液体汽化系统及使用方法
【专利说明】液体汽化系统及使用方法
[0001] 本申请作为PCT国际专利申请提交于2013年10月4日，并要求美国临时专利申 请号61/709, 913的优先权，该美国临时专利申请的公开内容通过引用以其全部结合在此。
[0002] 导言
[0003] 油气生产作业正面临着愈加复杂的水管理问题，包括采出和回流水的正确处理和 /或处置。在许多区域，处置井容量和位置可能不能够跟上新的生产井和上升的水体积。采 出和回流水的处理和/或处置是昂贵的、复杂的和能量消耗大的过程。
[0004] 例如，液体的蒸发可能是能量消耗大的。这在大量的水必须在相对短的时间间隔 内蒸发的情况下和在不能实行蒸发池的情况下，是特别真实的。水的蒸馏（例如，为了脱盐 或其他水纯化目的）也可能需要大量的能量。因此，作为采出的、回流的或其他类型的水的 备选的处理和/或处置，一种节能且较不昂贵的液体汽化手段是必需的。
[0005] 附图简沐
[0006] 参看附图，其中，在所有这些视图中，相似的数字表示相似的部分。
[0007] 图1示出了当前公开的液体汽化系统的一个实施方案，包括流动性溶液、压力源、 喷嘴和点火器。
[0008] 图2示出了当前公开的液体汽化系统的一个实施方案，包括图1的全部部件和任 选的汽化室。
[0009] 图3示出了当前公开的液体汽化系统的一个实施方案，包括图2的全部部件和任 选的第二点火器、任选的第二汽化室，和任选的颗粒捕获。
[0010] 图4示出了当前公开的液体汽化系统的一个实施方案，包括图2的全部部件和在 喷嘴处或其上游任选添加的一种以上添加剂。
[0011] 图5示出了使用当前公开的液体汽化系统的方法的一个实施方案，包括流动性溶 液的加压，第一级汽化，任选的第二级汽化，和任选的汽化后处理。
[0012] 图6示出了使用当前公开的液体汽化系统的方法的一个实施方案，包括流动性溶 液的加压，包括任选的汽化室在内的第一级汽化，包括点燃和任选的汽化室在内的任选的 第二级汽化，和任选的汽化后处理。
[0013] 图7示出了对甲烷/空气/水混合物来说的可燃极限。
[0014] 图8示出了作为初始水负载量及液滴尺寸的函数的燃烧速度。
[0015] 图9示出了对于给定的液滴直径，为了将燃烧速度降低20%所需的水质量分数。
[0016] 图10示出了当前公开的液体汽化系统的喷嘴和点火器实施方案的侧面图。
[0017] 图11A示出了在当前公开的液体汽化系统的使用中的喷嘴和点火器实施方案的 侧面图。
[0018] 图11B示出了在当前公开的液体汽化系统的使用中的喷嘴和点火器实施方案的 侧面图。
[0019] 图11C示出了在当前公开的液体汽化系统的使用中的喷嘴和点火器实施方案的 侧面图。
[0020] 图11D示出了在当前公开的液体汽化系统的使用中的喷嘴和点火器实施方案的 侧面图。
[0021]图11E示出了在当前公开的液体汽化系统的使用中的喷嘴和点火器实施方案的 侧面图。
[0022] 图12示出了对于在图11中公开的液体汽化系统的喷嘴和点火器实施方案，作业 放电的示波器迹线。
[0023]图13示出了当前公开的液体汽化系统的喷嘴和点火器实施方案的侧面图。
[0024]图14示出了当前公开的液体汽化系统的喷嘴和点火器实施方案的侧面图。
[0025] 图15A示出了当前公开的液体汽化系统的喷嘴和点火器实施方案（多电极滑动弧 (glid-arc)点火器）的侧面图。
[0026] 图15B示出了在图15A中当前公开并参照的液体汽化系统的喷嘴和点火器实施方 案（多电极滑动弧点火器）的顶面图。
[0027]图16A示出了当前公开的液体汽化系统的点火器实施方案（穿孔锥等离子体管 3-D 滑动弧（cavetron-plasmatron 3_D glid-arc))的顶面图。
[0028] 图16B示出了当前公开的且在图16A中参照的液体汽化系统的点火器实施方案 (穿孔锥等离子体管3-D滑动弧）的侧面图。
[0029] 图16C示出了当前公开的且在图16A和图16B中参照的液体汽化系统的点火器实 施方案（穿孔锥等离子体管3-D滑动弧）的另一个侧面图（从图16B旋转90度）。
[0030] 图17A示出了在操作上连接至当前公开的液体汽化系统的点火器的喷嘴的实施 方案的侧面图。
[0031]图17B示出了在操作上连接至当前公开的液体汽化系统的点火器的喷嘴的实施 方案的侧面图（从图17A旋转45度）。
[0032] 图17C示出了在操作上连接至当前公开的且在图17A和图17B中参照的液体汽化 系统的点火器的喷嘴的实施方案的顶面图
[0033] 图18A示出了当前公开的液体汽化系统的点火器实施方案（石墨穿孔锥3-D滑动 弧（cavitron 3-D glid-arc)等离子体反应器）的侧面图。
[0034] 图18B示出了当前公开的并在图18A中参照的液体汽化系统的点火器实施方案 (石墨穿孔锥3-D滑动弧等离子体反应器）的顶面图和侧面图（从图18A旋转90度）。
[0035] 图19示出了在操作上连接至当前公开的液体汽化系统的多个点火器的多个喷嘴 的实施方案（模块化的穿孔锥棋盘）。
[0036] 图20A示出了本公开的点火器实施方案、喷嘴实施方案和汽化室实施方案的顶 视图。在此实施方案中，点火器类似于轨道式火花塞（rail plug)(见例如美国专利号 5, 076, 223)。
[0037] 图20B示出了本公开的点火器实施方案、喷嘴实施方案和汽化室实施方案的侧视 图。在此实施方案中，点火器类似于轨道式火花塞（见例如美国专利号5, 076, 223)。
[0038] 宙义和术语
[0039] 除非在上下文中清楚地另外指出，如在此章节中在引号（""）中所表示的术语和 短语意图使在此章节中归属于它们的含义在此包括权利要求在内的文件中始终用于它们。 而且，当适用时，所述的定义将用于所定义的单词或短语的单数或复数变型，不管单词或短 语的场合。
[0040]当用于此说明书和所附的权利要求书中时，术语"或"不意在是排他的；相反术语 是包括一切的，意味着两者择一或两者兼具。
[0041] 在说明书中对"一个实施方案"、"一种实施方案"、"另一种实施方案"、"一种优选 实施方案"、"一种备选实施方案"、"一个变型"、"一种变型"和类似的短语意味着，关于该 实施方案或变型描述的特殊的特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案或变型 中。当在说明书中的多个地方使用时，短语"在一个实施方案中"、"在一个变型中"或类似 的短语不一定意在指相同的实施方案或相同的变型。
[0042]当用于此说明书和所附的权利要求书中时，术语"偶联"或"偶联的"指的是在所 标识的元件、部件或对象之间的直接或间接物理连接。通常偶联的方式将具体地涉及其中 两个偶联原件相互作用的方式。
[0043] 当用于此说明书和所附的权利要求书中时，术语"直接地偶联"或"直接偶联的" 指的是在所标识的元件、部件或对象之间的物理连接，其中，在标识为是直接偶联的它们之 间，没有其他元件、部件或对象存在。
[0044] 当用于此说明书和所附的权利要求书中