[实用新型]一种地下受控燃烧采油的供气装置

说明书

一种地下受控燃烧采油的供气装置，它是一种石油开采设备，可用于稠油油田的开采。也可以用于薄煤层的地下煤气产生。

在稠油油田的采油中，由于蓄油层石油粘度较大，不易流动，因此不易被开采。对于稠油油田，现有的采油方法有两种。一种是化学溶剂方法，采用向地下注入某些化学溶剂（如增塑剂，或天然气等轻烃溶剂）使其粘度降低，提高其采出率和采油率。但这种方法要使用成本较高的化学溶剂。另一种是采用向采油井内压注湿蒸汽或过热蒸汽的方法。这种方法不使用高价的化学溶剂，成本较低。但是，它需要一个中心热采站，并需要铺设一个通到各个采油井口的高压隔热管网。因此初始投资较大。而且由于过热蒸气的输送距离较大，因此热损失也较大。

本实用新型的目的是发明一种地下受控燃烧采油的供气装置，它采用在地下油层中直接控制燃烧的方法稀释稠油提高稠油采出率，不消耗昂贵的化学溶剂，也不用地面的蒸汽加热设备，降低稠油的开采成本。

本实用新型结构如附图1所示，在注气井井口有注气分配阀1，有空气压缩机2和空气压缩机驱动电机3，其特征在于：有热换热器4，它的热边入口与空气压缩机2的出口相连，在热换热器4热边出口之后接有冷换热器5，与其冷换热器5的热边入口相连，有氧富集装置6，氧富集装置6由高压腔7、低压腔8和高压腔7以及低压腔8之间的氧分子筛滤膜9组成，高压腔7的入口与冷换热器5热边出口相连，高压腔7的出口与膨胀涡轮机11相连，膨胀涡轮机11的出口与冷换热器5的冷边入口相连，冷换热器5的冷边出口与大气相通，有涡轮增压机10，它与膨胀涡轮机11同轴并由其驱动，涡轮增压机10的输入口与氧富集装置6的低压腔8相通，轴出口与热换热器4的冷边输入口相连，在热换热器4的冷边输出口处，接有电加热器12，电加热器12的输出端与注气井配阀1相接。

附图1为本实用新型的结构示意图。

附图2为本实用新型采用机电一体化测控方式实施例示意图。

本实用新型的工作原理如下：

在注气井井口有注气分配阀1，有空气压缩机2和空气压缩机驱动电机3。热换热器4的热边入口与空气压缩机2的出口相连，在热换热器4热边出口之后接有冷换热器5，与其冷换热器5的热边入口相连。有氧富集装置6，氧富集装置6由高压腔7、低压腔8和高压腔7以及低压腔8之间的氧分子筛滤膜9组成，高压腔7的入口与冷换热器5热边出口相连，高压腔7的出口与膨胀涡轮机11相连，膨胀涡轮机11的出口与冷换热器5的冷边入口相连，冷换热器5的冷边出口与大气相通。装有涡轮增压机10，它与膨胀涡轮机11同轴并由其驱动。涡轮增压机10的输入口与氧富集装置6的低压腔8相通，轴出口与热换热器4的冷边输入口相连。在热换热器4的冷边输出口处，接有电加热器12，电加热器12的输出端与注气井配阀1相接。工作时，空气压缩机2由它的驱动电机3驱动，吸入普通空气并加压，压缩后的空气温度升高。有热换热器4，它的热边入口与空气压缩机2的出口相连。压缩后的升温空气进入热换热器4，被初步降温。然后进入冷换热器5，在冷换热器5中，被冷却到室温。冷却后的加压空气进入氧富集装置6的高压腔7。由于氧分子筛滤膜在压力下有选择氧分子通过的作用，使透过氧分子筛滤膜的氧分子比例大于输入气体中的氧含量，从而在低压腔8中使氧分子富集，提高了输出气体中的氧含量。一般使用单级装置就能使氧含量增加到30％，满足受控燃烧的需要。由高压腔排出的贫氧高压空气进入涡轮膨胀机11并在其中膨胀做功，推动涡轮转动。由于贫氧高压空气膨胀，压力降低到接近外界空气压力，同时温度也大幅度下降，低于室温。降温后的贫氧空气进入冷换热器5的冷边，用于吸收在冷换热器5热边的被初步降温的压缩空气的热量，使其温度降回到30～40℃，以适于氧分子筛滤膜的工作。吸热后的贫氧空气被排入大气。由氧富集装置6的低压腔8得到的富氧空气进入涡轮增压机10。由于涡轮增压机10与膨胀涡轮机11同轴，并由贫氧高压空气膨胀所驱动，提供机械能，从而压缩富氧空气，使其增压到所需要的注入压力。增压后的富氧压缩空气温度上升，但一般还是低于由空气压缩机2输出的压缩空气的温度，因此，当富氧压缩空气从热换热4的冷边入口进入后，吸收由空气压缩机2输出的压缩空气中的热量，达到能量的重复利用。富氧压缩空气虽吸收了一定的由空气压缩机2输出的压缩空气的热量，但其温度还没有达到地下受控燃烧的自燃条件要求，因此，在由热换热器4冷边出口输出的富氧压缩空气通过电加热器12，由电加热器12加热到所需温度后通过注气井井口的注气分配阀1注入井内。