用于地下氣化開采的伸縮注氣點火裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種用于地下氣化開采的伸縮注氣點火裝置，包括裝置主體、溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)(1)、電路配套系統(tǒng)(2)、反向注氣噴射裝置(3)、電點火器(4)、注氣連續(xù)管(5)、壓力阻隔滑動裝置(6)、連接裝置(7)、外層井壁套管(8)、外層保護連續(xù)管(9)和電增溫裝置(10)；裝置主體通過連接裝置與外層保護連續(xù)管的前段連接，反向注氣噴射裝置可360°旋轉，其上設有注氣噴射口，與注氣連續(xù)管連接，注氣噴射口的開口方向與注氣連續(xù)管的注入方向相反；電點火器安裝在反向注氣噴射口旁，裝置主體通過壓力阻隔滑動系統(tǒng)與外層井壁套管接觸。本裝置采用反向注氣噴射系統(tǒng)進行注氣，提高了燃燒效率及氧氣使用率，并可以往復運動。
【專利說明】用于地下氣化開采的伸縮注氣點火裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明提供一種伸縮注氣點火裝置，尤其是用于石油、煤炭、油頁巖地下氣化開采過程中的伸縮注氣點火裝置。
【背景技術】 [0002]石油、煤炭、油頁巖在地下氣化技術開采是現(xiàn)在一個發(fā)展前景最廣闊的尖端技術課題，通過世界各國長期的探索與努力，石油、煤炭、油頁巖、頁巖在地下氣化技術開采已經有了長足的進步和發(fā)展，可減少煤炭開采、運輸和加工對環(huán)境造成的重大污染及安全等所帶來的諸多問題，是實現(xiàn)封閉運行、無污染物排放、獲取清潔能源唯一途徑。
[0003]現(xiàn)階段煤炭地下點火方式主要分為化學點火、固體燃料點火、電點火等，其點火成功率相對較低，現(xiàn)有注氣方式由于直筒式注氣法易造成有效氣體浪費，提高注氣成本并導致產出氣組份不穩(wěn)定和不能實現(xiàn)設計要求。而點火裝置和控制點火裝置的自動化、現(xiàn)代化和創(chuàng)新注氣方式是石油、煤炭地下氣化、油頁巖氣化技術開采不可缺少的關鍵技術裝置。
[0004]本發(fā)明提供一種用于石油、煤炭、油頁巖地下氣化開采過程中的伸縮注氣點火裝置，該裝置在油層、煤炭、油頁巖地下氣化開采過程中可以采用壓力差、溫度差作用實現(xiàn)自燃點火，也可實現(xiàn)遠程遙控電控點火，也可通過注入化學助燃劑實現(xiàn)化學點火，是石油、煤炭、油頁巖在地下氣化技術開采和實施過程中的核心裝置。
[0005]技術方案
[0006]本發(fā)明提供了一種用于石油、煤炭、油頁巖地下氣化開采的伸縮注氣點火裝置。
[0007]伸縮注氣點火裝置，包括裝置主體、溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)(I)、電路配套系統(tǒng)
(2)、反向注氣噴射裝置(3)、電點火器(4)、注氣連續(xù)管(5)、壓力阻隔滑動裝置(6)、連接裝置(7)、外層井壁套管(8)、外層保護連續(xù)管(9)和電增溫裝置(10);裝置主體為鍛造工藝，通過連接裝置(7)與外層保護連續(xù)管(9)連接，溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)(I)、電點火器(4)、電增溫裝置(10)與電路配套系統(tǒng)(2)相連接，反向注氣噴射裝置(3)上設有多個注氣噴射口，與注氣連續(xù)管(5)連接，并接通地面注氣裝置；電點火器(4)安裝在反向注氣噴射裝置
