[实用新型]蒸汽发生装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油开采技术领域，尤其涉及一种蒸汽发生装置。

背景技术

蒸汽发生装置在稠油开采过程中被广泛应用于蒸汽注入采油领域。蒸汽发生装置需要将一定量的蒸汽注入油层中以实现对石油的开采。

例如附图1所示的一种蒸汽发生装置，其具有依次连接的供水单元100、泵101、换热器102、对流段103、辐射段104、燃烧单元105、以及注汽管路106。这种蒸汽发生装置只能将产生的饱和蒸汽注入井下开采稠油。然而采用饱和蒸汽注井采油时，由于饱和蒸汽的温度还不够高，因此稠油的采收率偏低。

随着稠油的多轮次开采，人们发现高温高压下的过热蒸汽更适合稠油的开采，提高稠油的采收率。因为稠油黏度对温度十分敏感，温度每升高8℃～9℃，黏度就可降低1倍。若以高温高压的过热蒸汽注入油层进行开采，采收率可达到50％～70％，单井产量会有效提高。提高采收率的关键是提高注入油层的蒸汽质量，蒸汽温度越高，单位质量的蒸汽所携带的热量越多，注入地层的有效热量增多，产量和采收率就能够提高。稠油开采采用过热蒸汽注井后，采收率显著提高，产量可增加3～8倍。因此，为了提高稠油的采收率，利用高温高压下的过热蒸汽注井采油通常是增加稠油产量的有效途径。

实用新型内容

为了克服现有技术中的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种蒸汽发生装置。这种蒸汽发生装置可以产生过热蒸汽以提高稠油的开采量。

本实用新型的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种蒸汽发生装置，它包括用于产生热量的燃烧单元和与所述燃烧单元相连通的烟道，所述烟道沿所述燃烧单元产生热量的流动方向排布有辐射段和对流段，所述蒸汽发生装置还包括至少部分位于所述辐射段的辐射段换热器、至少部分位于所述对流段的对流段换热器以及与所述对流段换热器的入口端相连通的供水单元，所述对流段换热器的出口端与所述辐射段换热器的入口端相连通；

所述烟道在所述辐射段和所述对流段之间还具有过热段，所述蒸汽发生装置还包括至少部分位于所述过热段的过热段换热器、汽水分离器和喷淋器，所述汽水分离器的入口端与所述辐射段换热器的出口端相连通，所述汽水分离器的蒸汽出口端与所述过热段换热器的入口端相连通，所述喷淋器的入口端分别与所述过热段换热器的出口端和所述汽水分离器的水出口端相连通，所述喷淋器的出口端与油井相连通；

所述燃烧单元包括燃烧室、燃油系统、天然气系统以及用于在所述燃油系统和所述天然气系统之间切换的切换装置，所述燃油系统与所述天然气系统分别与所述燃烧室相连通，所述燃烧室与所述烟道相连通。

具体地，所述对流段换热器包括第一换热器和第二换热器；所述第一换热器的壳程入口端与所述供水单元相连通，所述第一换热器的壳程出口端与所述第二换热器的入口端相连通，所述第二换热器的出口端与所述第一换热器的管程入口端相连通，所述第一换热器的管程出口端与所述辐射段换热器的入口端相连通。

更具体地，所述供水单元包括提供软化水的软化水源和泵，所述泵的一端与所述软化水源相连通，所述泵的另一端与所述第一换热器的壳程入口端相连通。

优选地，所述泵为柱塞泵或高压泵。

优选地，所述过热段换热器的出口端与所述喷淋器的入口端之间设有用于获取所述过热段换热器产生的过热蒸汽的取样器。

进一步地，所述燃油系统包括供油单元、控制所述燃油流量的第一控制阀，所述第一控制阀一端与所述供油单元相连通，所述第一控制阀的另一端与所述燃烧室相连通。

更进一步地，所述天然气系统包括供气单元、用于对天然气进行稳压的膨胀管以及控制所述天然气流量的第二控制阀，所述第二控制阀一端与所述供气单元相连通，所述第二控制阀的另一端与所述膨胀管相连通，所述膨胀管与所述燃烧室相连通。

优选地，所述蒸汽发生装置还包括用于对所述蒸汽发生装置进行控制的PLC控制系统。

优选地，所述烟道呈L形排布，所述L形烟道具有纵向部、横向部以及与所述纵向部和所述横向部相交的相交部，所述烟道在所述纵向部与所述相交部相对处具有第一端，所述烟道在所述横向部与所述相交部相对处具有第二端，所述烟道的对流段换热器至少部分位于所述烟道的第一端，所述烟道的辐射段换热器至少部分位于所述烟道的第二端，所述烟道在其过热段与辐射段之间具有过渡段。