CN116892381A - 一种井下自动爆燃驱动排水采气装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种井下自动爆燃驱动排水采气装置及方法，属于天然气井开发技术领域。该装置包括设置在井底的气液分离系统、气流发电系统、电解水系统及爆燃缸系统；气液分离系统位于井底积液中，电解水系统位于气液分离系统上方，与气液分离系统中的纯水出口A相连；气流发电系统位于气液分离系统下方，与气液分离系统的气体出口A相连；爆燃缸系统位于电解水系统上方且设置在油管内底部；井底积液经过气液分离系统中分离出气体和纯水，气体用于驱动气流发电系统发电，为整个排水采气装置供电，纯水进入电解水系统进行电解产生氧气和氢气；氧气和氢气进入爆燃缸系统后进行电火花点燃，使其爆燃产生能量将井底积液排出。
Description
技术领域
本发明涉及排水采气工艺技术领域，尤其是一种新型井下自动爆燃驱动排水采气工艺方法。
背景技术
随着国内外对石油与天然气能源需求的增加，国内各油田公司不但重视国内石油资源的勘探和开采，而且积极进行天然气井开发与增产。在天然气井开发过程中，通常伴随着地层水流入井底，尤其是当进入生产后期，往往存在不同程度的气水同产。当气井产量高，天然气流速快时，可将水携带至地面，但是后期天然气井会随着开采量的增加不断减少产生低压现象，天然气井的产量降低，没有足够的能量携带水到达地面。同时在低压的情况下，井筒内气体流速过小而无法到达连续排液的目的，大量液体就聚集在井底，以致井筒积液不断增多。如果井筒积液没有及时的控制与处理，当积液水位上升到一定高度时，就会发生气井水淹的情况。从而影响天然气产量与效率，还会引起安全事故。对此，需要及时对井筒中的积液进行处理。目前，处理气井积液的有效方法之一是采用排水采气工艺，常见的排水采气技术包括优选管柱、泡排、气举、机抽、电潜泵、射流泵等及其复合工艺，此类排水采气工艺虽然可将井筒积液排出并同时采集气体，以达到提高产量和采收效率的目的，但对于深井超深井来说，以上的排水采气工艺不能有效的将井筒积液排出。同时随着天然气开发进一步发展，为了获得更多的天然气资源，气井越来越深，目前国内最深气井诞生，深度达到9010米。由于普通泵类举升工艺来说扬程不足，对这类气井举升效果极差，这对排水采气工艺也提出了新的问题与挑战。因此，急需建立一种新型井下自动爆燃驱动排水采气工艺实现将深井中的水有效地排出。
发明内容
针对当前排水采气工艺不能有效排除深井井底积液的问题，本发明提供一种井下自动爆燃驱动排水采气装置及方法。该方法利用井下气流进行发电，并运用电力将井底水电解产生氧气与氢气，利用产生的氧气与氢气混合爆燃，通过爆燃所产生的能量推导井底积液排出井口，使其可以在实现在深井中的排水采气。
本发明提供的井下自动爆燃驱动排水采气装置，结构包括设置在井底的气液分离系统、气流发电系统、电解水系统及爆燃缸系统。所述气液分离系统位于井底积液中，所述电解水系统位于气液分离系统上方，与气液分离系统中的纯水出口A相连；所述气流发电系统位于气液分离系统下方，与气液分离系统的气体出口A相连；所述爆燃缸系统位于电解水系统上方且设置在油管内底部，电解水系统的氧气出口和氢气出口均与爆燃缸系统相连；井底流体经过气液分离系统中分离出气体和纯水，气体用于驱动气流发电系统发电，为整个排水采气装置供电，纯水进入电解水系统进行电解产生氧气和氢气；氧气和氢气进入爆燃缸系统后进行电火花点燃，使其爆燃产生能量将井底积液排出。
所述气液分离系统包括圆柱形壳体，壳体侧壁下部设置气液混合物入口，上部设置气体出口A，壳体底部设置液体出口；壳体内部通过曲面形分隔板将内部空间分割为左右腔室，右腔室与气液混合物入口连通，在右腔室内竖直设置一中心柱，中心柱表面均匀设置螺旋片，中心柱下端连接电机，电机带动中心柱和螺旋片旋转进行气液分离；分离出的气体由气体出口A排出；分离出的液体由右腔室顶部开口处溢流进入左腔室并由左腔室底部的液体出口排出，液体出口排出的液体进入去离子装置以去除液体中的阴阳离子，得到纯水。所述圆柱形壳体内左右腔室的上方设置气帽和排气阀。