(3)旁，用于氧氣噴射時點火；裝置主體通過壓力阻隔滑動系統(tǒng)(6)與外層井壁套管(8)接觸，其中，溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)用于監(jiān)測油層、煤層、油頁巖中的壓力、溫度的數(shù)據采集工作；壓力阻隔滑動系統(tǒng)用于防止壓力泄露并作為本裝置伸縮運動時的活動支撐。
[0008]反向注氣噴射系統(tǒng)裝置，注氣噴射口設計為多個，反向注氣噴射裝置可360度旋轉，注氣噴射口的開口方向與注氣連續(xù)管的注入方向相反，二者之間的火角小于90°，使從氣體噴射口噴出的富氧或空氣沿著與注氣連續(xù)管相反的方向噴射至油層、煤層中，在燃燒空間內形成旋轉的富氧或空氣渦流，使氧氣充分與油層、煤層接觸。連接裝置與外層保護連續(xù)管的前段相連，使伸縮注氣點火裝置可隨著連續(xù)管的電動裝置前后伸縮進行反復使用。
[0009]本發(fā)明提供的伸縮注氣點火裝置，利用水平井使用本裝置向油層、煤層中注入高熱蒸汽、助燃劑、特種催化劑，并利用電增溫裝置對油層、煤層進行增溫增壓，提高油層、煤層溫度到200-400°C，向煤層中注入富氧，使用本發(fā)明的裝置系統(tǒng)中的電點火器利用電弧電火花使油層、煤層點火燃燒。根據油層、煤層的寬度厚度及地質情況，本裝置可進行通過連續(xù)啟動電點火裝置實現(xiàn)單次點火和連續(xù)多次點火，并且可通過監(jiān)控數(shù)據分析后，根據地下情況實現(xiàn)人工控制點火。通過連續(xù)管伸縮運動方式實現(xiàn)本裝置的往復運動，實現(xiàn)了伸縮過程中可移動注氣方法實現(xiàn)點火過程，實現(xiàn)了油層、煤層中有效穩(wěn)定連續(xù)燃燒運行。
[0010]本裝置采用反向注氣噴射系統(tǒng)進行注氣，使噴氣方向與注氣方向呈反方向角度，提高了燃燒效率及氧氣使用率；裝置集點火、注氣、自動監(jiān)控控制于一體；自動化控制操作，可以實現(xiàn)連續(xù)點火、控制點火、反復使用；大幅度降低石油、煤炭、油頁巖地下氣化技術開采成本及能源消耗，實現(xiàn)綠色環(huán)保和高效節(jié)能減排。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1為伸縮注氣點火裝置的示意圖。
[0012]圖中:1、溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)，2、電路配套系統(tǒng)，3、反向注氣噴射裝置，4、電點火器，5、注氣連續(xù)管，6、壓力阻隔滑動系統(tǒng)，7、連接裝置，8、外層井壁套管，9、外層保護連續(xù)管，10、電增溫裝置。
具體實施例
[0013]如圖1所示，伸縮注氣點火裝置，包括裝置主體、溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)(I)、電路配套系統(tǒng)(2)、反向注氣噴射裝置(3)、電點火器(4)、注氣連續(xù)管(5)、壓力阻隔滑動系統(tǒng)
(6)、連接裝置(7)、外層井壁套管(8)、外層保護連續(xù)管(9)和電增溫裝置(10);裝置主體為鍛造工藝，通過連接裝置(7)與外層保護連續(xù)管(9)的前段連接，溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)
(I)、電點火器(4)、電增溫裝置(10)與電路配套系統(tǒng)(2)相連接，反向注氣噴射裝置(3)上設有多個注氣噴射口，與注氣連續(xù)管(5)連接，并接通地面注氣裝置；電點火器(4)安裝在反向注氣噴射裝置(3)旁，用于氧氣噴射時點火；裝置主體通過壓力阻隔滑動系統(tǒng)(6)與外層井壁套管(8)接觸，其中，溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)用于監(jiān)測油層、煤層、油頁巖中的壓力、溫度的數(shù)據采集工作；壓力阻隔滑動系統(tǒng)用于防止壓力泄露并作為本裝置伸縮運動時的活動支撐。
