專(zhuān)利名稱(chēng)：提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種稠油熱カ開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法及裝置，用以減少熱損失、提高注汽干度、増加蒸汽熱焓、補(bǔ)充地層能量、提高原油采收率。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)外開(kāi)采稠油的主要手段是熱カ開(kāi)采，熱カ開(kāi)采是將熱能注入油層，提高油層溫度，降低原油黏度，增強(qiáng)原油的流動(dòng)性，達(dá)到開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的目的。蒸汽發(fā)生器(直流注汽鍋爐)是目前國(guó)內(nèi)外稠油開(kāi)采的專(zhuān)用設(shè)備，目前國(guó)內(nèi)約有2000余臺(tái)，其中蒸汽干度是影響注汽開(kāi)發(fā)效果的重要指標(biāo)，蒸汽干度越高，蒸汽熱焓越高，蒸汽在油藏的波及體積越大， 開(kāi)發(fā)效果越好。目前注汽鍋爐由于受自身結(jié)構(gòu)、給水水質(zhì)的限制，鍋爐出口蒸汽干度只能達(dá)到70%-75%，注入井底的蒸汽干度因井筒熱損失，僅剩30%-40%，嚴(yán)重影響了熱采效果。為了提高蒸汽干度，目前有設(shè)計(jì)ー種過(guò)熱注汽鍋爐的方法，其原理是鍋爐出口蒸汽進(jìn)入鍋爐本體外設(shè)的球形汽水分離器進(jìn)行汽水分離，分離出的高干度蒸汽再回到注汽鍋爐的過(guò)熱段加熱成過(guò)熱蒸汽，過(guò)熱蒸汽再流經(jīng)注汽鍋爐本體外設(shè)的噴水減溫器與球形汽水分離器分離出的飽和鹽水混合，飽和水得以汽化提高干度，然后注入井下，該方法雖然避開(kāi)了受熱區(qū)析鹽問(wèn)題，同時(shí)也提高了蒸汽干度，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，輔助設(shè)施多，控制繁瑣，生產(chǎn)成本高，如替換現(xiàn)有注汽鍋爐，會(huì)造成原有設(shè)備嚴(yán)重浪費(fèi)，并且投資巨大。另外，稠油熱采方式主要以蒸汽呑吐和蒸汽驅(qū)為主，屬降壓開(kāi)采，隨著吞吐輪次的増加和蒸汽驅(qū)時(shí)間的延長(zhǎng)，地層能量虧空嚴(yán)重，開(kāi)發(fā)效果變差，采收率低，注汽鍋爐本身無(wú)法解決地層能量虧空問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法及裝置，用以提高注汽鍋爐蒸汽干度、増加蒸汽熱焓、補(bǔ)充地層能量，提高原油采收率。一種提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法，包括以下注汽鍋爐出口的濕飽和蒸汽通過(guò)干度提升器提高干度后與干度提升器產(chǎn)生的燃?xì)庖黄鹈荛]注入油層；
其中，所述的干度提升器包括組合式噴頭、蒸汽加熱室、燃燒室和混合室，通過(guò)干度提升器自控系統(tǒng)控制高壓燃油泵和空氣壓縮機(jī)向燃燒室提供燃油和空氣，燃油和空氣進(jìn)入燃燒室點(diǎn)火燃燒，同時(shí)鍋爐出口的濕飽和蒸汽進(jìn)入干度提升器的蒸汽加熱室，濕飽和蒸汽在蒸汽加熱室中被燃燒室燃燒產(chǎn)生的高溫加熱，燃燒室產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入混合室，與來(lái)自蒸汽加熱室提高了一定干度的濕飽和蒸汽在混合室充分混合，濕飽和蒸汽再次提高干度，通過(guò)干度提升器自控系統(tǒng)控制燃油量可將濕飽和蒸汽干度可提高到95%-100%，同時(shí)也可控制燃?xì)庹羝旌虾蟮臏囟?