[發明專利]適用高粘油的復合熱載體發生裝置

有效

• 申請號: 201710868800.9
• 申請日: 2017-09-22
• 公開（公告）號: CN107461179B
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 周吉成;冷文明;陳尤平;鄒云;張全來
• 申請（專利權）人: 武漢三江航天遠方科技有限公司
• 主分類號: E21B43/24
• 分類號: E21B43/24;E21B36/02
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮西

本發明公開了一種適用高粘油的復合熱載體發生裝置，該裝置包括殼體，所述殼體由圓錐段和圓筒段一體成型構成，所述殼體的內腔穿設有冷卻套管，所述冷卻套管具有封閉端和開口端，所述冷卻套管的封閉端延伸至圓錐段的錐形內壁與其抵接，所述冷卻套管的開口端沿殼體軸向延伸穿出圓筒段與設置在圓筒段端部的頭部本體插接；所述冷卻套管靠近開口端的內腔中設置有與頭部本體相對布置的圓筒狀配風器，所述配風器的中部設置有套設于頭部本體端部外圈上的旋流器。本發明可霧化燃燒高粘度的重油或原油以降低注氣成本，同時降低了燃燒室輻射熱損失，緩解冷卻水流道的結垢現象，提高復合熱載體發生裝置的能量利用率和運行穩定性。

技術領域

本發明涉及復合熱載體發生裝置，具體地指一種適用高粘油的復合熱載體發生裝置。

背景技術

多元熱流體注氣是近幾年興起的一種油田熱采技術，該技術在油層注氣領域的應用越來越廣泛。由于高溫高壓的多元熱流體對油層起到了增壓和物理、化學降粘的復合效果，相對傳統的蒸汽熱采具有更高的原油采出率。復合熱載體發生裝置是多元熱流體注氣系統的核心設備，它利用燃料和空氣充分混合燃燒后產生高溫高壓煙氣，再與水霧摻混形成高溫高壓的復合熱載體，最后經管線注入油層中。

現有的復合熱載體發生裝置具有增產效果好、環保、可移動以及單井精準注氣等優勢，然而在實際使用中仍存在以下不足：(1)通常以柴油或輕質原油作為燃料，成本較高；(2)復合熱載體發生裝置的熱損失較大；(3)燃燒室冷卻流道易結垢，減弱了傳熱效果，而且會堵塞注水孔。

發明內容

本發明的目的就是要提供一種適用高粘油的復合熱載體發生裝置，該裝置可霧化燃燒高粘度的重油或原油以降低注氣成本，同時降低了燃燒室輻射熱損失，緩解冷卻水流道的結垢現象，提高復合熱載體發生裝置的能量利用率和運行穩定性。

為實現上述目的，本發明所設計的適用高粘油的復合熱載體發生裝置，包括殼體，所述殼體由圓錐段和圓筒段一體成型構成，其特殊之處在于：所述殼體的內腔穿設有冷卻套管，所述冷卻套管具有封閉端和開口端，所述冷卻套管的封閉端延伸至圓錐段的錐形內壁與其抵接，所述冷卻套管的開口端沿殼體軸向延伸穿出圓筒段與設置在圓筒段端部的頭部本體插接；

所述冷卻套管靠近開口端的內腔中設置有與頭部本體相對布置的圓筒狀配風器，所述配風器的中部設置有套設于頭部本體端部外圈上的旋流器；所述配風器與頭部本體之間設置有圓環形狀的均氣板，所述配風器與均氣板之間的空腔形成配風室，所述均氣板與頭部本體之間的空腔形成均氣室；所述冷卻套管的封閉端一側端面與圓錐段的內壁圍合形成第一混合室，所述冷卻套管的封閉端另一側端面與配風器之間的空腔形成燃燒室；所述頭部本體上設置有用于連通配風室與燃燒室的預混風道，這樣頭部本體上設計有預混風道，可提高點火可靠性，同時在噴嘴出口附近形成不完全燃燒區，不會產生溫度過高燒壞噴嘴的現象，預混風道還有一定的冷卻作用。

所述頭部本體套設有旋流器的一端內腔設置有第二混合室，所述第二混合室的一端設置有與第一混合室連通的噴嘴，所述第二混合室的另一端與穿設在頭部本體內腔中的霧化氣導管連通，所述霧化氣導管內穿設有燃料油導管，所述燃料油導管的一端伸入第二混合室內與其連通，所述燃料油導管的另一端與外界燃料油輸入端連接；所述霧化氣導管的下方設置有固定于頭部本體上的點火器，所述點火器的點火口與噴嘴相鄰設置；所述霧化氣導管的上方設置有固定于頭部本體上的助燃風導管，所述助燃風導管的一端與均氣室連通，所述助燃風導管的另一端與外界助燃風輸入端連接。本發明的噴嘴使高壓空氣在流動的燃油中形成氣泡，利用氣泡的產生、運動、變形直到噴嘴出口爆破來產生非常細的液霧，可使用的燃油范圍廣，噴嘴不易堵塞，從而大大提高了燃燒效率。

進一步地，所述頭部本體上還設置有冷卻水導管，所述冷卻水導管的一端與冷卻套管的外壁和殼體的內壁之間的空腔連通，另一端與外界的冷卻水輸入端連接。