一种用于石油热采的车载式高温高压混气注汽装置的制作方法

本实用新型属于石油热采注气装置，特别是涉及一种车载式的高温、高压、混气的注汽装置。

背景技术：

以往的油井注汽设备多采用锅炉，通过锅炉产生蒸汽，再注入到井下。可是建一个锅炉的注汽站需要很高的费用，而且油井的井口一般也较分散，通过注汽站到油井需要铺设管线，不仅费用相当高，而且费时费力，维护也很麻烦。

石油的热采一般分一次热采、二次热采和多次热采，对于一次热采或二次热采来说，无需依靠注汽装置，采油都是依靠油藏的天然地下压力和地层温度，通过一次、二次热采，仅能采到油田总储量的15~20%；热采注汽主要是对三次或多次热采的油井而使用的一种设备。以往的锅炉热采设备不仅造价高，而且对环境污染较大，大量的烟气和热量都排放到大气中损失掉了。专利号为200710023550.5的文献公开了代替锅炉热采的一种发生器，具有科学、环保、造价低、热效率高等特点，可是我们在实践过程中确发现很多问题，主要表现在1、燃烧室内喷油嘴点燃时形成的火柱总是往回烧到盘头，即使盘头内设置有水循环系统，也无法阻挡2000℃的火焰烧蚀盘头；2、燃烧室内壁设有隔热套，一般为耐高温的陶瓷材料；可是在实践中发现，耐高温的陶瓷材料还是耐受不了高温高压的环境，经常被烧蚀掉，堵塞缩口衬套，使设备无法工作，就得停工检修，有时连一个注汽工作日都完成不了。

技术实现要素：

发明目的：本实用新型提供一种用于石油热采的车载式高温高压混气注汽装置，其目的在于解决现有的技术中由于结构的不合理而导致的烧蚀设备、停工检修频繁、效率低等方面存在的问题。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案实施的：

一种用于石油热采的车载式高温高压混气注汽装置，其特征在于：该注汽装置至于车体上，车体前端设有控制室，控制室通过控制线路与控制阀箱、空压机及发生器相连；氮气罐、二氧化碳罐与空压机连接，柴油罐、软化水箱和空压机的出口与控制阀箱连接，控制阀箱与发生器连接。

发生器由3个部分组成，前部为无水循环冷却的盘头，与盘头连接的是燃烧室，与燃烧室连接的为混合室；燃烧室的内胆为合金材料整体成型；盘头上设有进气口、喷油口和点火器；燃烧室的尾端设有调温器和缩口衬套，燃烧室的壳体与内胆之间设有螺旋水道；螺旋水道的入口设置在燃烧室的侧面，另一端设置在调温器内；混合室内设有消音罩，尾部设有出气口。

点火器深入到燃烧室内15~20mm。

车体的下面设有升降器。

缩口衬套的圆筒段长度为8~12mm，内径为6~14mm。

优点及效果：1：大大地降低了设备的成本投入，也避免了铺设管线的复杂工程；

2：操作简单：本设备完成了整个操作系统的自动控制，操作基本可以由控制室全部完成，可以实现一键操作；

3：机动性强：由于采用车载式结构构造，所以便于移动；

4：科学环保：本设备是环保局免检产品，没有向大气中排放任何气体及废物；

5：功能全面：本设备不仅可以汽驱采用，在调整到小排量、低温低压时可用于油井现场的井口清洗、油层解堵、管线的降粘除蜡等工作。

附图说明：

图1为本实用新型的整车结构示意图；

图2为本实用新型的发生器剖面图。

图中标注为：车体1，控制室2，氮气罐3，二氧化碳罐4，空压机5，柴油箱6，软化水箱7，控制阀8，发生器9，盘头10，进气口11，进油口12，点火器13，客体14，螺旋水道15，燃烧室16，调温器17，进水口18，缩口衬套19，混合室20，消音罩21，出汽口22，升降器23,内胆24。

