本發(fā)明有關(guān)于一種混相過熱蒸汽發(fā)生裝置及方法，尤其有關(guān)于一種在油田生產(chǎn)領(lǐng)域中的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置及方法。

背景技術(shù)：

世界上有廣泛的稠烴油藏，這些油藏包含很稠的烴類，通常被稱為“瀝青”、“焦油”、“重油”或者“超重油”，統(tǒng)稱為“重油”，其通常具有從100厘泊到1000000厘泊范國的粘度，較高的粘度使稠烴油藏的開采成本極高。通常地，可以采用就地加熱重油的方法來降低粘度，例如，循環(huán)蒸汽激勵(lì)(CSS)、蒸汽驅(qū)動(dòng)(Drive)和蒸汽輔助重力泄油(SAGD)等方法。

蒸汽驅(qū)采油和蒸汽吞吐采油都是油田生產(chǎn)的重要方式，尤其是稠油油田蒸汽驅(qū)，應(yīng)用更為廣泛。目前的蒸汽驅(qū)采油主要是采用蒸汽鍋爐制造蒸汽，其體積大，配套設(shè)施繁多，能耗高，移動(dòng)困難，蒸汽生產(chǎn)成本高，另外，由于采用燃燒原油和天然氣產(chǎn)生蒸汽，造成了能源消耗和污染環(huán)境，同時(shí)由于注入蒸汽量大、回采水率低，產(chǎn)生了大量地層水淹現(xiàn)象。在蒸汽注入過程中由于保溫措施差，熱損耗極大，大部分的熱量都消耗在注入過程中，蒸汽從井口移動(dòng)到油層時(shí)已經(jīng)轉(zhuǎn)化成高溫?zé)崴瑸榇?，需要不斷的加大蒸汽注入量來提高蒸汽干度，造成大量的資金和資源消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其通過混相蒸汽發(fā)生器能夠在井下直接制造過熱混相蒸汽，能避免蒸汽在井下傳輸過程中的熱量損耗，提高了蒸汽的使用效率，且節(jié)能環(huán)保。

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種井下燃燒制混相過熱蒸汽方法，該方法能夠在井下直接制造過熱混相蒸汽，能避免蒸汽在井下傳輸過程中的熱量損耗，提高了蒸汽的使用效率，且節(jié)能環(huán)保。

本發(fā)明的上述目的可采用下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置包括：

混相蒸汽發(fā)生器，其位于井下套管內(nèi)，所述混相蒸汽發(fā)生器具有蒸汽管，所述蒸汽管中設(shè)有燃燒室，所述燃燒室與所述蒸汽管之間形成有蒸汽腔，所述燃燒室的下端設(shè)有火焰噴口，所述火焰噴口與所述蒸汽腔相連通；

多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器，多個(gè)所述電磁波熱能發(fā)生器依次相連固定在所述混相蒸汽發(fā)生器的下端，各所述電磁波熱能發(fā)生器的內(nèi)部均設(shè)有加熱通道，與所述混相蒸汽發(fā)生器相鄰連接的所述電磁波熱能發(fā)生器的加熱通道與所述蒸汽腔相連通；所述電磁波熱能發(fā)生器由多個(gè)加熱段組成，所述加熱段包括磁力棒和分別連接在所述磁力棒兩端的電阻棒，所述磁力棒上纏繞銅絲，所述電阻棒上纏繞鎢絲；