[0014]反向注氣噴射系統(tǒng)中，注氣噴射裝置設計為可360度旋轉，注氣噴射口的開口方向與注氣連續(xù)管的注入方向相反，二者之間的夾角為60°，使從注氣噴射口噴出的富氧或空氣沿著與注氣連續(xù)管相反的方向噴射至油層、煤層中，在燃燒空間內形成旋轉的富氧或空氣渦流，使氧氣充分與油層、煤層接觸。連接裝置與外層保護連續(xù)管相連，使伸縮注氣點火裝置可隨著連續(xù)管的電動裝置前后伸縮進行反復使用。
[0015]本發(fā)明提供的伸縮注氣點火裝置，利用水平井使用本裝置向油層、煤層中注入高熱蒸汽、助燃劑、特種催化劑，并利用電增溫裝置對油層、煤層進行增溫增壓，提高油層、煤層溫度到200-400°C，向煤層中注入富氧，使用本發(fā)明的裝置系統(tǒng)中的電點火器利用電弧電火花使油層、煤層點火燃燒。根據油層、煤層的寬度厚度及地質情況，本裝置可進行通過連續(xù)啟動電點火裝置實現(xiàn)單次點火和連續(xù)多次點火，并且可通過監(jiān)控數(shù)據分析后，根據地下情況實現(xiàn)人工控制點火。通過連續(xù)管伸縮運動方式實現(xiàn)本裝置的往復運動，實現(xiàn)了伸縮過程中可移動注氣點火過程，實現(xiàn)了油層、煤層中有效穩(wěn)定連續(xù)燃燒運行。
【權利要求】
1.用于地下氣化開采的伸縮注氣點火裝置，包括裝置主體、溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)(I)、電路配套系統(tǒng)(2)、反向注氣噴射裝置(3)、電點火器(4)、注氣連續(xù)管(5)、壓力阻隔滑動裝置出)、連接裝置(7)、外層井壁套管(8)、外層保護連續(xù)管(9)和電增溫裝置(10);其特征在于，裝置主體通過連接裝置(7)與外層保護連續(xù)管(9)連接，溫度壓力監(jiān)控配套系統(tǒng)(I)、電點火器(4)、電增溫裝置(10)與電路配套系統(tǒng)(2)相連接，反向注氣噴射裝置(3)與注氣連續(xù)管(5)連接，并接通地面注氣裝置；電點火器(4)安裝在反向注氣噴射裝置(3)旁，裝置主體通過壓力阻隔滑動系統(tǒng)出)與外層井壁套管(8)接觸。
2.如權利要求1所述的伸縮注氣點火裝置，其特征在于，注氣噴射裝置可360度旋轉，其上設有多個注氣噴射口，注氣噴射口的開口方向與注氣連續(xù)管的注入方向相反，二者之間的夾角小于90°，使從注氣噴射口噴出的富氧或空氣沿著與注氣連續(xù)管相反的方向噴射。
3.如權利要求2所述的伸縮注氣點火裝置，其特征在于，連接裝置與外層保護連續(xù)管的前段相連，使伸縮注氣點火裝置可隨著連續(xù)管的電動裝置前后伸縮而往復運動。
4.如權利要求3所述的伸縮注氣點火裝置，其特征在于，伸縮注氣點火裝置在水平井中向油層、煤層中注入高熱蒸汽、助燃劑、特種催化劑，并通過電增溫裝置對油層、煤層進行增溫增壓，提高油層、煤層溫度到200-400°C，向煤層中注入富氧，電點火器利用電弧電火花使油層、煤層點火燃燒，根據油層、煤層的寬度厚度及地質情況，伸縮注氣點火裝置可進行通過連續(xù)啟動電點火裝置實現(xiàn)單次點火和連續(xù)多次點火，并且可通過監(jiān)控數(shù)據分析后，根據地下情況實現(xiàn)人工控制點火。
【文檔編號】E21B43/243GK103573237SQ201310533891
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月1日 優(yōu)先權日:2013年11月1日
【發(fā)明者】鄧曉亮, 洪兆 申請人:鄧曉亮