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      一種井內(nèi)蓄熱式燃燒加熱裝置的制造方法_3

      文檔序號(hào):8335660閱讀:來源:國(guó)知局
      油中的至少一種。
      [0054] 集水與抽水系統(tǒng)2是由含水槽的集水器34和抽水泵18組成,用以收集尾氣中的 水蒸氣并排到地表。含水槽的集水器34同軸安裝在燃料與空氣輸送管6外部、尾氣回收管 20內(nèi)部、燃燒加熱器上端。集水器34底部噴孔將尾氣引射進(jìn)集水器34外環(huán)空,引導(dǎo)尾氣進(jìn) 入氣水分離部件的入口,在氣水分離部件內(nèi)壁產(chǎn)生高速螺旋氣流,利用離心力將冷凝水收 集到回收頂板頂部并由其將冷凝水引導(dǎo)到集水器34底部的水槽。分離后的冷凝水到達(dá)一 定量后,電控閥開啟抽水泵18經(jīng)集水器34連接的抽水管19將水抽出。分離后的尾氣,經(jīng) 由集水器34底部的徑向孔通入尾氣回收管20,經(jīng)由尾氣回收泵17抽出。集水器34本體是 封閉結(jié)構(gòu),沒有更換元件,無須維護(hù),能夠有效地將燃料燃燒后形成的尾氣中含有的大量水 蒸氣,冷凝成液態(tài)水珠并匯聚到水槽中。
      [0055] 外加流體注入管3穿過封隔器22,用以向進(jìn)入到輻射管26與外部套管4之間的回 流換熱介質(zhì)27輸送可加熱的流體。流體通過外加流體注入管3通入到輻射管26與外部套 管4之間的回流換熱介質(zhì)27,加熱后的流體由流體導(dǎo)流管底部離開燃燒加熱器1并經(jīng)過沖 縫篩管32的孔隙通入目標(biāo)巖層。
      [0056] 連接管路后,將所有以上部件作為一個(gè)整體,即組成井用燒嘴加熱系統(tǒng)井下部分, 下入到外部套管4內(nèi)指定位置并由扶正器21和封隔器22保直固定。
      [0057] 燃燒加熱器1與外部套管4之間填充回流換熱介質(zhì)27,回流換熱介質(zhì)27可以是多 孔介質(zhì)填充物、靜態(tài)混合器、換熱盤管中的一種或多種,故燃燒加熱器1與外部套管4的相 對(duì)位置固定。
      [0058] 如圖7所示,外部套管4下入井內(nèi),位置在井用燒嘴加熱系統(tǒng)井下組合的外部,主 要作用是為燃燒加熱系統(tǒng)井下器具組合的穩(wěn)固安裝、回流換熱介質(zhì)27的填充提供空間。當(dāng) 采用在井下對(duì)外加流體進(jìn)行加熱時(shí),需在外部套管4底部安裝有沖縫篩管32,在沖縫篩管 32內(nèi)部設(shè)置溫度傳感器33。
      [0059] 地面監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)5是由井下燃燒腔28的溫度傳感器7、氣體溫度傳感器33、點(diǎn) 火器8、火焰探測(cè)電極9的控制系統(tǒng)、、第一電控閥門及流量計(jì)13、第二電控閥門及流量計(jì) 14、第三電控閥門及流量計(jì)16、泵、空壓機(jī)12的電力系統(tǒng)組成,地面監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)5可以實(shí) 時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵的溫度和流量數(shù)據(jù),并實(shí)時(shí)作出調(diào)整。