所述气流发电系统包括圆筒形风管道，风管道底部连接气体渐扩段，顶部连接气体收缩段，圆筒形风管道、气体渐扩段以及气体收缩段相互连通构成密闭腔室，气体渐扩段底部设置气体入口，气体收缩段顶部设置气体出口B，气体渐扩段内上部设置整流罩，圆筒形风管道内中心位置设置三相交流永磁发电机，三相交流永磁发电机下部连接导流杆，导流杆上设置导流叶片，三相交流永磁发电机上方连接整流器。
所述电解水系统包括电解槽，电解槽中间由电解膜分隔为左、右腔室，两个腔室内分别安装阴极电极和阳极电极；电解槽上方设置高温气化装置，高温气化装置的水蒸气出口与电解槽连通，将水蒸气通入电解槽内，电解槽左右两侧设置氧气出口和氢气出口。
所述爆燃缸系统包括氢气储罐和氧气储罐，氢气储罐与氧气储罐分别通过氢气单向进气阀、氧气单向进气阀与爆燃缸相连，爆燃缸内部设置有由电脑控制的电火花，爆燃缸上还设有单向排气阀。所述爆燃缸系统设置有光纤，通过地面监控与控制来控制井底的氢气和氧气进气量以及电火花的点燃程序。
采用上述井下自动爆燃驱动排水采气装置进行排水采气的方法，步骤如下：
S1、井底流体进入气液分离系统，电机驱动螺旋片高速旋转，利用离心力将井底流体气液分离，分离出的气体上聚集到壳体上部，直至自动顶开排气阀，由气体出口A通往气流发电系统；气液分离出的液体进入去离子装置，去除液体中的阴阳离子以及烃类液体，得到纯水，纯水进入电解水系统中。
S2、气流发电系统中，通过气体渐扩段与整流罩将气体分散开来，提高其与叶轮的接触面积，并通过导流叶片改变气流的方向角度，改变推力在叶片的轴向和径向的分力推动导流叶片旋转；导流叶片旋转产生驱动力，通过导流杆带动三相交流永磁发电机产生交流电，通过整流器将三相交流永磁发电机中所产生的交流电转化为直流电，分别与气液分离系统、电解水系统、爆燃缸系统相连，为各系统正常运转提供动力；圆筒形风管道中的气体经气体收缩段将气流集中后由气体出口B排到油套环空中。
S3、电解水系统中，纯水由高温气化装置转化为水蒸气，水蒸气进入电解槽中发生氧化还原反应，在阳极处产生氧气，在阴极处产生氢气。
S4、产生的氢气与氧气分别进入氢气储罐和氧气储罐进行压缩；控制氢气与氧气按2:1体积比进入燃爆缸，通过电火花点燃将氢气和氧气混合物引爆，产生高温高压的气体并形成高压强和推力，将井底积液举升至井口，并通过采出管排出。爆炸时单向排气阀打开，进气阀关闭。能量释放后单向排气阀关闭，氢气单向进气阀、氧气单向进气阀打开输入气体进入下一个冲程。
与现有技术相比，本发明的有益之处在于：
（1）本方法利用井底液体电离产生氢气与氧气后燃爆，实现对于国内外深井与超深井积液的有效举升。
（2）本方法充分运用井底流压，将其有效地转化为能量加以利用，为油气田现场提供了新的获取能量途径。
（3）本方法通过井底电解水产生的氢气，制备的氢气也可以沿油套环空进入储氢设备，为国家制氢、储氢等新能源战略提供了一种经济有效的途径。
（4）本方法是对于传统排水采气工艺的完善与升级，实现了智能控制下全自动化排水采气工艺生产，应用范围更广。
（5）本方法从井底流体中分离出大量的盐类物质，可以回收再利用于工业生产领域。
（6）本方法的方法不产生任何废水、废料，所有物质均能实现循环再利用，不依靠外部能源，充分体现出了节能、循环、环保的发展理念。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的整体泵筒结构示意图。
图2为本发明的气液分离系统结构示意图。
图3为本发明的气流发电系统结构示意图。
