[发明专利]井下燃烧制混相过热蒸汽装置及方法

说明书

一种井下燃烧制混相过热蒸汽装置及方法，包括：混相蒸汽发生器，其位于井下套管内，具有蒸汽管，蒸汽管中设有燃烧室，燃烧室与蒸汽管之间形成有蒸汽腔，燃烧室下端设有火焰喷口，火焰喷口与蒸汽腔相连通；多个电磁波热能发生器依次相连固定在混相蒸汽发生器的下端，各电磁波热能发生器内部均设有加热通道，与混相蒸汽发生器相邻连接的电磁波热能发生器的加热通道与蒸汽腔相连通；电磁波热能发生器由多个加热段组成，加热段包括磁力棒和分别连接在磁力棒两端的电阻棒，磁力棒上缠绕铜丝，电阻棒上缠绕钨丝；封装电缆具有加热段电缆和超导脉冲电缆，加热段电缆与钨丝相连，超导脉冲电缆与铜丝相连。本发明热量损失小，成本低。

技术领域

本发明有关于一种混相过热蒸汽发生装置及方法，尤其有关于一种在油田生产领域中的井下燃烧制混相过热蒸汽装置及方法。

背景技术

世界上有广泛的稠烃油藏，这些油藏包含很稠的烃类，通常被称为“沥青”、“焦油”、“重油”或者“超重油”，统称为“重油”，其通常具有从100厘泊到1000000厘泊范国的粘度，较高的粘度使稠烃油藏的开采成本极高。通常地，可以采用就地加热重油的方法来降低粘度，例如，循环蒸汽激励(CSS)、蒸汽驱动(Drive)和蒸汽辅助重力泄油(SAGD)等方法。

蒸汽驱采油和蒸汽吞吐采油都是油田生产的重要方式，尤其是稠油油田蒸汽驱，应用更为广泛。目前的蒸汽驱采油主要是采用蒸汽锅炉制造蒸汽，其体积大，配套设施繁多，能耗高，移动困难，蒸汽生产成本高，另外，由于采用燃烧原油和天然气产生蒸汽，造成了能源消耗和污染环境，同时由于注入蒸汽量大、回采水率低，产生了大量地层水淹现象。在蒸汽注入过程中由于保温措施差，热损耗极大，大部分的热量都消耗在注入过程中，蒸汽从井口移动到油层时已经转化成高温热水，为此，需要不断的加大蒸汽注入量来提高蒸汽干度，造成大量的资金和资源消耗。

发明内容

本发明的目的是提供一种井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其通过混相蒸汽发生器能够在井下直接制造过热混相蒸汽，能避免蒸汽在井下传输过程中的热量损耗，提高了蒸汽的使用效率，且节能环保。

本发明的另一个目的是提供一种井下燃烧制混相过热蒸汽方法，该方法能够在井下直接制造过热混相蒸汽，能避免蒸汽在井下传输过程中的热量损耗，提高了蒸汽的使用效率，且节能环保。

本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现：

一种井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述井下燃烧制混相过热蒸汽装置包括：

混相蒸汽发生器，其位于井下套管内，所述混相蒸汽发生器具有蒸汽管，所述蒸汽管中设有燃烧室，所述燃烧室与所述蒸汽管之间形成有蒸汽腔，所述燃烧室的下端设有火焰喷口，所述火焰喷口与所述蒸汽腔相连通；

多个电磁波热能发生器，多个所述电磁波热能发生器依次相连固定在所述混相蒸汽发生器的下端，各所述电磁波热能发生器的内部均设有加热通道，与所述混相蒸汽发生器相邻连接的所述电磁波热能发生器的加热通道与所述蒸汽腔相连通；所述电磁波热能发生器由多个加热段组成，所述加热段包括磁力棒和分别连接在所述磁力棒两端的电阻棒，所述磁力棒上缠绕铜丝，所述电阻棒上缠绕钨丝；

封装电缆，其具有加热段电缆和超导脉冲电缆，所述加热段电缆与所述钨丝相连，所述超导脉冲电缆与所述铜丝相连。

如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，所述电磁波热能发生器为两个，其分别为与所述混相蒸汽发生器相邻连接的第一电磁波热能发生器和第二电磁波热能发生器，所述第一电磁波热能发生器的外侧套设有加热套，所述加热套上沿其圆周方向设有多个通水孔，所述第二电磁波热能发生器固定连接在所述加热套的下端，多个所述通水孔、所述第一电磁波热能发生器的加热通道分别与所述第二电磁波热能发生器的加热通道相连通。

如上所述的井下燃烧制混相过热蒸汽装置，其中，多个所述电磁波热能发生器的下端连接有直喷尾管，所述直喷尾管的下端连接有内径由上到下逐渐扩大的喷嘴。