和缠绕在所述催化剂上的电加热导丝；所述电加热导丝电连接所述电加热单元（4）。

7.一种模拟多维化学反应在多孔介质作用的实验方法，其特征在于，采用权利要求6所述的实验装置实施；所述实验方法包括：

利用电加热单元（4）将催化剂（2-10）加热至催化反应温度；

将第一气体容器（1-1）中的氢气和第二气体容器（1-2）中的一氧化碳输入催化剂腔（2-7），将水容器（1-3）中的水输入预热管道（2-8）；

利用氢气和一氧化碳催化反应释放的热量对水预热，然后加热为水蒸气，氢气和一氧化碳催化反应产物和水蒸气进入高温蒸汽腔（2-4）混合后释放至模型单元（2）的油砂中，进行驱油；

被驱替的油经由采出井（2-2）进入产出单元（3），进行分离、收集、计量。