[发明专利]蒸汽二次增温增压直喷装置

说明书

本发明提供一种蒸汽二次增温增压直喷装置，包括顶端盖(13)、外壳(14)、电加热系统(1)、套管(2)、油管(3)、蒸汽管线(4)、辅助燃烧气源管线(5)、线缆传输管线(6)、喷气孔(7)、电点火装置(8)、燃烧腔(10)、网格燃烧腔壁(11)和压力控制阀(12)。顶端盖顶部与油井中的连续管连接，顶端盖的底部与燃烧腔、电点火装置及外壳连接，外壳带有电加热系统，内部燃烧腔的内壁为网格燃烧腔壁，燃烧腔与外壳和蒸汽二次增温增压直喷装置底部连接，蒸汽增温增压装置底部的压力控制阀与设备末端蒸汽喷射孔连接。本发明可以直接安装在接近井底油层部位，将产生的二氧化碳等尾气直接喷入油层中，提高采油速度和效率。

技术领域

本发明涉及石油开采过程中的蒸汽二次增温增压直喷装置，尤其是蒸汽驱油开采中向油层注入高热蒸汽驱油过程中，实现蒸汽高温直喷油层的井下二次增温增压装置。

背景技术

目前，石油的二次开采方式有多种，例如蒸汽驱油、二氧化碳驱油等。在驱油的过程中使用的高温蒸汽，都是由蒸汽锅炉站经管输传输或罐车运输至注气井口，直接注入井下油层。但与蒸汽锅炉站蒸汽的产出压力相比，注气井下的蒸汽出口压力和温度损耗极大，原因主要有两方面：1、蒸汽锅炉产出蒸汽后，由于距离运输长或管输，造成大量的热损耗；2、蒸汽在注汽井中的热量损耗。由于能量损耗无法自然补充，油田采取地面二次增温增压锅炉进行补充，而井下电热偶增温装置对蒸汽增温的效果有限，导致进入油层的蒸汽温度远远低于所需要的温度，直接影响蒸汽驱油效果。

为了解决上述的问题，本发明提供一种热值转换率高、体积小的蒸汽二次增温增压直喷装置，可以替代地面锅炉增温增压系统。该装置可以直接安装在接近井底油层部位，将增温增压的蒸汽和燃烧过程中产生的二氧化碳等尾气直接喷入油层中，所发生的热效率直接喷入到油层中，使产生的热能100％在油层中发生作用，达到了蒸汽驱油和二氧化碳混合驱油的最大效果，可提高采油速度和效率，提高30％以上石油采收率，且整个过程中无污染物排放。

发明内容

本发明提供的蒸汽二次增温增压直喷装置，包括顶端盖(13)、外壳(14)、电加热系统(1)、套管(2)、油管(3)、蒸汽管线(4)、辅助燃烧气源管线(5)、线缆传输管线(6)、喷气孔(7)、电点火装置(8)、燃烧腔(10)、网格燃烧腔壁(11)和压力控制阀(12)。顶端盖顶部与油井中的连续管连接，连续管中设有天然气管线、氧气管线，线缆传输管线、蒸汽管线与地面控制中心连接，顶端盖的底部与燃烧腔、电点火装置及外壳连接，外壳带有电加热系统，内部燃烧腔的内壁为网格燃烧腔壁，采用特种耐高温材质筛网制造，燃烧腔与外壳和蒸汽二次增温增压直喷装置底部连接，蒸汽增温增压装置底部的压力控制阀与设备末端蒸汽喷射孔连接。

蒸汽二次增温增压直喷装置放置于油井中，油层顶部与连续管连接，尾部有注蒸汽管线、燃气管、氧气管、电路连接等外部连接装置。在注气采油段设有套管2、油管3射孔；由燃料管线通过喷气孔7向下加压喷出，辅助燃烧气源管线5同时供气；电点火装置8由通过电缆连接的电点火头碳棒及热电阻组成，在燃烧腔10内进行点火将燃气点燃，火焰9由网格状燃烧腔壁喷出，沿注气方向向下燃烧，网格燃烧腔壁11是不锈钢高含碳材质；蒸汽管线4的注入方向根据不同地质情况及蒸汽需求量来设定角度，一般为10°-30°注入，紧贴设备内壁高压注入，自然形成涡旋式向下流动；蒸汽受到火焰及外壁电加热系统1，热传导增加蒸汽温度；电点火装置8与电加热系统由线缆传输管线6供电；加温后的蒸汽经过压力控制阀12进行增压，蒸汽喷出后与燃烧过程中产生的二氧化碳混合直接喷入油层。