封裝電纜，其具有加熱段電纜和超導(dǎo)脈沖電纜，所述加熱段電纜與所述鎢絲相連，所述超導(dǎo)脈沖電纜與所述銅絲相連。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述電磁波熱能發(fā)生器為兩個(gè)，其分別為與所述混相蒸汽發(fā)生器相鄰連接的第一電磁波熱能發(fā)生器和第二電磁波熱能發(fā)生器，所述第一電磁波熱能發(fā)生器的外側(cè)套設(shè)有加熱套，所述加熱套上沿其圓周方向設(shè)有多個(gè)通水孔，所述第二電磁波熱能發(fā)生器固定連接在所述加熱套的下端，多個(gè)所述通水孔、所述第一電磁波熱能發(fā)生器的加熱通道分別與所述第二電磁波熱能發(fā)生器的加熱通道相連通。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，多個(gè)所述電磁波熱能發(fā)生器的下端連接有直噴尾管，所述直噴尾管的下端連接有內(nèi)徑由上到下逐漸擴(kuò)大的噴嘴。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述直噴尾管上設(shè)有單向閥，所述單向閥位于所述噴嘴的上方。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置還包括連續(xù)管，所述連續(xù)管穿設(shè)于所述井下套管內(nèi)，所述連續(xù)管的內(nèi)腔中設(shè)有電纜管、燃料管和助燃劑管，所述電纜管中穿設(shè)有所述封裝電纜，所述燃料管和所述助燃劑管分別與所述燃燒室相連通，所述燃燒室內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火器。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置還包括連接盤，所述連接盤連接在所述連續(xù)管和所述混相蒸汽發(fā)生器之間，所述連接盤設(shè)有電纜通道、燃料通道、助燃劑通道和多個(gè)通孔，其中，所述電纜管和所述電纜通道相連通，所述燃料管通過所述燃料通道與所述燃燒室相連通，所述助燃劑管通過所述助燃劑通道與所述燃燒室相連通，所述連續(xù)管的內(nèi)腔通過多個(gè)所述通孔與所述蒸汽腔相連通。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述燃料管中通入天然氣，所述助燃劑管中通入液態(tài)氧。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述連續(xù)管的下端連接有封隔器，所述封隔器坐封于所述井下套管；所述連續(xù)管上間隔設(shè)有多個(gè)扶正器，多個(gè)所述扶正器位于所述封隔器的上方。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述直噴尾管上設(shè)有扶正器。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述直噴尾管的外側(cè)設(shè)有測溫器。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述加熱段的長度為1m，所述磁力棒的長度為50cm，所述電阻棒的長度為25cm。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述井下套管內(nèi)設(shè)有膨脹管，所述膨脹管上分別設(shè)有與井下第一油層相對的第一射孔組和與井下第二油層相對的第二射孔組，多個(gè)所述電磁波熱能發(fā)生器的下部與所述第一射孔組相對設(shè)置，所述噴嘴與所述第二射孔組相對設(shè)置。

本發(fā)明還提供一種井下燃燒制混相過熱蒸汽的方法，采用如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，所述井下燃燒制混相過熱蒸汽的方法包括如下步驟：

步驟A：向所述燃燒室中通入燃料和助燃劑，向所述蒸汽腔中通入空氣和水；

步驟B：所述燃料和所述助燃劑在所述燃燒室內(nèi)燃燒后形成的火焰自所述火焰噴口噴出，所述火焰將蒸汽腔中的水加熱，形成水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔铮?/p>

步驟C：開啟多個(gè)所述電磁波熱能發(fā)生器，所述水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔镞M(jìn)入多個(gè)所述電磁波熱能發(fā)生器的加熱通道中被加熱，形成由蒸汽、氮?dú)夂投趸冀M成的混相過熱蒸汽并被噴出。

如上所述的井下燃燒制混相過熱蒸汽的方法，其中，在所述步驟A之前，向所述蒸汽腔中注入氮?dú)狻?/p>

本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置及方法的特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)是：

本發(fā)明是在井下套管內(nèi)設(shè)置混相蒸汽發(fā)生器和多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器，混相蒸汽發(fā)生器利用燃料和助燃劑燃燒后的火焰將水加熱成蒸汽，而形成由水、蒸汽、氮?dú)夂投趸冀M成的混合物，之后由多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器再將水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔锛訜嵝纬捎烧羝?、氮?dú)夂投趸冀M成的混相過熱蒸汽，最后將該混相過熱蒸汽直接噴入井下油層中，本發(fā)明能夠在井下直接制造混相過熱蒸汽，能避免蒸汽在井下傳輸過程中的熱量損耗，提高了蒸汽的使用效率，且節(jié)能環(huán)保。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置的A-A截面剖視圖；

圖3為本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置的B-B截面剖視圖；

圖4為本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置的C-C截面剖視圖；

圖5為本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置的電磁波熱能發(fā)生器的加熱段的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施方式一

