[发明专利]一种稠油油层蒸汽加热装置与方法

说明书

技术领域

本发明提供的是一种石油开采辅助设备与方法，具体地说是一种稠油油层蒸汽加热装置与方法。

背景技术

目前，稠油油层石油的开采，需要对油层进行加热，加热的热源通常采用地上产生的蒸汽。油田开采主要采用蒸汽吞吐、蒸汽驱和火烧油层的方式对油层进行加热。其中，蒸汽吞吐是先向油井注入一定量的蒸汽，闷井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井开采重油，其缺点是：采油周期长，油层加热温度慢，并且只能开采油井附近的油层；蒸汽驱，是向井内连续不断地往油层中注入高干度的蒸汽，蒸汽不断地加热油层，从而降低地层原油的粘度，注入的蒸汽在地层中变为热的流体，将原油驱赶到生产井的周围，并被采到地面上来，缺点是：蒸汽驱只能是依靠蒸汽吞吐开采之后进行的二次对油层加热，再进行开采的方法；火烧油层是通过采用电与化学的方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层原油持续燃烧的采油方法，其缺点是：实施工艺难度大，不易控制地下燃烧，同时高压注入大量空气使成本升高。

采油井分为竖井和水平井，通常水平井与两个竖井之间相连通。

 发明内容

为了克服现有蒸汽加热和火烧油层加热方法存在的缺点，本发明提供了一种稠油油层蒸汽加热装置与方法。该装置由储油罐、油泵和燃烧器构成，燃烧器与压气机连通。通过燃焰加热管在油井中设置的方法，解决稠油油层燃焰加热的技术问题。

本发明解决技术问题所采用的方案是：

复合加热装置构成：在燃烧器的一侧装有喷嘴，喷嘴与燃料泵和油罐依次连接，在燃烧器上侧通过输送管连接有高压水泵，在燃烧器内安装有点火器，燃烧器下部横向连接有燃焰分配管和蒸汽发生器，下部连接有共振器。

复合加热油层的方法：

将燃焰管设置在竖井内，蒸汽发生管下到待加热油层；在进行油层加热时，首先开启燃料泵和风机，从油罐中抽油并混合空气，然后从喷嘴中喷入燃烧室内，而后通过点火器将燃料点燃，同时开启高压水泵，高压水流经过输送管注入到蒸汽发生管内，冷却分配管并产生高温、高压蒸汽，蒸汽排出端连接有共振器，使蒸汽和稠油共振，排入油层加热，加热后的废气经过滤器，随蒸汽从共振器中排出加热油层。

积极效果，本发明的装置能够使燃料油燃烧产生蒸汽，通过共振蒸汽在井下加热油层而将稠油变稀，便于开采。具有加热介质温度高，能量大，安全，热利用率高和热传导率高的优点。适宜作为井下燃烧加热装置使用。 

附图说明

图1为本发明结构图

图中，1.燃烧器，2.油罐，3.燃料泵，3.1.喷嘴，4.高压水泵，5.点火器，6.燃焰分配管和蒸汽发生器，7.共振器。

具体实施方式

复合加热装置构成：据图所示，在燃烧器1的一侧装有喷嘴3.1，喷嘴与燃料泵3和油罐2依次连接，在燃烧器上侧通过输送管连接有高压水泵4，在燃烧器内安装有点火器5，燃烧器下部横向连接有燃焰分配管和蒸汽发生器6，下部连接有共振器7。

复合加热油层的方法：

将燃焰管设置在竖井内，蒸汽发生管下到待加热油层；在进行油层加热时，首先开启燃料泵和风机，从油罐中抽油并混合空气，然后从喷嘴中喷入燃烧室内，而后通过点火器将燃料点燃，同时开启高压水泵，高压水流经过输送管注入到蒸汽发生管内，冷却分配管并产生高温、高压蒸汽，蒸汽排出端连接有共振器，使蒸汽和稠油共振，排入油层加热，加热后的废气经过滤器，随蒸汽从共振器中排出加热油层。

优点：

1、由于采用井下直接加热油层，比地上注入蒸汽减少了输送过程的能量损耗，安全性好，而且热能利用率高。

2、由于采用共振蒸汽加热油层，比火烧油层更加安全可控，并且能够防止油气爆炸，而且效率更高。

3、由于废气从共振器中排出，所以不用排烟设备，且能够同时加热周边的油层。