，混合后的燃?xì)庹羝ㄟ^(guò)注汽管柱一起密閉注入油層。上述的干度提升器的蒸汽加熱室的首端設(shè)有蒸汽入ロ，末端設(shè)有環(huán)形多孔噴嘴，燃燒室末端與蒸汽加熱室末端的環(huán)形多孔噴嘴相通并連通混合室。上述的干度提升器的混合室的上端增設(shè)了一路混合室蒸汽入ロ，注汽鍋爐供給蒸汽一路由蒸汽加熱室首端的蒸汽入口進(jìn)入蒸汽加熱室，一路由混合室蒸汽入口直接進(jìn)入混
八令
I=I 主 O上述的干度提升器的燃燒室的前端增設(shè)預(yù)熱室，燃油和空氣在預(yù)熱室預(yù)熱，利于燃油霧化燃燒。本發(fā)明提到的提高注汽鍋爐蒸汽干度的裝置，包括高壓燃油泵、空氣壓縮機(jī)、干度提升器、干度提升器自控系統(tǒng)；注汽鍋爐的蒸汽出口一路通過(guò)注汽管線與旁通自控閥連接，通過(guò)旁通自控閥直接與注汽井口連接；蒸汽出口的另一路通過(guò)蒸汽入ロ自控閥與干度提升 器連接，通過(guò)干度提升器對(duì)蒸汽干度進(jìn)ー步提升后送入注汽井ロ，所述的干度提升器自控系統(tǒng)與注汽鍋爐自控系統(tǒng)連接；高壓燃油泵、空氣壓縮機(jī)、干度提升器上設(shè)的點(diǎn)火器與干度提升器自控系統(tǒng)連接；高壓燃油泵、空氣壓縮機(jī)又分別與干度提升器上的高壓燃油噴嘴和高壓空氣噴嘴連接；干度提升器的燃?xì)庹羝謦硗ㄟ^(guò)燃?xì)庹羝謦碜钥亻y、單流閥與注汽井口連接。本發(fā)明提到的干度提升器，包括組合式噴頭、蒸汽加熱室、燃燒室和混合室，所述的組合式噴頭設(shè)有高壓空氣噴嘴、點(diǎn)火器、高壓燃油噴嘴，所述的組合式噴頭與燃燒室連接，所述的燃燒室為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述的蒸汽加熱室以環(huán)形設(shè)計(jì)套在燃燒室的外圍，首端設(shè)有蒸汽入ロ，末端設(shè)有環(huán)形多孔噴嘴，所述的燃燒室末端與蒸汽加熱室末端的環(huán)形多孔噴嘴相通并連通混合室，混合室的出ロ端設(shè)有燃?xì)庹羝謦?。本發(fā)明提到的干度提升器，還可以是這樣的結(jié)構(gòu)包括組合式噴頭、蒸汽加熱室、燃燒室和混合室，所述的組合式噴頭設(shè)有高壓空氣噴嘴、點(diǎn)火器、高壓燃油噴嘴，所述的組合式噴頭與燃燒室連接，所述的燃燒室為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述的蒸汽加熱室以環(huán)形設(shè)計(jì)套在燃燒室的外圍，首端設(shè)有蒸汽入口，所述的燃燒室末端與蒸汽加熱室的末端相通并連通混合室，所述的混合室上端設(shè)有混合室蒸汽入ロ，出ロ端設(shè)有燃?xì)庹羝謦?。本發(fā)明提到的干度提升器，還可以是這樣的結(jié)構(gòu)根據(jù)燃料的特點(diǎn)，在上述兩種干度提升器的燃燒室的前端增設(shè)預(yù)熱室，利于燃油霧化燃燒，預(yù)熱室與組合式噴頭連接，所述的預(yù)熱室與燃燒室為圓筒形整體結(jié)構(gòu)，預(yù)熱室上下對(duì)應(yīng)開(kāi)孔，高壓空氣噴嘴、點(diǎn)火器和高壓燃油噴嘴經(jīng)預(yù)熱室連通燃燒室。