如圖1至圖5所示，本發(fā)明提供一種井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，包括：混相蒸汽發(fā)生器7，其位于井下套管1內(nèi)，所述混相蒸汽發(fā)生器7具有蒸汽管72，所述蒸汽管72中設(shè)有燃燒室73，所述燃燒室73與所述蒸汽管72之間形成有蒸汽腔74，所述燃燒室73的下端設(shè)有火焰噴口75，所述火焰噴口75與所述蒸汽腔74相連通；多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10，多個(gè)所述電磁波熱能發(fā)生器10依次相連固定在所述混相蒸汽發(fā)生器7的下端，各所述電磁波熱能發(fā)生器10的內(nèi)部均設(shè)有加熱通道2000，與所述混相蒸汽發(fā)生器7相鄰連接的所述電磁波熱能發(fā)生器10的加熱通道2000與所述蒸汽腔74相連通；所述電磁波熱能發(fā)生器10由多個(gè)加熱段100組成，所述加熱段100包括磁力棒101和分別連接在所述磁力棒101兩端的電阻棒102，所述磁力棒101上纏繞銅絲1010，所述電阻棒102上纏繞鎢絲1020；封裝電纜20，其具有加熱段電纜2011和超導(dǎo)脈沖電纜2012，所述加熱段電纜2011與所述鎢絲1020相連，所述超導(dǎo)脈沖電纜2012與所述銅絲1010相連。本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置是在井下套管內(nèi)設(shè)置混相蒸汽發(fā)生器7和多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10，混相蒸汽發(fā)生器7利用燃料和助燃劑燃燒后的火焰將水加熱成蒸汽，而形成水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔?，之后由多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10再將水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔锛訜嵝纬烧羝⒌獨(dú)夂投趸嫉幕煜噙^熱蒸汽，最后將該混相過熱蒸汽直接噴入井下油層中，本發(fā)明能夠在井下直接制造混相過熱蒸汽，能避免蒸汽在井下傳輸過程中的熱量損耗，提高了蒸汽的使用效率，且節(jié)能環(huán)保。

具體地，如圖1所示，混相蒸汽發(fā)生器7具有大體呈圓筒狀的蒸汽管72，蒸汽管72中設(shè)有燃燒室73，燃燒室73與蒸汽管72之間的空間形成蒸汽腔74，即蒸汽管72的內(nèi)部和燃燒室73的外部的空間構(gòu)成了蒸汽腔74。在本發(fā)明中，燃燒室73內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火器71，點(diǎn)火器71為電火花點(diǎn)火器，其能持續(xù)穩(wěn)定地點(diǎn)火；燃燒室73的下部設(shè)有火焰噴口75，該火焰噴口75為由連接在燃燒室73下端的圓筒形的噴筒形成，火焰噴口75與蒸汽腔74相連通。向燃燒室73內(nèi)通入燃料和助燃劑，向蒸汽腔74中通入水和空氣，燃料和助燃劑在燃燒室73內(nèi)燃燒后形成的火焰自火焰噴口75噴出，該火焰能夠?qū)⒄羝?4中的水加熱，形成水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔铩?/p>

在本發(fā)明中，封裝電纜20中除包含超導(dǎo)脈沖電纜2012和加熱段電纜2011外，還包含控制電纜2013。其中，控制電纜2013的外壁、超導(dǎo)脈沖電纜2012的外壁以及加熱段電纜2011的外壁均包裹有銀鋁感應(yīng)電纜，使其具有良好的耐高溫效果。

如圖1和圖5所示，各電磁波熱能發(fā)生器10的中部均設(shè)有加熱通道2000，蒸汽腔74中的水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔锝?jīng)多個(gè)加熱通道2000后，自多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10的末端噴出，形成蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕煜噙^熱蒸汽。在本發(fā)明中，該電磁波熱能發(fā)生器10由多個(gè)加熱段100分段串連而成，各加熱段100中都具有加熱孔1000，多個(gè)加熱段100的加熱孔1000構(gòu)成電磁波熱能發(fā)生器10的加熱通道2000。在本實(shí)施例中，每個(gè)加熱段100的長度均為一米，各個(gè)加熱段100之間通過絲扣連接起來，加熱段100的中間一段為磁力棒101，磁力棒101的長度為50cm，磁力棒101上纏繞有銅絲1010，銅絲1010的接線端1011與超導(dǎo)脈沖電纜2012連接，磁力棒101的兩端各連接有一電阻棒102，電阻棒102的長度為25cm，電阻棒102上纏繞鎢絲1020，加熱段電纜2011和鎢絲1020的接線端1021連接。

