[发明专利]数控井口高压蒸汽发生装置

说明书

本发明涉及一种油田开采设备，特别是指一种用于开采稠油的数控井口高压蒸汽发生装置。

在稠油开采作业中要向油井注入高温、高压的湿蒸汽，以降低地层中的原油粘滞度，便于将其抽吸出地面。现在的传统方法是在油田的适当位置设立专门的热采锅炉产生高温、高压的湿蒸汽，再通过专门的隔热管道输送到各个注气井中;传送途中还要设立若干个高压蒸汽站，以分配蒸汽和继续加温加压。由于这种湿蒸汽的产生设备用户比较单一，因此国内外在这类装置的科研和发展上投入开发的企业甚少，缺乏竞争机制，技术就相当落后。由于技术状态仍维持在数十年前的原始水平，湿蒸汽的产生、质量检测和输送设备都存在能耗极高，质量难以控制保证和热力损失严重的多种弊端。并且，由于湿蒸汽的质量难以控制，经热力管网输送后又造成热能的大量耗散，使得注入井中时很可能已变成了热水，使得热采石油的效果很不理想。

本发明的目的是提供一种利用退役的航空燃气轮机发动机作为主机，再辅助以数控检测仪器仪表而构成的数控井口高压蒸汽发生装置。

本发明是这样实现的：它包括有高压供水、供气和加热装置和监测控制装置，其特征在于：在作为加热装置的航空涡轮燃气轮机的单管燃烧室中装有使高压水汽化的换热单管，该管的入口接有经高压反渗透装置处理和数控计量水阀控制其流量的高压软化水，该燃燃气轮机的井油口和进风口分别接有经数控计量油泵输入的燃油和从其外涵引出并经数控计量风阀输入的低压压缩空气，而在上述燃油、压缩空气、高压软化水的入口和湿蒸汽的出口处均装有相应的压力、流量和温度传感器，这些传感器和上述数控阀、泵都是工业过程控制器的外围输入/输出接口装置。

本发明充分利用了当代高科技成果的结晶-航空涡扇燃气发动机和高压反渗透装置，也是“航机陆用”的一个新领域。如利用航空燃气轮机的单管燃烧室取代锅炉燃烧室;利用锅炉燃烧室内的换热传输管道取代复杂的高压锅炉;利用先进的航空燃烧技术和水蒸汽参数的两相热力学数字模型并应用计算机控制取代简单的单元仪表PID控制，利用当代先进的工业过程控制器取代结构复杂、操作难度大的常规热工仪表;利用高效的航空低压压气机取代低压空气压缩机和送风系统。这些改变导致了本发明生产的高压高速燃气流来取代传统的低压烟气流，从而使换热效率大大提高，能源消耗大为节省，设备投资也显著下降。具体表现在：造价昂贵的锅炉和锅炉房设施，高温、高压隔热传送管线都被取消了，由于加热装置采用了技术先进的航机燃烧室来取代技术相对落后多年的锅炉燃烧室，同时又采用先进的过程控制技术，不仅使热效率提高，也使燃烧过程的物料平衡得到严格的控制，有害废物的排放也大大减少。此外，在本发明中，高压输水管、高温蒸汽隔热输送管、锅炉的炉管三者合而为一，既减少输送过程的热力损耗，还减少设备投资，节省大量金属材料。又用先进的反渗透装置进行水的软化处理，既取代复杂的水处理设备，又可以用高压注水管线取代高压锅炉给水，而渗透处理的高压废水仍可作为高压水注入注水井得到有效利用。总之，本发明是一项集中当代高新科技、边缘技术和控制方法的一个大型装置，从而获得了一系列优异性能，虽然本装置是高新科技的结晶，但是，实际上整个装置的组成和工作机理仍是比较简单和容易开通的。

图1是本发明的结构示意图。