[发明专利]井下蒸汽发生器及其使用方法

权利要求书

1.一种井下蒸汽产生系统，包括：

燃烧器头部组件，其具有本体，所述本体具有贯穿所述本体设置的孔和与所述孔相交的突然膨胀区域；以及

线性组件，其具有本体，所述本体具有贯穿所述本体设置的二个或者多个流体路径、由所述本体的内表面限定的燃烧室和流体喷射系统。

2.根据权利要求1所述的系统，还包括设置在所述孔中的板。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述突然膨胀区域包括用于将燃料喷射到所述燃烧室中的第一喷射台阶和第二喷射台阶，其中，所述第一喷射台阶包括大于所述孔的内径的内径，并且其中，所述第二喷射台阶包括大于所述第一喷射台阶的内径的内径。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一和第二喷射台阶构造成沿着与所述孔的纵向轴线垂直的方向将燃料喷射到所述燃烧室中。

5.根据权利要求3所述的系统，其中，所述第一和第二喷射台阶各包括多个喷射器，并且其中，所述第二喷射台阶包括比所述第一喷射台阶多的喷射器。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述燃烧器头部组件还包括用于将燃料分配到所述第一喷射台阶的多个喷射器的第一歧管和用于将燃料分配到所述第二喷射台阶的多个喷射器的第二歧管，其中，所述第一和第二歧管包括贯穿所述燃烧器头部组件的本体设置的流体路径。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述燃烧器头部组件还包括可操作来冷却所述本体与所述突然膨胀区域相邻的部分的冷却系统。

8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述冷却系统包括贯穿所述本体设置的一个或者多个流体路径，以用于循环围绕所述突然膨胀区域的冷却流体。

9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述线性组件还包括用于将流体分配到贯穿所述线性组件的本体设置的所述一个或者多个流体路径的第一歧管，以及用于从所述一个或者多个流体路径收集流体的第二歧管。

10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述第二歧管与所述流体喷射系统流体连通，以将流体从所述一个或者多个流体路径喷射到所述燃烧室中。

11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流体喷射系统包括流体喷射支柱，其耦合到所述线性组件的本体，并具有用于将流体喷射进入所述燃烧室中、离开所述燃烧室、或者进入和离开所述燃烧室的多个喷嘴。

12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述流体喷射系统包括气体辅助流体喷射布置，其可操作以将流体从所述一个或者多个流体路径引导到用于喷射到所述燃烧室中的气流。

13.一种用于从油藏中开采烃的方法，包括：

将系统降低到第一井孔；

向所述系统供应燃料，氧化剂和流体；

在所述系统的突然膨胀区域混合和燃烧所述燃料和所述氧化剂以产生燃烧产物；

使流体流经贯穿具有燃烧室的线性组件设置的一个或者多个流动路径；

将流体喷射进入含有所述燃烧产物的燃烧室中以产生排出气体；

将所述排出气体喷射到所述油藏中；并且

从所述油藏开采烃。

14.根据权利要求13所述的方法，其中，将流体喷射进入所述燃烧室包括将雾化流体液滴喷射进入所述燃烧室，离开所述燃烧室、或者进入和远离所述燃烧室。

15.根据权利要求13所述的方法，还包括通过第二井孔从所述油藏开采烃。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括控制所述排出气体进入所述油藏的喷射速率和从所述油藏生产烃的速率，由此控制所述油藏中的压力。

17.根据权利要求13所述的方法，其中，所述排出气体包括用于在所述油藏内与烃燃烧的氧，以在所述油藏内产生受热的气体混合物。

18.根据权利要求13所述的方法，其中，所述燃料包括甲烷、天然气、合成气和氢中的至少一者，其中，所述氧化剂包括氧、空气和富含氧的空气中的至少一者，并且其中，所述流体包括水和蒸汽中的至少一者。

19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述燃料、所述氧化剂和所述流体中的至少一者与稀释剂混合，所述稀释剂包括氮、二氧化碳和其他惰性气体中的至少一者。

20.根据权利要求13所述的方法，还包括将所述油藏中的压力维持大于1200psi。