以上干度提升器的幾種方案涉及的預(yù)熱室、環(huán)形多孔噴嘴、混合室蒸汽入口、混合室在干度提升器中根據(jù)具體實(shí)施條件可以全部應(yīng)用或部分應(yīng)用，例如預(yù)熱室根據(jù)燃料的特點(diǎn)可設(shè)或不設(shè)；蒸汽加熱室末端的環(huán)形多孔噴嘴和混合室蒸汽入口可單設(shè)或全設(shè)，又可根據(jù)混合室容積的加大都不設(shè)，當(dāng)然，混合室根據(jù)離井口的距離遠(yuǎn)近可不設(shè)或設(shè)置；還有本發(fā)明不僅局限于燃油作為燃料，也可以采用燃?xì)庾鳛槿剂?，?dāng)然，相應(yīng)的就需要采用高壓燃?xì)獗玫?，其結(jié)構(gòu)的常規(guī)變化均屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。干度提升器的結(jié)構(gòu)變化包括但不限于以上所述的幾種形式。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)
1、該エ藝方法及裝置可有效提高蒸汽干度，可把注汽鍋爐出ロ70%-75%干度的濕飽和蒸汽提高到95% —100%，提高了蒸汽的熱焓，更加有效地加熱油層，提高稠油開(kāi)發(fā)效果；
2、該エ藝方法及裝置產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)馀c提高干度后的蒸汽混合注入油層，熱能損失低，能源熱利用率高，還避免了ニ氧化碳排放導(dǎo)致的環(huán)境污染；
3、該エ藝方法及裝置產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)庵械獨(dú)?80%)、ニ氧化碳(20%)可有效補(bǔ)充地層能量，擴(kuò)大蒸汽波及體積，其中二氧化碳?xì)怏w可以有效改變油藏原油的流體性質(zhì)，起到降粘和降凝的作用，提高稠油采收率；
4、該エ藝方法及裝置設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)緊湊，易與現(xiàn)有注汽鍋爐配合進(jìn)行流動(dòng)作業(yè)，在利用原有注汽鍋爐的條件下，不新增投資過(guò)熱注汽鍋爐，即可提高稠油熱カ開(kāi)采的蒸汽干度并達(dá)到增壓開(kāi)采的效果，可有效降低開(kāi)采成本，提高油藏采收率。


附圖I是本發(fā)明方法的エ藝裝置流程 附圖2是干度提升器的第一種結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3是干度提升器的第二種結(jié)構(gòu)示意 附圖4是干度提升器的第三種結(jié)構(gòu)示意 附圖5是干度提升器的第四種結(jié)構(gòu)示意 附圖6是干度提升器的第五種結(jié)構(gòu)示意 附圖7是干度提升器的第六種結(jié)構(gòu)示意 上圖中注汽鍋爐I、鍋爐蒸汽出口自控閥2、蒸汽入口自控閥3、干度提升器4、放空閥5、燃?xì)庹羝隹谧钥亻y6、單流閥7、旁通自控閥8、注汽鍋爐自控系統(tǒng)9、干度提升器自控系統(tǒng)10、燃油罐11、高壓燃油泵12、空氣壓縮機(jī)13、注汽井口 14;
蒸汽入口 4. I、蒸汽加熱室4. 2、燃燒室4. 3、組合式噴頭4. 4高壓空氣噴嘴4. 5、點(diǎn)火器4. 6、高壓燃油噴嘴4. 7、預(yù)熱室4. 8、環(huán)形多孔噴嘴4. 9混合室4. 10、燃?xì)庹羝謦?4. 11混合室蒸汽入口 4.12。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I :結(jié)合附圖1-2，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述