在本實(shí)施方式中，如圖1和圖4所示，混相蒸汽發(fā)生器7的下端設(shè)有兩個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10，其分別為與混相蒸汽發(fā)生器7相鄰連接的第一電磁波熱能發(fā)生器111和第二電磁波熱能發(fā)生器112。封裝電纜20伸入井下套管1內(nèi)并固定貼合在混相蒸汽發(fā)生器7的外表面，從而實(shí)現(xiàn)與第一電磁波熱能發(fā)生器111和第二電磁波熱能發(fā)生器112的電連接。在本發(fā)明中，該第一電磁波熱能發(fā)生器111的外側(cè)套設(shè)有加熱套9，加熱套9上沿其圓周方向設(shè)有多個(gè)通水孔91，第二電磁波熱能發(fā)生器112固定連接在加熱套9的下端，多個(gè)通水孔91、第一電磁波熱能發(fā)生器111的加熱通道1111分別與第二電磁波熱能發(fā)生器112的加熱通道1121相連通，當(dāng)從燃燒室73噴出的火焰將蒸汽腔74中的水加熱之后，會(huì)有一小部分沒有汽化的水流到蒸汽腔74的底部，該部分水無法被火焰加熱，只能向下流入加熱套9上的多個(gè)通水孔91，然后進(jìn)入到第二電磁波熱能發(fā)生器112的加熱通道1121中，在此過程中，該部分水經(jīng)過第一電磁波熱能發(fā)生器111和第二電磁波熱能發(fā)生器112的二次加熱后，最終形成過熱蒸汽。在本發(fā)明中，該第一電磁波熱能發(fā)生器111的上端和下端分別固定連接有第一直噴筒8和第二直噴筒11，第一直噴筒8和第二直噴筒11均為圓柱形筒，蒸汽腔74通過第一直噴筒8依次與第一電磁波熱能發(fā)生器111的加熱通道1111、第二直噴筒11相連通。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，如圖1所示，多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10的下端連接有直噴尾管13，直噴尾管13的下端具有內(nèi)徑由上到下逐漸擴(kuò)大的噴嘴131，由多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10中噴出的混相過熱蒸汽進(jìn)入直噴尾管13，再從噴嘴131中噴出，由于噴嘴131的內(nèi)徑由上到下逐漸擴(kuò)大，混相過熱蒸汽能以擴(kuò)散的形態(tài)從噴嘴131中噴出，這樣的噴嘴形狀有利于混相過熱蒸汽在井下油層中迅速擴(kuò)散，快速散熱。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，如圖1所示，直噴尾管13上設(shè)有單向閥14，單向閥14位于噴嘴131的上方，單向閥14的設(shè)置，使得即使井下壓力過大，也不會(huì)導(dǎo)致混相過熱蒸汽或其他污物反向進(jìn)入直噴尾管13內(nèi)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，如圖1所示，本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置還包括連續(xù)管2，連續(xù)管2穿設(shè)于井下套管1內(nèi)，連續(xù)管2固定連接在混相蒸汽發(fā)生器7的上端，連續(xù)管2的內(nèi)腔中設(shè)有電纜管201、燃料管202和助燃劑管203，其中，封裝電纜20穿設(shè)在電纜管201內(nèi)，其與供電裝置21電連接，燃料管202與位于井筒外部的燃料供應(yīng)裝置22連通，助燃劑管203與位于井筒外部的助燃劑供應(yīng)裝置23連通，連續(xù)管2的內(nèi)腔204與位于井筒外部的水和空氣供應(yīng)裝置24連通。其中，燃料管202和助燃劑管203分別與燃燒室73相連通，燃料供應(yīng)裝置22供給的燃料通過燃料管202進(jìn)入燃燒室73，助燃劑供應(yīng)裝置23供給的助燃劑通過助燃劑管203進(jìn)入燃燒室73，燃燒室73內(nèi)設(shè)有點(diǎn)火器71，封裝電纜20中的控制電纜2013與點(diǎn)火器71電連接，以控制點(diǎn)火器71開啟或關(guān)閉。該點(diǎn)火器71用于點(diǎn)燃通入燃燒室73中的燃料和助燃劑，燃料和助燃劑在燃燒室73中充分燃燒后形成的火焰從火焰噴口75中噴出。在本發(fā)明中，連續(xù)管2由不銹鋼材料制成，能很好的保護(hù)其中各個(gè)管線免受井下的惡劣環(huán)境侵蝕；另外，燃料管202中通入的燃料為天然氣，助燃劑管203中通入助燃劑為液態(tài)氧，天然氣和液態(tài)氧是比較容易獲得的燃料和助燃劑，其成本低，且充分燃燒后只產(chǎn)生水和二氧化碳，比較環(huán)保。

