CN2358341Y

CN2358341Y - 热采蒸汽－烟气发生器

Info

Publication number: CN2358341Y
Application number: CN 99219985
Authority: CN
Inventors: 张广卿
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-12
Filing date: 1999-02-12
Publication date: 2000-01-12
Anticipated expiration: 2009-02-12

Abstract

油田热采蒸汽－烟气发生器,其烧管安装在疏水器内,烧管与疏水器之间有水流通道。烧管两端与引风套和混合管配合相连。引风套、上压帽、疏水器和混合管相互连接,构成一体。烧管一端有水流喷嘴。将水沿混合管内壁喷出,形成雾状,裹夹燃烧的烟气,形成蒸汽－烟气混合物,其驱油效果优于纯蒸汽。本实用新型结构简单,加工制造容易,热效率高,成本低,使用方便,安全可靠。不排烟,无环境污染问题。

Description

热采蒸汽-烟气发生器

本实用新型涉及油田热力采油用的热采蒸汽-烟气发生器。

在石油工业出版社1996年12月出版的《采油技术手册(第八分册)，稠油热采工程技术》一书中介绍了现有的热采蒸汽锅炉，其目的是提供制取纯蒸汽的蒸汽锅炉。其结构主要由辐射段、对流段、过渡段和给水预热器构成。它能提供纯湿饱和蒸汽。不足之处是结构复杂，体积庞大、重量大、制造困难、热效率低、利用能源种类少，耗能量大、成本高、排放烟气，污染环境。

本实用新型的目的是克服了上述现有技术中不足之处而提供一种结构简单、体积小、重量轻、制造容易、能源利用种类多、热效率高、成本低、维修简单、安全可靠、不排烟、无环境污染，制取蒸汽-烟气混合物共同注入地层的热采蒸汽-烟气发生器。

本实用新型的目的是这样达到的包括炉堂、点火器、火咀、空气入口、水入口和燃料管在内的蒸汽-烟气发生器，将烧管安装在疏水器内，疏水器和烧管之间有水流通道。水流过此通道后可进行预热。烧管一端与引风套配合相连，另一端带有喷咀，与混合管相配合。引风套和上压帽、疏水器、混合管相互连接，构成一体。

本实用新型的目的还可以通过如下措施来达到：

喷咀轴向分布在喷环上，喷环套在烧管上，与烧管和混合管紧密配合。喷嘴也可与烧管制成一体，这是烧管的另一结构。即烧管的一端带有园盘，其上沿圆周分布水流喷嘴。喷嘴的轴线与蒸汽-烟气发生器的中心线有10-80°的夹角。喷嘴在烧管园盘本体上直接加工而成。疏水器内壁圆周面上轴向呈弧形或槽形或圆周呈平面状结构，与烧管外表面构成水流通道。上压帽为梯形管结构，一端带有法兰盘，与引风套法兰盘相连接。其梯形台肩上有入水口。混合管为梯形结构，其内表面有与疏水器、烧管及喷环相连接的台肩。出口直径缩小，其缩口台肩或缩口上有探测器。引风套一端带有法兰盘，与上压帽法兰盘相连接。燃料管、点火器、火咀、空气入口和火焰检测器均安装其上。引风套上有密封环，与烧管配合部形成密封。

热采蒸汽-烟气发生器的外表面用保温材料进行保温隔热。

当热采蒸汽-烟气发生器运行时，软化水由上压帽台肩上的水入口进入烧管与疏水器之间的水流通道，同烧管进行初步热交换，再经喷嘴沿混合管内喷出，形成雾状水雾环。空气经空气入口进入引风套，经火咀与从燃料管进入的燃料相混合喷入烧管，经点火器点火而燃烧。高速燃烧的烟气进入混合管时，被喷成雾状的水雾环相囊夹，进行进一步的热交换，并汽化，生成蒸汽-烟气混合物而排除混合管，并一同注入地层。这种注入地层的混合物主要成份含量如下：

H₂O(水蒸气)含量约占总体积50％-75％

CO₂含量约占总体积5％-12％

N₂含量约占总体积20％-38％

这种烟气蒸汽混合物的压力0-22Mpa，温度0-372℃，蒸汽干度0-90％，发生器的热效率95％，蒸发量7-23t/h。

这些物质进入地层后，CO₂和N₂气可溶解于原油中，使原油粘度降低；蒸汽-烟气混合物可提高油层油相渗透率，提高地层热波及体积，增加采油量；能自动调整波及剖面，均匀驱动。在采油过程中，溶于原油中的这些气体具有膨胀作用，产生能量，有助于驱油和举升。

本实用新型使用煤气做燃料，可与煤气发生器相配套、协调联动。在使用原油、天然气、重油、柴油做燃料时，效果一样，只是产生的蒸汽-烟气混合物中N₂气和CO₂气体的含量较使用煤气时低。