本發(fā)明利用燃燒學(xué)、流體力學(xué)、傳熱學(xué)、工程熱力學(xué)的原理與工程技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計(jì)ー種利用研制的干度提升器將注汽鍋爐出ロ干度為70%-75%的濕飽和蒸汽加熱并提高干度至95%-100%，連同燃?xì)馔ㄟ^(guò)注汽管柱一起密閉注入油層的エ藝方法。該裝置主要由注汽鍋爐I、干度提升器4、高壓燃油泵12、空氣壓縮機(jī)13、干度提升器自控系統(tǒng)10構(gòu)成。注汽鍋爐蒸汽出ロ通過(guò)注汽管線與干度提升器4的蒸汽入口自控閥3和旁通自控閥8連接；注汽鍋爐自控系統(tǒng)9與干度提升器自控系統(tǒng)10連接，其中，注汽鍋爐自控系統(tǒng)9與干度提升器自控系統(tǒng)10為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的常規(guī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)，此處不再詳述；高壓燃油泵12、空氣壓縮機(jī)13、點(diǎn)火器4. 6與干度提升器自控系統(tǒng)10連接；高壓燃油泵12、空氣壓縮機(jī)13又分別與干度提升器組合式噴頭4. 4上設(shè)的高壓燃油噴嘴4. 7和高壓空氣噴嘴4. 5連接；干度提升器4上設(shè)的燃?xì)庹羝謦?4. 11與放空閥5、燃?xì)庹羝謦碜钥亻y6、單流閥7連接，單流閥7與注汽井口 14連接。該エ藝方法是這樣實(shí)施的工作時(shí)，首先啟動(dòng)注汽鍋爐1，此時(shí)干度提升器的蒸汽入口自控閥3和燃?xì)庹羝隹谧钥亻y6處于關(guān)閉狀態(tài)，鍋爐蒸汽出口自控閥2和旁通自控閥8處于開(kāi)啟狀態(tài)，注汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)旁通自控閥8向油井注汽，待注汽鍋爐參數(shù)運(yùn)行正常，啟動(dòng)干度提升器4，同時(shí)開(kāi)啟干度提升器的蒸汽入口自控閥3和放空閥5，關(guān)閉旁通自控閥8，干度提升器4按設(shè)定工作參數(shù)，由自控系統(tǒng)控制高壓燃油泵12和空氣壓縮機(jī)13將燃油罐11中的燃油和壓縮的空氣提供給干度提升器4，燃油和空氣進(jìn)入干度提升器4的燃燒室4. 3后由點(diǎn)火器4. 6點(diǎn)火燃燒，經(jīng)20s的自動(dòng)檢測(cè)，燃燒正常時(shí)程序自動(dòng)開(kāi)啟燃?xì)庹羝隹谧钥亻y6，關(guān)閉放空閥5，進(jìn)入正常工作的干度提升器4把注汽鍋爐提供的70%-75%干度的濕飽和蒸汽提高干度至95%-100%，與燃?xì)饣旌贤ㄟ^(guò)注汽管柱一起密閉注入油層。干度提升器4啟動(dòng)后經(jīng)20s的自動(dòng)檢測(cè)有故障或不正常，自動(dòng)關(guān)閉高壓燃油泵12和空氣壓縮機(jī)13，同時(shí)關(guān)閉蒸汽入口自控閥3和燃?xì)庹羝謦碜钥亻y6，開(kāi)啟放空閥5和旁通自控閥8，同時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)在顯示屏上顯示故障點(diǎn)，重新啟動(dòng)與上述程序相同。燃燒室4. 3燃燒產(chǎn)生的2000°C左右高溫加熱燃燒室外圍的蒸汽加熱室4. 2，濕飽和蒸汽中的飽和水在蒸汽加熱室4. 2中吸熱汽化提高蒸汽干度，飽和水吸熱汽化的同時(shí)也是給燃燒室4. 3外壁降溫的過(guò)程，因飽和水的汽化潛熱較大，而且吸熱汽化過(guò)程中蒸汽溫度不變，燃燒室4. 3外壁的溫度不會(huì)過(guò)高，可保障干度提升器4的燃燒室4. 3不被燒蝕并長(zhǎng)期安全運(yùn)行。