      [0060] 本發(fā)明的具體操作方法如下: 1. 根據(jù)目標(biāo)巖層分布范圍進(jìn)行鉆孔孔位選定及孔身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并依據(jù)孔身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn) 行鉆孔工作。在鉆孔工作結(jié)束后,做相關(guān)的準(zhǔn)備工作例如需壓裂時(shí),向孔內(nèi)下入套管及封隔 器,對(duì)目標(biāo)巖層實(shí)施壓裂等等。然后,提出孔內(nèi)壓裂器具并下入外部套管4如需采用外加流 體加熱開采,需在套管底部加沖縫篩管32,并采用相應(yīng)裝置做好孔口密封; 2. 燃燒加熱系統(tǒng)安裝布置; 3. 通過地面監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)5,開啟電控閥門及流量計(jì)與13、14,啟動(dòng)燃料輸送泵11與空 壓機(jī)12,向燃料與空氣輸送管6內(nèi)輸送燃料與空氣并使之在燃燒腔28內(nèi)以一定比例混合。 如此,可使燃料和空氣不與井下的地層環(huán)境直接接觸。燃料可以是甲烷、天然氣、液化石油 氣、煤氣、頁巖氣、汽油、柴油中的至少一種; 4. 當(dāng)燃燒腔28內(nèi)燃料和空氣混合物的量達(dá)到要求后,通過地面監(jiān)測(cè)控制含電力系統(tǒng) 5,驅(qū)動(dòng)點(diǎn)火器8及火焰探測(cè)電極9,在燃燒腔28中點(diǎn)燃燃料和空氣的混合物并依照溫度傳 感器7監(jiān)測(cè)燃燒過程中的溫度分布及其變化; 5. 當(dāng)燃燒腔28內(nèi)溫度達(dá)到800°C以后,通過地面監(jiān)測(cè)控制含電力系統(tǒng)5,調(diào)節(jié)第一電控 閥門及流量計(jì)13、第二電控閥門及流量計(jì)14開啟程度以調(diào)節(jié)燃料和空氣的送入流量,使燃 燒腔28溫度穩(wěn)定在800°C左右; 6. 燃燒加熱器1產(chǎn)生的熱量通過燃燒產(chǎn)生的尾氣傳遞給填充在燒嘴芯殼體29與輻射 管26、換熱器25與輻射管26、外部套管4與輻射管26的環(huán)狀間隙內(nèi)的回流換熱介質(zhì)27 ; 7. 當(dāng)系統(tǒng)作為加熱體對(duì)井下地層進(jìn)行直接加熱,即由輻射管26外部傳遞給外界地層 環(huán)境; 8. 當(dāng)系統(tǒng)在井下對(duì)外加流體進(jìn)行加熱,即傳熱流體被外加流體注入管3輸送至輻射管 26與外部套管4之間的環(huán)狀間隙,經(jīng)回流換熱介質(zhì)27,獲得熱量,加熱后的流體離開燃燒加 熱器1并經(jīng)過沖縫篩管32的孔隙通入目標(biāo)巖層; 9. 燃燒過程中,形成的尾氣中含有大量水蒸氣,經(jīng)過輻射管26后水蒸氣溫度不斷降 低,經(jīng)過集水器34后,水被收集匯聚到水槽中并由地面的抽水泵18抽出; 10. 經(jīng)過集水器34實(shí)現(xiàn)氣水分離后的尾氣由尾氣回收泵17抽至地面并貯存在指定位 置; 11. 通過地面監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)5,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵的溫度和流量數(shù)據(jù),并可實(shí)時(shí)作出調(diào)整。 [0061] 其中,步驟2的具體操作如下: a. 將相應(yīng)尺寸的燃燒加熱器1、集水抽水系統(tǒng)4、封隔器22、外加流體注入管3、扶正器 21及相關(guān)管路、傳感器等安裝連接,其中: b. 燃燒加熱器1包括燃燒加熱器殼體23、燒嘴芯24、燃料與空氣輸送管6、換熱器25、 福射管26和燃燒腔28 ; c. 燒嘴芯24,由燒嘴芯殼體29、火焰盤31、燃料管30、點(diǎn)火器8與火焰探測(cè)電極9組 成。