本实用新型附图的图面说明如下：

图1为本实用新型的主视图；

图2为本实用新型引风套剖视图；

图3为本实用新型图2的左视图；

图4为本实用新型上压帽剖视图；

图5为本实用新型疏水器剖视图；

图6为本实用新型图5的左视图；

图7为本实用新型喷环半剖视图；

图8为本实用新型图7的左视图；

图9为本实用新型烧管剖视图；

图10为本实用新型图9左视图；

图11为本实用新型混合管剖视图。

下面结合附图做进一步祥述：

如图1、图2、图3、图4，本实用新形的蒸汽-烟气发生器，将燃料管1、点火器2、空气入口12、火咀14、密封环13和火焰检测器20安装在引风套4上。上压帽6的一端与疏水器8一端相连接，另一端的法兰盘17与引风套法兰盘3相连接，与法兰盘连接的台肩上有水入口5。烧管7装入疏水器8中，一端与引风套配合相连，配合面上与密封环13相密封，另一端直经缩小的部位与喷环10相配合，喷环10套在其外表面上。如图5、如图6，疏水器8一端与上压帽相连，另一端与混合管9相连。疏水器与烧管之间有水流通道15，其内表面呈弧形结构。如图7、图8、图9、图10，喷环10用硬质耐磨材料陶瓷制成，喷环上有沿圆周分布的喷咀16，喷咀的数量20-70个，最好30-50个，喷咀的直径为1-4mm，最好为1.5-3.0mm；喷嘴的角度为10°-80°，最好为30°-60°。烧管7的另一个实施例如图9、图10所示，其一端带有园盘21，喷咀16轴向分布在园盘上，在园盘本体上加工而成。如图11，混合管9一端与疏水器相连接，另一端为蒸汽-烟气出口。混合管9内壁有与疏水器、喷环或烧管相配合的台肩18、19，其缩径台肩或缩口处有探测器11。其出口与蒸汽-烟气注入管网相连接。

热采蒸汽-烟气发生器，其外表面用保温材料保温隔热。

本实用新型的热采蒸汽-烟气发生器，与现有的技术相比较有如下优点：

1.结构简单，造价低廉，约为现有蒸汽发生器造价的1/10-1/6，制造容易，安全可靠程度高。

2.占地少，便于现场搬迁和安装，垂直或水平安装均可。配套工艺流程和设施简单，发生器本体拆装方便，除垢容易。

3.适应水质范围宽，抗腐蚀性能和除垢性能好，发生传热危急的可能小。

4.热效率高达95％以上，而现有技术的直流蒸汽锅炉热效率只有80-85％。

5.本实用新型产出的蒸汽-烟气混合物注入地层比现有技术注入单纯蒸汽具有下列优点：

1).在地下的波及体积大，驱油能量高，加热油藏效果好，油井产油量高。

2).烟气中的CO₂和N₂可溶于石油中，对原油的降粘作用好。

3).蒸汽-烟气混合物可提高油层的油相渗透率，降低水相渗透率。

4).烟气有调剖和助排作用，可提高油井产量。

5).蒸汽-烟气发生器不排放烟气，将蒸汽和烟气全部注入地层，因此没有对空气污染问题。

Claims

1.热采蒸汽-烟气发生器，包括炉堂、点火器、火咀、空气入口、水入口和燃料管，其特征是烧管7安装在疏水器8内，烧管与疏水器之间有水流通道15，烧管一端与引风套4配合相连，另一端带有喷咀16，与混合管9相配合，引风套4和上压帽6、疏水器8、混合管9相互连接，构成一体。

2.根据权利要求1所述的热采蒸汽-烟气发生器，其特征是喷咀16轴向分布在喷环10上，喷环10套在烧管7上，与混合管紧密配合。

3.根据权利要求1或2所述的热采蒸汽-烟气发生器，其特征是烧管7一端带有园盘21，其上沿圆周轴向分布多个水流喷咀16。

4.根据权利要求1或2所述的热采蒸汽-烟气发生器，其特征在于所说的喷咀的轴线与蒸汽-烟汽发生器的中心线有10-80°夹角。

5.根据权利要求1或2所述的热采蒸汽-烟气发生器，其特征是所说喷咀16在烧管7园盘本体上直接加工而成。

6.根据权利要求1所述的热采蒸汽-烟气发生器，其特征是疏水器8内壁圆周面，轴向呈弧形或槽形或圆周呈平面状结构，与烧管7外表面构成水流通道15。

7.根据权利要求1或2或6所述的热采蒸汽-烟气发生器，其特征是上压帽6为梯形管结构，一端带有法兰盘17，其梯形台肩上有水入口5。

8.根据权利要求1或2或6所述的热采蒸汽-烟气发生器，其特征是混合管9为梯形管结构，其表面有与疏水器8和烧管7相配合的台肩18、19，其缩口台肩或缩口上有探测器11。

9.根据权利要求1所述的热采蒸汽-烟气发生器，其特征是引风套4一端带有法兰盘3，与上压帽6的法兰盘17相连，燃料管1、点火器2、火咀14、空气入口12和火焰探测器20均安装其上。

10.根据权利要求9所述的热采蒸汽-烟气发生器，其特征是在于引风套4上有密封环13与烧管7配合部形成密封。