提高了一定干度的濕飽和蒸汽經(jīng)蒸汽加熱室4. 2末端的環(huán)形多孔噴嘴4. 9噴射進(jìn)入混合室4. 10 與燃燒室4. 3產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)獬浞只旌?，其中的飽和水絕大部分瞬間吸熱汽化，蒸汽干度在混合室4. 10中再次提高，根據(jù)控制燃油用量可控制將蒸汽干度提高到95%-100%。同時(shí)也可控制燃?xì)庹羝旌虾蟮臏囟龋細(xì)庹羝旌虾蠼?jīng)燃?xì)庹羝謦?4. 11通過(guò)注汽管線一起密閉注入油層。干度提升器4的設(shè)計(jì)參數(shù)和工作參數(shù)隨時(shí)顯示在自動(dòng)控制系統(tǒng)的監(jiān)視器上并自動(dòng)記錄儲(chǔ)存。其中，干度提升器主要由組合式噴頭4. 4、蒸汽加熱室4. 2、燃燒室4. 3和混合室4. 10構(gòu)成，所述的組合式噴頭4. 4設(shè)有高壓空氣噴嘴4. 5、點(diǎn)火器4. 6、高壓燃油噴嘴4. 7，所述的組合式噴頭4. 4與燃燒室4. 3連接，所述的燃燒室4. 3為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述的蒸汽加熱室4. 2以環(huán)形設(shè)計(jì)套在燃燒室4. 3的外圍，首端設(shè)有蒸汽入口 4. I，末端設(shè)有環(huán)形多孔噴嘴4. 9，所述的燃燒室4. 3末端與蒸汽加熱室4. 2末端的環(huán)形多孔噴嘴4. 9相通并連通混合室4. 10，混合室4. 10的出口端設(shè)有燃?xì)庹羝隹?4. 11，出口通過(guò)放空閥5、燃?xì)庹羝钥亻y6和單流閥7連接注汽管線。實(shí)施例2:
結(jié)合附圖I、附圖3，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述
本實(shí)施例與實(shí)施例I的區(qū)別在于干度提升器4的蒸汽加熱室4. 2末端去掉了環(huán)形多孔噴嘴4. 9，在混合室4. 10的上端增設(shè)了一路混合室蒸汽入口 4. 12，注汽鍋爐供給蒸汽一路由蒸汽入ロ 4. I進(jìn)入蒸汽加熱室4. 2，一路直接進(jìn)入混合室4. 10,該方案亦可使燃?xì)庹羝浞只旌?，將蒸汽干度提高?5%-100%，并不影響本發(fā)明目的的實(shí)施。實(shí)施例3
結(jié)合附圖I、附圖4，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述
本實(shí)施例與實(shí)施例I的區(qū)別在于干度提升器4的蒸汽加熱室4. 2末端去掉了環(huán)形多孔噴嘴4. 9，混合室4. 10向外側(cè)延伸加長(zhǎng)，使容積加大，使來(lái)自燃燒室的燃?xì)夂蛠?lái)自注汽鍋爐的蒸汽充分混合，將蒸汽干度提高到95%-100%，當(dāng)然，此處的混合室也可以為喇叭形、圓錐形或者圓柱形，不僅限于圖中的結(jié)構(gòu)。該方案亦可使燃?xì)庹羝浞只旌?，并不影響本發(fā)明目的的實(shí)施。
實(shí)施例4
結(jié)合附圖I、附圖5、附圖6、附圖7，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)ー步的描述
