[发明专利]一种用于放喷池内液体进行处理的自吸式蒸发燃烧筒

说明书

根据本发明提出了一种用于放喷池内液体进行处理的自吸式蒸发燃烧筒，包括：构造成圆筒形的燃烧外筒；同心布置在所述燃烧外筒内的燃烧内筒，在所述燃烧内筒的内部设有加速喷管，在所述加速喷管的出口与用于存放液体的放喷池之间连接有引流管；其中，所述加速喷管构造成文丘里管结构，从而能够在所述加速喷管的出口处形成负压，所述引流管在所述负压作用下，能够将所述放喷池内的液体吸入所述自吸式蒸发燃烧筒内，并被所述加速喷管产生的气流反复雾化蒸发。

技术领域

本发明涉及石油及天然气开采技术领域，具体地涉及一种用于放喷池内液体进行处理的自吸式蒸发燃烧筒。

背景技术

水力压裂改造是气田低渗致密气藏高效开发的主要手段，也是页岩气气藏获得理想产能的重要手段。水力压裂改造的目的是为了在储层中形成高导流能力的裂缝，提高天然气在裂缝中的运移能力。压裂改造中采用的主要工作液类型为水基压裂液，施工完毕后大量的破胶压裂液在地层压力作用下返排回地面。

近年来，伴随着油气田勘探开发部署的不断深入和扩大，压裂改造规模日益增加。尤其是，页岩气大规模体积压裂工艺的应用，使得单井压裂液入地液量接近5万方。因此，随之而来的是大量压裂液返出给水处理带来的难题。

目前，对于压裂返排液的处理办法主要有外排、回注和重复利用等几大类。考虑到尽量降低成本，当然更倾向于全部用于回收利用。但受到施工作业周期、排液和存储规模矛盾、协调和调度管理，以及多次重复液体性能指标缺陷等因素的影响，不可能完全实现压返液重复利用。通常来说，年度的压返液利用率能达到60％已属不易。

对于每口气井来说都需要经历压裂施工、压后返排及放喷点火测试等几个过程。在放喷点火测试过程中，气体被直接燃烧，而被火焰燃烧的热值往往被浪费掉。目前，石油及天然气井在进行测试和试采时，主要是在点火燃烧状态下进行压裂液返排和录取相关的资料。在测试期间返排液量大、火焰热能较大。通过对火焰燃烧热值和水蒸发需要的热值对比分析可知，一口测试产量5万方/天的气井能够满足200方返排液的蒸发。

然而，目前对油气井返排液的处理仍然存在一些问题。例如，现有的压裂井的返排和点火模式，需要先返排一定量的压返液才能点火成功，从而导致大量返排液不能被蒸发。大量返排液需要处理，从而导致处理成本较高、环保压力较大。另外，常规燃烧筒在设计和使用上，重点考虑的是气液分离和安全燃烧问题，并没有考虑到提高火焰蒸发返排液的效率问题。设计在火焰向上部燃烧，从而使得火焰对放喷池内液体的蒸发效率不高。

由此，在石油及天然气井进行测试和试采过程中，亟需一种能够达到充分利用火焰蒸发返排液的蒸发燃烧筒。

发明内容

针对至少一些如上所述的技术问题，本发明旨在提出一种用于放喷池内液体进行处理的自吸式蒸发燃烧筒，该自吸式蒸发燃烧筒内部的加速喷管采用文丘里原理，其能够产生高速气流，并且充分利用高速气流的动能。通过将高速流体通过时的动能转化为吸取放喷池内液体进入到燃烧筒内的势能，自动将存储在放喷池内的液体重新吸入到燃烧筒内，对返排液进行反复雾化蒸发。大大提高了燃烧筒对液体的蒸发效率，减少了返排废水排放。

为此，根据本发明，提出了一种用于放喷池内液体进行处理的自吸式蒸发燃烧筒，包括：构造成圆筒形的燃烧外筒；同心布置在所述燃烧外筒内的燃烧内筒，在燃烧内管的内部设有加速喷管，在所述加速喷管的出口与用于存放液体的放喷池之间连接有引流管；其中，所述加速喷管构造成文丘里管结构，从而能够在所述加速喷管的出口处形成负压，所述引流管在所述负压作用下，能够将所述放喷池内的液体吸入所述自吸式蒸发燃烧筒内，并被所述加速喷管产生的气流反复雾化蒸发。

在一个优选的实施例中，在所述燃烧外筒的出口端设有导焰板。

在一个优选的实施例中，所述导焰板构造成曲面。

在一个优选的实施例中，在所述燃烧外筒的出口端还设有半圆形的挡板，所述挡板与所述导焰板径向相对设置。