進(jìn)一步的，請配合參閱圖3所示，井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置還包括連接盤6，連接盤6大體為圓盤狀，連接盤6的上端固定連接在連續(xù)管2的下端，連接盤6的下端固定連接于混相蒸汽發(fā)生器7。連接盤6的內(nèi)部設(shè)有電纜通道601、燃料通道602、助燃劑通道603和多個(gè)通孔604，其中，電纜管201和電纜通道601連通，燃料管202通過燃料通道602與燃燒室73連通，助燃劑管203通過助燃劑通道603與燃燒室73連通，連續(xù)管2的內(nèi)腔204通過多個(gè)通孔604與蒸汽腔74連通。該連接盤6起到連接連續(xù)管2和混相蒸汽發(fā)生器7的作用，在本實(shí)施例中，連接盤6的多個(gè)通孔604的內(nèi)徑為1mm，當(dāng)水和空氣的壓力較高時(shí)，水和空氣能通過多個(gè)通孔604以霧狀混合物的形式噴入蒸汽腔74中，從而使得對該霧狀混合物的加熱更為充分。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，連續(xù)管2的下端連接有封隔器5，封隔器5坐封于井下套管1，封隔器5能封隔連續(xù)管2和井下套管1之間的環(huán)形空間，防止井下的混相過熱蒸汽溢出；進(jìn)一步的，連續(xù)管2上還間隔設(shè)有多個(gè)扶正器，多個(gè)扶正器位于封隔器5的上方，分別為第一扶正器31、第二扶正器32和第三扶正器33，三個(gè)扶正器均勻間隔地設(shè)置在連續(xù)管2和井下套管1之間。在本發(fā)明中，直噴尾管13上還設(shè)有第四扶正器34。上述多個(gè)扶正器能防止本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置在井下套管1中傾斜。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，直噴尾管13的外側(cè)設(shè)有測溫器132，其能實(shí)時(shí)檢測井下油層的溫度，測溫器132通過控制電纜2013與地面控制裝置電連接，將溫度信號實(shí)時(shí)上傳至地面控制裝置。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，井下套管1內(nèi)設(shè)有膨脹管4，膨脹管4上分別設(shè)有與井下第一油層相對的第一射孔組12和與井下第二油層相對的第二射孔組15，其中第一射孔組12的厚度為L，第二射孔組15的厚度為L，多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10的下部與第一射孔組12相對設(shè)置，噴嘴131與第二射孔組15相對設(shè)置。從噴嘴131中噴出的一部分混相過熱蒸汽直接通過第二射孔組15注入井下第二油層，另一部分混相過熱蒸汽經(jīng)直噴尾管13與膨脹管4之間的環(huán)空上升后，而通過第一射孔組12注入井下第一油層中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)混相過熱蒸汽驅(qū)油的目的。

本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置的工作過程如下：將本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置下入到井下套管1中，燃料供應(yīng)裝置22和助燃劑供應(yīng)裝置23分別向連續(xù)管2中通入天然氣和液態(tài)氧，天然氣通過燃料管202和燃料通道602進(jìn)入燃燒室73，液態(tài)氧通過助燃劑管203和助燃劑通道603進(jìn)入燃燒室73，水和空氣供應(yīng)裝置24向連續(xù)管2中通入水和空氣，水和空氣通過連續(xù)管2的內(nèi)腔204進(jìn)入蒸汽腔74，天然氣和液態(tài)氧在燃燒室73中燃燒后的火焰從火焰噴口75噴出，將蒸汽腔74中的水加熱，形成由水、蒸汽、氮?dú)夂投趸冀M成的混合物，該混合物再通過第一電磁波熱能發(fā)生器111的加熱通道1111以及第二電磁波熱能發(fā)生器112的加熱通道1121的兩級加熱后，最終形成由蒸汽、氮?dú)夂投趸冀M成的混相過熱蒸汽，該混相過熱蒸汽從直噴尾管13的噴嘴131中噴出，通過第一射孔組12和第二射孔組15注入到井下第一油層和井下第二油層中，達(dá)到混相過熱蒸汽驅(qū)油的目的。

本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置是在井下套管1內(nèi)設(shè)置混相蒸汽發(fā)生器7和多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10，混相蒸汽發(fā)生器7利用燃料和助燃劑燃燒后的火焰將水加熱成蒸汽，而形成由水、蒸汽、氮?dú)夂投趸冀M成的混合物，之后由多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10再將水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔锛訜嵝纬捎烧羝⒌獨(dú)夂投趸冀M成的混相過熱蒸汽，最后將該混相過熱蒸汽直接噴入井下油層中，本發(fā)明能夠在井下直接制造混相過熱蒸汽，能避免蒸汽在井下傳輸過程中的熱量損耗，提高了蒸汽的使用效率，且節(jié)能環(huán)保。