本實(shí)施例與實(shí)施例I的區(qū)別在于根據(jù)燃料的特點(diǎn)，干度提升器4的燃燒室4. 3前端增設(shè)了預(yù)熱室4. 8，其他結(jié)構(gòu)變化本實(shí)施方式可以與實(shí)施方式2、實(shí)施方式3的結(jié)構(gòu)變化一致，并不影響本發(fā)明目的的實(shí)施。以上干度提升器4的幾種方案涉及的預(yù)熱室4. 8、環(huán)形多孔噴嘴4. 9、混合室蒸汽入口 4. 12、混合室4. 10在干度提升器4中根據(jù)具體實(shí)施條件可以全部應(yīng)用或部分應(yīng)用，例如預(yù)熱室4. 8根據(jù)燃料的特點(diǎn)可設(shè)或不設(shè)；蒸汽加熱室4. 2末端的環(huán)形多孔噴嘴4. 9和混合室蒸汽入口 4. 12可單設(shè)或全設(shè)，又可根據(jù)混合室4. 10容積的加大都不設(shè)，當(dāng)然，混合室
4.10根據(jù)離井口的距離遠(yuǎn)近可不設(shè)或設(shè)置；另外，本發(fā)明不僅局限于燃油作為燃料，也可以采用燃?xì)庾鳛槿剂?，?dāng)然，相應(yīng)的就需要采用高壓燃?xì)獗?、燃?xì)夤芫€等，而不需要燃油罐等，其結(jié)構(gòu)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知。 干度提升器4的結(jié)構(gòu)變化包含但不僅限于以上實(shí)施例和附圖提供的幾種形式，其結(jié)構(gòu)的常規(guī)變換也盡屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.一種提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法，其特征是注汽鍋爐出口的濕飽和蒸汽通過(guò)干度提升器提高干度后與干度提升器產(chǎn)生的燃?xì)庖黄鹈荛]注入油層； 所述的干度提升器(4)包括組合式噴頭(4. 4)、蒸汽加熱室(4. 2)、燃燒室(4. 3)和混合室(4. 10)，通過(guò)干度提升器自控系統(tǒng)(10)控制高壓燃油泵(12)和空氣壓縮機(jī)(13)向燃燒室(4.3)提供燃油和空氣，燃油和空氣進(jìn)入燃燒室(4.3)點(diǎn)火燃燒，同時(shí)鍋爐出口的濕飽和蒸汽進(jìn)入干度提升器(4)的蒸汽加熱室(4. 2)，濕飽和蒸汽在蒸汽加熱室(4. 2)中被燃燒室(4. 3)燃燒產(chǎn)生的高溫加熱，燃燒室(4. 3)產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入混合室(4. 10)，與來(lái)自蒸汽加熱室(4. 2)提高了一定干度的濕飽和蒸汽在混合室(4. 10)充分混合,濕飽和蒸汽再次提高干度，通過(guò)干度提升器自控系統(tǒng)(10)控制燃油量可將濕飽和蒸汽干度可提高到95%-100%，同時(shí)也可控制燃?xì)庹羝旌虾蟮臏囟龋旌虾蟮娜細(xì)庹羝ㄟ^(guò)注汽管柱一起密閉注入油層。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法，其特征是包括以下詳細(xì)步驟 (a)首先啟動(dòng)注汽鍋爐(1)，此時(shí)蒸汽入口自控閥(3)和燃?xì)庹羝隹谧钥亻y(6)處于關(guān)閉狀態(tài)，鍋爐蒸汽出口自控閥(2)和旁通自控閥(8)處于開(kāi)啟狀態(tài)，注汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽通過(guò)旁通自控閥(8)向油井注汽； (b)待注汽鍋爐參數(shù)運(yùn)行正常，啟動(dòng)干度提升器，同時(shí)開(kāi)啟蒸汽入口自控閥(3)和放空閥(5)，關(guān)閉旁通自控閥(8)，干度提升器按設(shè)定工作參數(shù)，由干度提升器自控系統(tǒng)(10)控制高壓燃油泵(12)和空氣壓縮機(jī)(13)將燃油罐(11)中的燃油和壓縮的空氣提供給干度提升器(4)，燃油和空氣進(jìn)入干度提升器(4)的燃燒室(4. 