具体实施方式：

下面结合附图对本实用新型加以具体描述：

本实用新型一种用于石油热采的车载式高温高压混气注汽装置，它是将高温高压设备设置于车体1上。由于油井多分布在不同的区域，以往的注汽设备多采用建设注汽站，然后铺设管线到不同的油井，这样既占用耕地，又工程造价高等弊端都显现出来；而本实用新型无需很高造价，也不用复杂的施工工程，需要到哪个油井实施作业，就很机动地开车到那里，注汽完成后再到下一个油井继续进行注汽。专利号为200710023550.5的专利技术就不具备这样的技术条件，它的实施是吊车开到现场进行安装、调试、施工，增加了实施的复杂程度。

本实用新型最重要的部件是发生器9，发生器9由3个部分组成，前部为无水循环冷却的盘头10，与盘头10连接的是燃烧室16，与燃烧室16连接的为混合室20。以往的燃烧室16内壁设有隔热套，一般为耐高温的陶瓷材料，可是耐高温的陶瓷材料还是经常被烧蚀掉，堵塞缩口衬套；本实用新型没有隔热套，内胆为合金材料整体成型，牌号为JIS G5151有较高的耐热性,所以，以往的注汽时间最多为5个多小时，而采用本实用新型的内胆设计可达到48小时。

盘头10上设有进气口11、进油口12和点火器13；燃烧室16的尾端设有调温器17和缩口衬套19。

燃烧室16内点燃时形成的火柱总是往回烧到盘头，我们考虑到这是鼓风的压力与缩口衬套19的匹配问题，还包括油井的压力；如果缩口衬套19的圆筒段长度为8~12mm，内径为6~14mm的情况下，空压机5的鼓风压力应该在23~25MPa，超强的压力使火焰往前吹，同时延长点火器13向内胆24的延伸，一般点火器深入到燃烧室内15~20mm可达到要求；这样，本实用新型解决了以往的盘头还需要冷却系降温的问题，减少了加工的复杂程度，也同时降低了维修成本。

燃烧室16的壳体14与内胆24之间设有螺旋水道15；螺旋水道15的入口设置在燃烧室16的侧面，另一端设置在调温器17内；以往的注汽装置还设有盘头上的螺旋冷却水道；这些冷却水道在高温下很容易结垢，经常发生停工现象。本实用新型采用软化水冷却设计，很好地解决了结垢堵塞停工的问题。

混合室20内设有消音罩21，尾部设有出汽口22。

实施例：

车体1上的控制室2，为注汽设备的总控制系统，实现点火、开阀、注汽、注水、降温、排气和闭阀等操作。氮气和二氧化碳气通过空压机产生23~25MPa的压力进入到发生器中。通入的氮气、二氧化碳气具有混相、降粘的作用，能够很好地提高原油的采收率。点火器13将喷油嘴喷射的柴油点燃，在发生器9中的燃烧室16内形成高温高压；软化水沿螺旋水道15对燃烧室16进行降温，最后通过调温器17的入口进入到燃烧室16中被汽化，形成23~25MPa、温度为350℃的混合气进入到混合室20充分混合，再由出汽口22注入到井下，完成注汽操作。一般，混合汽中的氮气占40%，二氧化碳气占10%，其余为水蒸气。

由于热胀冷缩的原理，井口的油管有时会高出地面一米多；可是发生器与油管的连接都是硬连接，所以在车体1的下面设有升降器23，以适应注汽的需要。

由于发生器9产生的混合汽都注入到地下，所以本实用新型的设备属于0排放，为环保局免检产品。

本设备在吉林油田实验取得很好的效果。吉林油田松原地区的油井多为超稠油油井，以往的蒸汽采油含水率太高，有些高达80%，已无开采价值。本实用新型采用混气注汽并超高压的方法，在井口直接注入到油层中，它的体积效应能够迅速地补充和提高油层的压力，它的热量效应能将大幅降低原油的粘度，氮气和二氧化碳能迅速地融到原油中降低流阻，使油井液面大幅度上升；经常是这个油井注汽，能够带动周围几个油井的油面上升；以往单口油井日产量为3.8吨，使用本实用新型后，能够实现翻2~5倍的增产。