[发明专利]一种新型井下蒸汽生成器模拟装置及使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种石油开采模拟装置及方法，特别涉及一种新型井下蒸汽生成器模拟装置及使用方法。

背景技术

为了提高稠油油藏的采收率，目前最常用的稠油热采方式为蒸汽吞吐以及蒸汽驱，蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的增产方法。蒸汽吞吐作业的过程可分为三个阶段，即注汽、焖井及回采。蒸汽驱采油是稠油油藏经过蒸汽吞吐采油之后，为进一步提高采收率而采取的一项热采方法，蒸汽驱采油就是由注入井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，从而大大降低了地层原油的粘度。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。

蒸汽吞吐以及蒸汽驱两种热采方式都需要进行注气工艺，目前现有的供气系统运行存在很多问题，一是结构复杂：主要包括蒸汽锅炉、地面螺杆泵驱动装置，井口密封器、注汽井口、隔热油管、热采封隔器等，整个系统运行复杂成本高；二是热采设备维护成本高：现有的供气系统在长时间使用后，在蒸汽锅炉内会产生结垢，结垢会影响蒸汽锅炉的热效率；二是热量损失严重，注气管道在通向重油层的过程中，蒸汽会在地下水层处产生冷凝，造成热量的大量损失，地面注汽锅炉在生成蒸汽的过程中也会造成大量的热量损失。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种新型井下蒸汽生成器模拟装置及使用方法，解决了现有供气系统的各种问题，提高蒸汽吞吐以及蒸汽驱的热量使用效率。

本发明提到的一种新型井下蒸汽生成器模拟装置，包括试验台（1）、动力系统（2）、蒸汽生成系统（3），所述试验台（1）上安装固定动力系统（2）和蒸汽生成系统（3），所述试验台（1）主要由支持机构（1-1）、蒸汽生成器座（1-2）、电机座（1-3）组成，为整个实验系统的平稳运行提供基础；所述动力系统（2）主要由变速电动机（2-1）、电动机安装座（2-2）、大带轮（2-3）组成，变速电动机（2-1）通过电动机安装座（2-2）安装在电机座（1-3）上；所述蒸汽生成系统（3）主要包括蒸汽生成器（3-1）、蒸汽生成器安装座（3-2）、小带轮（3-3）组成，蒸汽生成器（3-1）通过蒸汽生成器安装座（3-2）固定，动力系统（2）的大带轮（2-3）带动蒸汽生成系统的小带轮（3-3）旋转，小带轮（3-3）带动蒸汽生成器（3-1）的转子高速旋转，进而带动转子表层深孔空化作用，将水的动能转变为热能，将泵入水加热成水蒸汽。

优选的，上述蒸汽生成器（3-1）包括主轴（4-1）、前轴承压盖（4-2）、后轴承压盖（4-3）、蒸汽生成器主体（4-4）、进水口（4-5）、间隙外壳（4-6）、一级外壳端盖（4-8）、外壳端盖（4-9）、出口水管接头（4-10）、轴承转轴（4-11）、转子主体（4-12）、深沟球轴承（4-13）、全螺纹连接（4-15），所述主轴（4-1）的一端由小带轮（3-3）驱动，为蒸汽生成器（3-1）提供动力，蒸汽生成器主体（4-4）的上侧设有进水口（4-5），蒸汽生成器主体（4-4）的两侧分别设有前轴承压盖（4-2）和后轴承压盖（4-3），且主轴（4-1）的两端分别设有为主轴提供支撑的深沟球轴承（4-13），所述主轴（4-1）的另一端连接转子主体（4-12），所述转子主体（4-12）的外侧套有间隙外壳（4-6），并且与一级外壳端盖（4-8）配合，形成密封腔，所述进水口（4-5）连通到间隙外壳（4-6）与转子主体（4-12）之间的缝隙，转子主体（4-12）的右端通过轴承转轴（4-11）与一级外壳端盖（4-8）配合，一级外壳端盖（4-8）上设有多个通孔，在一级外壳端盖（4-8）的外侧设有外壳端盖（4-9），外壳端盖（4-9）的中心设有出口水管接头（4-10），水蒸汽通过一级外壳端盖（4-8）的通孔进入外壳端盖（4-9）的出口水管接头（4-10）。

优选的，上述转子主体（4-12）的右侧设有转子延长体（4-7），可提高空化面积，转子延长体（4-7）通过轴承（4-14）与轴承转轴（4-11）连接。

优选的，上述蒸汽生成器主体（4-4）与外壳端盖（4-9）之间通过全螺纹连接杆（4-15）活动连接。

优选的，上述转子主体（4-12）的内腔一端与主轴（4-1）连接，另一端与转子延长体（4-7）活动连接，在转子主体（4-12）的外围设有多个深孔，通过旋转的深孔的空化作用，将水的动能转变为热能。