3)后由點(diǎn)火器(4. 6)點(diǎn)火燃燒，經(jīng)檢測(cè)燃燒正常時(shí)，開(kāi)啟燃?xì)庹羝隹谧钥亻y(6)，關(guān)閉放空閥(5)，進(jìn)入正常工作的干度提升器把注汽鍋爐提供的濕飽和蒸汽提高干度至95%-100%，與干度提升器(4)燃燒產(chǎn)生的燃?xì)饣旌虾笸ㄟ^(guò)注汽管柱一起密閉注入油層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法，其特征是所述的干度提升器(4)的蒸汽加熱室(4. 2)的首端設(shè)有蒸汽入口(4. 1)，末端設(shè)有環(huán)形多孔噴嘴(4. 9)，燃燒室(4. 3)末端與蒸汽加熱室(4. 2)末端的環(huán)形多孔噴嘴(4. 9)相通并連通混合室(4. 10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法，其特征是所述的干度提升器(4)的混合室(4. 10)的上端增設(shè)了一路混合室蒸汽入口(4. 12)，注汽鍋爐供給蒸汽一路由蒸汽加熱室(4. 2 )首端的蒸汽入口( 4. I)進(jìn)入蒸汽加熱室(4. 2 )，一路由混合室蒸汽入口(4. 12)直接進(jìn)入混合室(4. 10)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法，其特征是所述的干度提升器(4)的燃燒室(4. 3)的前端增設(shè)預(yù)熱室(4. 8)，燃油和空氣在預(yù)熱室預(yù)熱，利于燃油霧化燃燒。
6.一種提高注汽鍋爐蒸汽干度的裝置，其特征是包括高壓燃油泵(12)、空氣壓縮機(jī)(13)、干度提升器(4)、干度提升器自控系統(tǒng)(10);注汽鍋爐(I)的蒸汽出口一路通過(guò)注汽管線與旁通自控閥(8)連接，通過(guò)旁通自控閥(8)直接與注汽井口(14)連接；蒸汽出口的另一路通過(guò)蒸汽入口自控閥(3 )與干度提升器(4 )連接，通過(guò)干度提升器(4 )對(duì)蒸汽干度進(jìn)一步提升后送入注汽井口( 14)，所述的干度提升器自控系統(tǒng)(10)與注汽鍋爐自控系統(tǒng)(9)連接；高壓燃油泵(12)、空氣壓縮機(jī)(13)、干度提升器(4)上設(shè)的點(diǎn)火器(4. 6)與干度提升器自控系統(tǒng)(10)連接；高壓燃油泵(12)、空氣壓縮機(jī)(13)又分別與干度提升器(4)上的高壓燃油噴嘴(4. 7)和高壓空氣噴嘴(4. 5)連接；干度提升器(4)的燃?xì)庹羝隹?4. 11)通過(guò)燃?xì)庹羝隹谧钥亻y(6)、單流閥(7)與注汽井口(14)連接。
7.一種用于權(quán)利要求1、2或6的干度提升器，其特征是包括組合式噴頭(4. 4)、蒸汽加熱室(4. 2)、燃燒室(4. 3)和混合室(4. 10)，所述的組合式噴頭(4. 4)設(shè)有高壓空氣噴嘴(4. 5)、點(diǎn)火器(4. 6)、高壓燃油噴嘴(4. 7)，所述的組合式噴頭(4. 4)與燃燒室(4. 3)連接，所述的燃燒室(4. 3)為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述的蒸汽加熱室(4. 2)以環(huán)形設(shè)計(jì)套在燃燒室(4. 3)的外圍，首端設(shè)有蒸汽入口(4. 1)，末端設(shè)有環(huán)形多孔噴嘴(4. 9)，所述的燃燒室(4. 3)末端與蒸汽加熱室(4. 2)末端的環(huán)形多孔噴嘴(4. 9)相通并連通混合室(4. 10)，混合室(4. 10)的出口端設(shè)有燃?xì)庹羝隹?4. 11)。