图4为本发明的电解水系统结构示意图。
图5为本发明的爆燃缸系统结构示意图。
图中标号：1-采出管、2-天然气出口、3-油管、4-套管、5-爆燃缸系统、6-电解水系统、7-气液分离系统、8-气流发电系统、71-圆柱形壳体、9-气体出口A、10-排气阀、11-气帽、12-分隔板、13-中心柱、14-螺旋片、15-液体出口、16-气液混合流体入口、17-盐类出口、18-去离子装置、19-回收箱、20-纯水出口A、21-气体出口B、22-气体收缩段、23-整流器、24-圆筒形风管道、25-三相交流永磁发电机、26-导流杆、27-导流叶片、28-整流罩、29-气体渐扩段、30-气体入口、81-网孔板、31-纯水出口B、32-高温气化装置、34-氢气出口、35-纯水入口、36-水蒸气出口、37-氧气出口、38-阴极电极、39-阳极电极、40-电解膜、41-电解槽、42-单向排气阀、43-电火花、44-爆燃缸、45-氢气单向进气阀、46-氧气单向进气阀、47-氢气入口、48-氢气储罐、49-氧气入口、50-氧气储罐、51-地面监控与控制系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，本发明提供的井下自动爆燃驱动排水采气装置，主要结构包括：采出管1、天然气出口2、油管3、套管4、设置在井底的爆燃缸系统5、电解水系统6、气液分离系统7及气流发电系统8。套管4从井口延伸到井底，油管3位于套管4中，油管3与套管4在井口与采油树相连。采出管1顶端位于井口与井口油管连接。天然气出口2与地面集输管相连。所述气液分离系统7位于井底积液中。所述电解水系统6位于气液分离系统7上方，与气液分离系统7中的纯水出口A 20相连。所述气流发电系统8位于气液分离系统7下方，与气液分离系统7的气体出口A 9相连。所述爆燃缸系统5位于电解水系统6上方且设置在油管3内底部。井底的气液混合流体经过气液分离系统7中分离出气体和纯水，气体用于驱动气流发电系统8发电，为整个排水采气装置供电；纯水进入电解水系统6进行电解产生氧气和氢气；氧气和氢气进入爆燃缸系统5后进行电火花点燃，使其爆燃产生能量将井底积液排出。
如图2所示，所述气液分离系统7包括圆柱形壳体71，壳体侧壁下部设置气液混合流体入口16，上部设置气体出口A 9，用于排除分离出的气体。圆柱形壳体71底部设置液体出口15，用于排除分离出的液体。圆柱形壳体71内部通过曲面形分隔板12将内部空间分割为左右腔室，右腔室与气液混合流体入口16连通，在右腔室内竖直设置一中心柱13，中心柱表面均匀设置螺旋片14，中心柱下端连接电机（未示出），电机带动中心柱13和螺旋片14旋转进行气液分离。所述圆柱形壳体71内左右腔室的上方设置气帽11和排气阀10，分离出的气体向上聚集到壳体上部，聚集到一定量后自动顶开排气阀10，由气体出口A 9通往气流发电系统8。分离出的液体由右腔室顶部开口处溢流进入左腔室并由左腔室底部的液体出口15排出，液体出口15排出的液体进入去离子装置18，在去离子装置18中除去液体中的阴阳离子，得到纯水。去离子装置18设置有纯水出口A 20与盐类出口17。盐类出口17与回收箱19连接。纯水出口A 20与电解水系统6相连。所述去离子装置18可以采用市面上现有的能够去除水中离子的过滤净水设备，也可以采用其他现有的具有净化水中阴阳离子功能的设备。
如图3所示，所述气流发电系统8包括圆筒形风管道24，圆筒形风管道24底部连接气体渐扩段29，顶部连接气体收缩段22。圆筒形风管道24、气体渐扩段29以及气体收缩段22相互连通构成密闭腔室。气体渐扩段29底部设置气体入口30，气体收缩段22顶部设置气体出口B 21，气体渐扩段内上部设置整流罩28，整流罩28顶部通过网孔板81安装固定，圆筒形风管道24内中心位置设置三相交流永磁发电机25，三相交流永磁发电机下部连接导流杆26，导流杆上设置导流叶片27，三相交流永磁发电机上方连接整流器23。
