[发明专利]一种热流体发生装置

说明书

本申请涉及石油开采技术领域，具体涉及一种热流体发生装置，包括发生装置本体；发生装置本体用于插置于套管内，使得发生装置本体的外壁与套管的内壁之间形成流体通道；发生装置本体的一端设置有连接管，连接管用于插置于顶部封隔器内，使得连接管的外壁与顶部封隔器的内壁之间密封连接；发生装置本体内形成有燃烧室和汽化室，发生装置本体上设置有通孔，汽化室与连接管连通；燃烧室用于将流体通道内的流体加热，通孔用于供流体进入汽化室，汽化室用于将流体蒸发成蒸汽或加热为高温流体，连接管用于供蒸汽或高温流体与燃烧室内的燃烧产物混合形成的热流体注入地层。通过上述方式，本申请能够提高热流体的注入温度，提升注热效果和原油采收率。

技术领域

本申请涉及石油开采技术领域，具体涉及一种热流体发生装置。

背景技术

多元热流体热采技术是一种高效利用氮气、二氧化碳、水蒸汽及燃烧热量协同作用的综合采油方法。

现有的热流体发生装置安装在地面，流体经热流体发生装置加热后由井口注入地层，为了防止注入热流体的过程中破坏井口及井壁处固井水泥的结构强度，要求注入的热流体的温度低于固井水泥的耐温。因此受固井水泥耐温的限制，无法提高热流体的注入温度，从而影响注热效果和原油采收率。

发明内容

鉴于上述问题，本申请提供一种热流体发生装置，以能够提高热流体的注入温度，提升注热效果和原油采收率。

本申请提供一种热流体发生装置，用于安装在套管内，套管内设置有顶部封隔器，热流体发生装置包括发生装置本体；发生装置本体用于插置于套管内，使得发生装置本体的外壁与套管的内壁之间形成流体通道；发生装置本体的一端设置有连接管，连接管用于插置于顶部封隔器内，使得连接管的外壁与顶部封隔器的内壁之间密封连接，以将流体通道靠近连接管的一端密封；发生装置本体内与流体通道相对的位置形成有相互连通的燃烧室和汽化室，汽化室位于燃烧室与连接管之间，发生装置本体上设置有通孔，通孔位于燃烧室与汽化室的连通处，汽化室与连接管连通；燃烧室用于产生热量将流体通道内的流体加热，通孔用于供流体进入汽化室，汽化室用于将流体蒸发成蒸汽或将流体加热为高温流体，连接管用于供蒸汽或高温流体与燃烧室内的燃烧产物混合形成的热流体注入地层。

由于本申请提供的热流体发生装置安装在井内套管中靠近地层的一端，先从井口注入常温或低温的流体，因此经过井口和经过井口至顶部封隔器之间的井壁的流体均为常温或低温流体，不会对井口及井壁处固井水泥的结构强度造成影响，保证油井的稳定性，从井口注入到流体通道中的流体经过燃烧室外壁加热、汽化室汽化形成蒸汽或加热形成高温流体后与燃烧产物混合形成热流体再注入地层，由于后续热流体注入地层的过程中不会再经过井口至顶部封隔器之间的固井水泥，因此热流体的温度不受固井水泥耐温的限制，热流体的温度可以进一步提高，从而提升注热效果和原油采收率。

在一种可选的方式中，发生装置本体背离连接管的一端连接有进料管，进料管用于供燃料进入燃烧室。通过在发生装置本体背离连接管的一端连接进料管，使得燃料可以运送至燃烧室，实现燃烧室的燃烧作业，以对流体通道内的流体进行加热。

在一种可选的方式中，连接管用于通过金属圈和盘根结构与所述顶部封隔器密封连接；和/或，进料管与发生装置本体之间通过金属圈和盘根结构密封连接。将连接管与顶部封隔器之间通过金属圈和盘根结构密封连接，可以充分提升连接管与顶部封隔器之间的密封效果，进而有效防止流体通道内的流体从连接管与顶部封隔器的连接处流入井内而无法进入汽化室，导致热流体发生装置干烧，同时可以有效防止井下高温流体上返，保护套管和固井水泥。将进料管与发生装置本体之间通过金属圈和盘根结构密封连接，形成高温高压插入密封，可以防止发生装置本体内燃烧室中的高温流体由进料管与发生装置本体之间的连接处上返。

在一种可选的方式中，进料管包括内层管和套设于内层管上的外层管，内层管内形成燃料通道，内层管与外层管之间形成助燃剂通道。通过将进料管设置为内层管和外层管，在减少井内空间占用的同时，实现燃料及助燃剂的输送，保证热流体发生装置的正常作业，为油井热采提供可靠保障。