8.一種用于權(quán)利要求1、2或6的干度提升器，其特征是包括組合式噴頭(4. 4)、蒸汽加熱室(4. 2 )、燃燒室(4.3)和混合室(4.10)，所述的組合式噴頭(4. 4 )設(shè)有高壓空氣噴嘴(4. 5)、點(diǎn)火器(4. 6)、高壓燃油噴嘴(4. 7)，所述的組合式噴頭(4. 4)與燃燒室(4. 3)連接，所述的燃燒室(4. 3)為圓筒形結(jié)構(gòu)，所述的蒸汽加熱室(4. 2)以環(huán)形設(shè)計(jì)套在燃燒室(4. 3)的外圍，首端設(shè)有蒸汽入口(4. 1)，所述的燃燒室(4. 3)末端與蒸汽加熱室(4. 2)的末端相通并連通混合室(4. 10)，所述的混合室(4. 10)上端設(shè)有混合室蒸汽入口(4. 12)，出口端設(shè)有燃?xì)庹羝隹?4. 11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的干度提升器，其特征是所述的燃燒室(4.3)的前端增設(shè)預(yù)熱室(4. 8 )，預(yù)熱室(4. 8 )與組合式噴頭(4. 4 )連接，所述的預(yù)熱室(4.8)與燃燒室(4. 3 )為圓筒形整體結(jié)構(gòu)，預(yù)熱室(4. 8)上下對(duì)應(yīng)開(kāi)孔，高壓空氣噴嘴(4. 5)、點(diǎn)火器(4. 6)和高壓燃油噴嘴(4. 7)經(jīng)預(yù)熱室(4. 8)連通燃燒室(4. 3)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的干度提升器，其特征是所述的燃燒室(4.3)的前端增設(shè)預(yù)熱室(4. 8 )，預(yù)熱室(4. 8 )與組合式噴頭(4. 4)連接，所述的預(yù)熱室(4. 8 )與燃燒室(4. 3 )為圓筒形整體結(jié)構(gòu)，預(yù)熱室(4. 8)上下對(duì)應(yīng)開(kāi)孔，高壓空氣噴嘴(4. 5)、點(diǎn)火器(4. 6)和高壓燃油噴嘴(4. 7)經(jīng)預(yù)熱室(4. 8)連通燃燒室(4. 3)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種稠油熱力開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種提高注汽鍋爐蒸汽干度的方法及裝置。其技術(shù)方案是注汽鍋爐出口的濕飽和蒸汽通過(guò)干度提升器提高干度后與干度提升器產(chǎn)生的燃?xì)庖黄鹈荛]注入油層；其中，所述的干度提升器包括組合式噴頭、蒸汽加熱室、燃燒室和混合室，燃燒室產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)膺M(jìn)入混合室，與來(lái)自注汽鍋爐的蒸汽在混合室充分混合。有益效果是可把注汽鍋爐出口的濕飽和蒸汽干度提高到95%—100%，起到提高蒸汽的熱焓，補(bǔ)充地層能量，擴(kuò)大蒸汽波及體積的作用，能更加有效地加熱油層，提高稠油開(kāi)發(fā)效果；熱能損失低，能源熱利用率高，還避免了二氧化碳排放導(dǎo)致的環(huán)境污染；可有效降低開(kāi)采成本，提高油藏采收率。
文檔編號(hào)F22B37/00GK102818250SQ20121028614
公開(kāi)日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月13日
發(fā)明者薛炳平, 王順華, 代彥臣 申請(qǐng)人:勝利油田三力石油技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司