气流发电系统中，通过气体渐扩段29与整流罩28将气体分散开来，提高其与叶轮的接触面积，并通过导流叶片27改变气流的方向角度，改变推力在叶片的轴向和径向的分力推动导流叶片旋转。导流叶片27旋转产生驱动力，通过导流杆26带动三相交流永磁发电机25产生交流电，通过整流器23将三相交流永磁发电机中所产生的交流电转化为直流电。直流电通过电线分别与气液分离系统7、电解水系统6、爆燃缸系统5相连，为各系统正常运转提供动力。圆筒形风管道24中的气体经气体收缩段22将气流集中，通过气体出口B 21排到油套环空中。
如图4所示，所述电解水系统6包括电解槽41，电解槽41中间由电解膜40分隔为左、右腔室，两个腔室内分别安装阴极电极38和阳极电极39。电解槽41上方设置高温气化装置32，高温气化装置32的作用是将纯水进行高温气化制成水蒸气，现有的能实现这个功能的装置均可使用。高温气化装置32设有纯水入口35和纯水出口B 31，并且设置有两个水蒸气出口36，两个水蒸气出口36分别与电解槽41的左、右腔室连通，将水蒸气通入左、右腔室内。电解槽41中阴极电极38所在的一侧开有氢气出口34，电解槽41中阳极电极39所在的一端开有氧气出口37，氢气出口34与氧气出口37分别连接爆燃缸系统5。
如图5所示，所述爆燃缸系统5包括氢气储罐48和氧气储罐50，氢气储罐48与氧气储罐50分别通过氢气单向进气阀45、氧气单向进气阀46与爆燃缸44相连。氢气储罐48的侧壁设置氢气入口47。氧气储罐50的侧壁设置氧气入口49。爆燃缸44内部设置有由电脑控制的电火花43，爆燃缸上还设有单向排气阀42。所述爆燃缸系统还设置有光纤（未示出），通过地面监控与控制系统51来控制井底的氢气和氧气进气量以及电火花的点燃程序。
采用上述井下自动爆燃驱动排水采气装置进行排水采气的方法，步骤如下：
S1、井底流体（气液混合物）通过气液入口16进入气液分离系统中，电机驱动脱气螺旋片14高速旋转，利用离心力进行气液分离，分离出的气体较轻向上移动，当聚集一定量的气体时自动顶开排气阀，由气体出口A 9通往气流发电系统8。
通过气液分离系统将气体与液体分离，其机制主要基于惯性离心力的作用，通过利用惯性离心力将液滴分离出来。当井底流体在气液分离系统中流动时，液滴通过分层作用向下沉降，在惯性离心力的作用下被分离出来，从而实现气液分离。
脱气后的液体进入去离子装置18，去离子装置18将液体中的钙离子、镁离子、钠离子、氯离子、草酸根离子以及一些烃类液体等除去，经过去离子装置处理后的纯水从纯水出口A 20流至电解水系统6中，井底流体所包含的盐类杂质通过盐类出口17进入回收箱19中，积累一定量后利用吊机将回收箱通过油套环空回收至井口。
S2、气液分离系统中的气体流至气流发电系统中，通过气体渐扩段29与整流罩28将气体分散开来，提高其与叶轮的接触面积，并通过导流叶片27改变气流的方向角度，改变推力在叶片的轴向和径向的分力推动导流叶片旋转。导流叶片旋转产生驱动力，通过导流杆带动三相交流永磁发电机25产生交流电，通过整流器23将三相交流永磁发电机中所产生的交流电转化为直流电。直流电通过电线分别与气液分离系统、电解水系统、爆燃缸系统相连，为各系统正常运转提供动力。圆筒形风管道24中的气体经气体收缩段22将气流集中，通过气体出口B 21排到油套环空中。
通过电脑控制叶轮的发电功率，保证气流发电系统的发电功率能维持井下自动爆燃驱动排水采气工艺的正常运行。叶轮的发电功率受多种条件控制，其中包括叶轮直径、管道内流体流速、流体密度和功率系数等因素。通过这些条件的值，可以使用相应的公式来计算叶轮的发电功率，公式如下：
式中，—功率W；
ρ—流体的密度kg/m3；
D—叶片直径m；