實(shí)施方式二

如圖1至圖5所示，本發(fā)明還提供一種井下燃燒制混相過熱蒸汽的方法，該方法利用實(shí)施方式一中的井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置，其中，井下燃燒制混相過熱蒸汽裝置的結(jié)構(gòu)、工作原理和有益效果與實(shí)施方式一相同，在此不再贅述。該井下燃燒制混相過熱蒸汽的方法包括如下步驟：

步驟A：向所述燃燒室73中通入燃料和助燃劑，向所述蒸汽腔74中通入空氣和水。

具體地，向連續(xù)管2中的燃料管202中通入天然氣，向連續(xù)管2中的助燃劑管203中通入液態(tài)氧，向連續(xù)管2的內(nèi)腔204中通入水和空氣。天然氣通過燃料通道602進(jìn)入燃燒室73，液態(tài)氧通過助燃劑通道603進(jìn)入燃燒室73，水和空氣通過多個(gè)通孔604進(jìn)入蒸汽腔74，水和空氣經(jīng)過多個(gè)通孔604噴出后會(huì)形成霧狀混合物。

步驟B：所述燃料和所述助燃劑在所述燃燒室73內(nèi)燃燒后形成的火焰自所述火焰噴口75噴出，所述火焰將蒸汽腔74中的水加熱，形成水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔铮?/p>

具體地，天然氣和液態(tài)氧在混相蒸汽發(fā)生器7的燃燒室73中燃燒形成火焰，火焰從火焰噴口75中噴出，將蒸汽腔74中的水加熱，形成水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔铩Ｗ曰鹧鎳娍?5噴出的火焰，不但能加熱蒸汽腔74中的水，其還可在蒸汽腔74中的空氣中的氧氣作用下得到更加充分的燃燒，空氣中的氧氣被消耗，剩下氮?dú)夂拖∮袣怏w等，由于稀有氣體的含量極少，可忽略不計(jì)。

步驟C：開啟多個(gè)所述電磁波熱能發(fā)生器10，所述水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔镞M(jìn)入多個(gè)所述電磁波熱能發(fā)生器10的加熱通道2000中被加熱，形成由蒸汽、氮?dú)夂投趸冀M成的混相過熱蒸汽并被噴出。

具體地，由水、蒸汽、氮?dú)夂投趸冀M成的混合物在通過第一電磁波熱能發(fā)生器111的加熱通道1111和第二電磁波熱能發(fā)生器112的加熱通道1121時(shí)被二次加熱，形成由蒸汽、氮?dú)夂投趸冀M成的混相過熱蒸汽并經(jīng)過直噴尾管13的噴嘴131噴出。當(dāng)?shù)谝浑姶挪崮馨l(fā)生器111和第二電磁波熱能發(fā)生器112的功率為300Kw時(shí)，每天能產(chǎn)生20噸到30噸的混相過熱蒸汽。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，在所述步驟A之前，向蒸汽腔74中注入氮?dú)?。具體地，向連續(xù)管2的內(nèi)腔204中通入氮?dú)猓獨(dú)饨?jīng)混相蒸汽發(fā)生器7的蒸汽腔74、多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10的加熱通道2000后注入井下各油層和近井地帶，以達(dá)到清洗的目的。

本發(fā)明的井下燃燒制混相過熱蒸汽的方法是在井下套管1內(nèi)設(shè)置混相蒸汽發(fā)生器7和多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10，混相蒸汽發(fā)生器7利用燃料和助燃劑燃燒后的火焰將水加熱成蒸汽，而形成由水、蒸汽、氮?dú)夂投趸冀M成的混合物，之后由多個(gè)電磁波熱能發(fā)生器10再將水、蒸汽、氮?dú)夂投趸嫉幕旌衔锛訜嵝纬捎烧羝?、氮?dú)夂投趸冀M成的混相過熱蒸汽，最后將該混相過熱蒸汽直接噴入井下油層中，本發(fā)明能夠在井下直接制造混相過熱蒸汽，能避免蒸汽在井下傳輸過程中的熱量損耗，提高了蒸汽的使用效率，且節(jié)能環(huán)保。

以上所述僅為本發(fā)明示意性的具體實(shí)施方式，并非用以限定本發(fā)明的范圍。任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。