具體結(jié)構(gòu),如附圖所示。燃料管30 -端安裝在燒嘴芯殼體29底部,另一端連接到火焰 盤31底部。火焰盤31固定在燒嘴芯殼體29內(nèi)的前端,火焰盤31上接點(diǎn)火器8與火焰探 測(cè)電極9。燒嘴芯24用以固定燒嘴位置并點(diǎn)燃按比例預(yù)混合后的燃料與空氣。當(dāng)燒嘴芯 24組裝完成后,將回流換熱介質(zhì)27安裝在燒嘴芯殼體29外部。所述回流換熱介質(zhì)27選用 多孔介質(zhì)填充物、靜態(tài)混合器、換熱盤管中的一種或多種; d. 將換熱器25同軸安裝在燒嘴芯24前端、輻射管26內(nèi)部并用回流換熱介質(zhì)27固定。 所述回流換熱介質(zhì)27選用多孔介質(zhì)填充物、靜態(tài)混合器、換熱盤管中的一種或多種。采用 法蘭將輻射管26安裝在燃燒加熱器殼體23底部。所用換熱器25的材料可以是耐高溫陶 瓷、耐高溫合金中的一種;而后,將溫度傳感器7安裝在燃燒腔28內(nèi)的指定位置,溫度傳感 器7的構(gòu)造為用以將數(shù)據(jù)提供給地面監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)5 ; e. 在燃燒加熱器殼體23連接燃?xì)馀c空氣輸送管,其中,內(nèi)管與燒嘴芯24內(nèi)燃料管30 連接,外管安裝于燃燒加熱器殼體23頂部并與燒嘴芯24連通。含水槽的集水器34,同軸安 裝在燃料與空氣輸送管6外部、燃燒加熱器上端。將輻射管26同軸套在燃?xì)馀c空氣輸送管 外部,采用絲扣連接,安裝在燃燒加熱器殼體23頂部,此時(shí)視為燃燒加熱器1、集水與抽水 系統(tǒng)2組裝完畢; f. 而后,將一個(gè)燃燒加熱器1、一個(gè)集水與抽水系統(tǒng)2、一個(gè)扶正器21、一個(gè)封隔器22、 一個(gè)扶正器21,采用絲扣連接、依次安裝好。將抽水管19放在燃料與空氣輸送管6外管的 內(nèi)部并連接到集水器34的水槽。如采取加熱由外加流體注入管3送來的流體間接加熱目 標(biāo)巖層的方法時(shí),則外加流體注入管3穿過封隔器22并連接至流體導(dǎo)流套管27外部,用以 向入到輻射管26與外部套管4之間的回流換熱介質(zhì)27輸送可加熱的流體; g. 將這些部件作為一個(gè)整體,即組成井用燒嘴加熱系統(tǒng)井下部分,下入到外部套管4 內(nèi)指定位置,在回流換熱介質(zhì)27填充輻射管26與外部套管4之間的環(huán)狀間隙之后,由扶正 器21和封隔器22保直固定。其中燃燒加熱器1與外部套管4的位置相對(duì)固定; h. 安放燃料輸送泵11、空壓機(jī)12,連接第一電控閥門及流量計(jì)13、第二電控閥門及流 量計(jì)14、第三電控閥門及流量計(jì)16與后,采用管路分別連接到燃料與空氣輸送管6的內(nèi)管 與外管; i. 安放流體注入泵15,連接第三電控閥門及流量計(jì)16與后,采用管路與外加流體注入 管3連接,為流體加熱提供流體來源;j.安放尾氣回收泵17,采用管路與尾氣回收管20連 接,將尾氣回收至地表指定位置,以不污染環(huán)境; k. 安放抽水泵18,采用抽水管19與水槽連接; l. 設(shè)置地面監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)5的位置并擺放,連接管路及電路。當(dāng)所有系統(tǒng)部件安裝擺 放完成,經(jīng)調(diào)試無誤,即可開始工作。
      [0062] 針對(duì)燃燒加熱器1的調(diào)試步驟如下: ①調(diào)試氣體壓力。合適的氣體壓力是起動(dòng)主火焰的必要條件,過高或過低的壓力都導(dǎo) 致主火焰無法
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