C p—功率系数；
v—流体流速m/s；
η—发电机组效率。
S3：气液分离系统分离出的纯水进入高温气化装置，高温气化装置通过升高温度将纯水转化为水蒸气并通过水蒸气入口排入电解槽中，多余的纯水通过纯水出口B 31排入井筒，随采出管流出井口。电解槽中设置的阴极与阳极，气流发电系统所产生直流电源通过阴极和阳极使得水蒸气在电场作用下发生氧化还原反应，在阳极处产生氧气，通过氧气出口排入爆燃缸系统，在阴极处产生氢气通过氢气出口排入爆燃缸系统。
电解水系统主要利用气流发电系统所产生的直流电电解水蒸气制造氧气和氢气。此过程中，气流发电系统所产生直流电源通过阴极和阳极使得水分子在电场作用下分解为带正电荷的氢离子和带负电荷的氢氧根离子，在电解过程中，氢离子通过电解膜在电解阴极聚集，被还原成氢气分子；氢氧根离子通过电解膜在阳极聚集，被氧化成氧气分子。以下是水电解产生氢气与氧气的方程式。
S4：电解水系统产生的氢气与氧气分别通过氢气入口与氧气入口进入储罐，储罐将氢气与氧气进行压缩；通过电脑精确控制氢气储罐48与氧气储罐50储罐，使得进入燃爆缸的氢气与氧气体积比保持为2:1；在燃爆缸内通过电火花点燃，将氢气和氧气混合物引爆，从而产生高温高压的气体，并且形成一定的压强与推力，将井底积液举升至井口，并通过采出管排出。爆炸时单向排气阀打开，进气阀关闭。能量释放后排气阀关闭，进气阀打开输入气体进入下一个冲程。
该爆燃缸系统工作机理是将该系统内储能罐中的氢气与氧气按2:1的比例压缩进入该爆燃缸，通过气流发电系统所产生的电火花点燃，使其爆燃产生能量将井底积液排出。氢气与氧气反应的化学方程式如下：
由于燃爆是一个比较复杂的过程，通过物体做功的能量计算来论述其所需氢气的量。根据物体做功公式：
式中，F—物体的重力，N；
S—物体垂直运动的距离，m。
在爆破时，释放的爆炸能量与气体压力、容积和状态有关。对于永久气体的爆破，气体的状态通常不会发生变化，而只是降压膨胀，即为气体由容器破裂前压力降至大气压的简单膨胀过程。由于该爆破过程所发生的时间极快，因此无论容器内气体与周围大气存在多大温差，都可以认为容器内气体与外界来不及进行热量交换，仅会发生降压膨胀过程，因此这一过程可以视为在绝热状态下进行的。因此，永久气体爆炸能量可以看做气体绝热所做到功，可以通过下式计算所需的氢气。
式中，U g—气体膨胀所做之功，MJ；
P o—环境的绝对压力，MPa；
P—爆燃缸内气体的绝对压力，MPa；
V—容器的容积，m3；
k—气体的绝热指数。
则：
应用实例：
假设井深8000米，水为1立方米，重力加速度为9.8m2。根据公式则：
W=1000kg×9.8m/s2×8000m=78400000J=78.4MJ。
由于U g=W=78.4MJ，P o为15MPa，P为20MPa，k为1.3，代入下式：
计算可得V=1.6m3。
可以看出，从能量转换上井下压力为15MPa，装置内为20MPa时将1m3水举升8000米需要最低氢气的量为1.6m3。上述计算过程可以形成一套程序编入电脑，通过电脑操控地面监控来控制井底的进气量与燃爆，最终实现对于深井积液的有效举升。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种井下自动爆燃驱动排水采气装置，其特征在于，包括设置在井底的气液分离系统、气流发电系统、电解水系统及爆燃缸系统；所述气液分离系统位于井底积液中，所述电解水系统位于气液分离系统上方，与气液分离系统中的纯水出口A相连；所述气流发电系统位于气液分离系统下方，与气液分离系统的气体出口A相连；所述爆燃缸系统位于电解水系统上方且设置在油管内底部，电解水系统的氧气出口和氢气出口均与爆燃缸系统相连；井底流体经过气液分离系统中分离出气体和纯水，气体用于驱动气流发电系统发电，为整个排水采气装置供电，纯水进入电解水系统进行电解产生氧气和氢气；氧气和氢气进入爆燃缸系统后进行电火花点燃，使其爆燃产生能量将井底积液排出。
2.如权利要求1所述的井下自动爆燃驱动排水采气装置，其特征在于，所述气液分离系统包括圆柱形壳体，壳体侧壁下部设置气液混合物入口，上部设置气体出口A，壳体底部设置液体出口；壳体内部通过曲面形分隔板将内部空间分割为左右腔室，右腔室与气液混合物入口连通，在右腔室内竖直设置一中心柱，中心柱表面均匀设置螺旋片，中心柱下端连接电机，电机带动中心柱和螺旋片旋转进行气液分离；分离出的气体由气体出口A排出；分离出的液体由右腔室顶部开口处溢流进入左腔室并由左腔室底部的液体出口排出，液体出口排出的液体进入去离子装置以去除液体中的阴阳离子，得到纯水。
3.如权利要求2所述的井下自动爆燃驱动排水采气装置，其特征在于，所述圆柱形壳体内左右腔室的上方设置气帽和排气阀。
4.如权利要求1所述的井下自动爆燃驱动排水采气装置，其特征在于，所述气流发电系统包括圆筒形风管道，风管道底部连接气体渐扩段，顶部连接气体收缩段，圆筒形风管道、气体渐扩段以及气体收缩段相互连通构成密闭腔室，气体渐扩段底部设置气体入口，气体收缩段顶部设置气体出口B，气体渐扩段内上部设置整流罩，圆筒形风管道内中心位置设置三相交流永磁发电机，三相交流永磁发电机下部连接导流杆，导流杆上设置导流叶片，三相交流永磁发电机上方连接整流器。
5.如权利要求1所述的井下自动爆燃驱动排水采气装置，其特征在于，所述电解水系统包括电解槽，电解槽中间由电解膜分隔为左、右腔室，两个腔室内分别安装阴极电极和阳极电极；电解槽上方设置高温气化装置，高温气化装置的水蒸气出口与电解槽连通，将水蒸气通入电解槽内，电解槽左右两侧设置氧气出口和氢气出口。
6.如权利要求1所述的井下自动爆燃驱动排水采气装置，其特征在于，所述爆燃缸系统包括氢气储罐和氧气储罐，氢气储罐与氧气储罐分别通过氢气单向进气阀、氧气单向进气阀与爆燃缸相连，爆燃缸内部设置有由电脑控制的电火花，爆燃缸上还设有单向排气阀。
7.如权利要求6所述的井下自动爆燃驱动排水采气装置，其特征在于，所述爆燃缸系统设置有光纤，通过地面监控与控制来控制井底的氢气和氧气进气量以及电火花的点燃程序。
8.一种井下自动爆燃驱动排水采气方法，其特征在于，采用如权利要求1-7任意一项所述的井下自动爆燃驱动排水采气装置。
9.如权利要求8所述的井下自动爆燃驱动排水采气方法，其特征在于，步骤如下：
S1、井底流体进入气液分离系统，电机驱动螺旋片高速旋转，利用离心力将井底流体气液分离，分离出的气体上聚集到壳体上部，直至自动顶开排气阀，由气体出口A通往气流发电系统；气液分离出的液体进入去离子装置，去除液体中的阴阳离子以及烃类液体，得到纯水，纯水进入电解水系统中；
S2、气流发电系统中，通过气体渐扩段与整流罩将气体分散开来，提高其与叶轮的接触面积，并通过导流叶片改变气流的方向角度，改变推力在叶片的轴向和径向的分力推动导流叶片旋转；导流叶片旋转产生驱动力，通过导流杆带动三相交流永磁发电机产生交流电，通过整流器将三相交流永磁发电机中所产生的交流电转化为直流电，分别与气液分离系统、电解水系统、爆燃缸系统相连，为各系统正常运转提供动力；圆筒形风管道中的气体经气体收缩段将气流集中后由气体出口B排到油套环空中；
S3、电解水系统中，纯水由高温气化装置转化为水蒸气，水蒸气进入电解槽中发生氧化还原反应，在阳极处产生氧气，在阴极处产生氢气；
S4、电解水产生的氢气与氧气分别进入氢气储罐和氧气储罐进行压缩；控制氢气与氧气按2:1体积比进入燃爆缸，通过电火花点燃将氢气和氧气混合物引爆，产生高温高压的气体并形成高压强和推力，将井底积液举升至井口，并通过采出管排出。
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