井下燃燒器制造技術(shù)

提供了一種用于生產(chǎn)井的井下燃燒器系統(tǒng)(101)。該井下燃燒器包括：殼體(102)、燃燒器(500)和排出口(106)。該殼體被構(gòu)造并且布置成定位在生產(chǎn)井下。該殼體還形成燃燒室(200)。燃燒器被接收在殼體內(nèi)。燃燒器還被構(gòu)造并且布置成在燃燒室中燃燒燃料。排出口被定位成將排出氣體從燃燒室輸送到從所述生產(chǎn)井生產(chǎn)出的原油流中。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】井下燃燒器
本申請(qǐng)涉及井下燃燒器以及從油儲(chǔ)層中抽取原油的方法。
技術(shù)介紹
人工舉升技術(shù)用于增大生產(chǎn)井中生產(chǎn)出的原油的流量。一種商業(yè)上可使用的人工舉升類型是氣舉。就氣舉而言，壓縮氣體被注入到井中，以通過(guò)減小與生產(chǎn)的流體柱的重量有關(guān)的水頭損失來(lái)增大所生產(chǎn)的流體的流量。特別地，注入的氣體通過(guò)減小井中的流體的體積密度來(lái)減小作用在井底上的壓力。這種減小的密度允許流體更加容易地流出井。然而，氣舉并不能在所有情況中都發(fā)揮作用。例如，針對(duì)高粘油(重油)儲(chǔ)層氣舉不能很好地發(fā)揮作用。通常，熱方法用于從儲(chǔ)層中采出重油。在典型的熱方法中，產(chǎn)生在地表處的蒸汽順著驅(qū)動(dòng)側(cè)井被泵送至儲(chǔ)層中。由于泵送到井中的蒸汽和井下流體之間進(jìn)行換熱，因此原油的粘度減小了允許原油從單獨(dú)的生產(chǎn)井筒泵出的數(shù)量級(jí)。氣舉不能與熱系統(tǒng)一起使用，原因在于相對(duì)低溫的氣體會(huì)對(duì)蒸汽和其中的重油之間的換熱的有益效果造成負(fù)面影響從而增大原油的粘度，這消除了熱系統(tǒng)的預(yù)期效果。不適于使用氣舉的其它示例是在其中存在高水平的鏈烷烴或?yàn)r青質(zhì)的生產(chǎn)井。與輸送氣舉有關(guān)的壓降改變了熱力學(xué)狀態(tài)并且使得注入氣體的溫度低于生產(chǎn)流體。冷氣體與生產(chǎn)流體的混合物起作用以使得這些成分沉積在生產(chǎn)管的壁上。這些沉積物能夠降低或者阻止原油的生產(chǎn)。因?yàn)樯衔年愂龅脑蛞约跋挛年愂龅钠渌颍绢I(lǐng)域需要從儲(chǔ)層中抽取原油的有效且高效的設(shè)備和方法，在閱讀和理解本說(shuō)明書時(shí)對(duì)于本領(lǐng)域中的技術(shù)人員而言所述其它原因?qū)⒆兊蔑@而易見。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
當(dāng)前系統(tǒng)存在的上述問(wèn)題通過(guò)本專利技術(shù)的實(shí)施例得以解決并且通過(guò)閱讀和研究以下說(shuō)明書將得以理解。僅僅以示例而非限制的方式陳述以下總結(jié)內(nèi)容。所述總結(jié)內(nèi)容僅僅是為了輔助讀者理解本專利技術(shù)的各方面中的一些。在一個(gè)實(shí)施例中，提供了一種井下燃燒器系統(tǒng)。井下燃燒器包括殼體、燃燒器和排出口。殼體被構(gòu)造并且布置成定位在生產(chǎn)井下。殼體還形成燃燒室。燃燒器被接收在殼體內(nèi)。燃燒器被構(gòu)造并且布置成在燃燒室中燃燒燃料。排出口被定位成將排出氣體從燃燒室輸送到從生產(chǎn)井生產(chǎn)出的原油流中。在另一實(shí)施例中，提供了另一種用于生產(chǎn)井的井下燃燒器系統(tǒng)。所述井下燃燒器系統(tǒng)包括殼體、至少一個(gè)輸送連接件、燃燒器和燃燒室排出口。殼體具有原油和排出氣體混合室以及燃燒室。殼體具有至少一個(gè)原油輸入口，所述原油輸入口穿過(guò)殼體的外殼以允許來(lái)自生產(chǎn)井的原油進(jìn)入到原油和排出氣體混合室內(nèi)。殼體還具有至少一個(gè)原油和排出氣體輸出口，所述原油和排出氣體輸出口穿過(guò)殼體的外殼并且與所述至少一個(gè)原油輸入口間隔開一選擇性距離。所述至少一個(gè)原油和排出氣體輸出口被構(gòu)造并且布置成將原油和排出氣體傳送到殼體外。殼體還具有至少一個(gè)輸送通道，所述至少一個(gè)輸送通道在殼體的外殼內(nèi)延伸。所述至少一個(gè)輸送連接件聯(lián)接到殼體。每個(gè)輸送連接件均與至少一個(gè)相聯(lián)的輸送通道流體連通。燃燒器被構(gòu)造并且布置成在燃燒室中燃燒燃料。燃燒器還被構(gòu)造并且布置成接收在所述至少一個(gè)輸送通道中傳送的燃料和空氣。燃燒室排出口被定位成將來(lái)自燃燒室的排出氣體傳送至所述原油和排出氣體混合室。在又一實(shí)施例中，提供了一種從油儲(chǔ)層中抽取原油的方法。所述方法包括：將井下燃燒器定位在抵達(dá)油儲(chǔ)層的生產(chǎn)井筒中；通過(guò)位于容納燃燒器的殼體中的通道將燃料輸送到燃燒器；啟動(dòng)燃燒室的點(diǎn)燃系統(tǒng)；在殼體中的燃燒室中燃燒燃料；以及將排出氣體排放到井筒中。附圖說(shuō)明當(dāng)基于詳細(xì)描述和以下附圖來(lái)考慮時(shí)，能夠更容易地理解本專利技術(shù)并且本專利技術(shù)的其它優(yōu)勢(shì)和用途將變得更加明了，在附圖中：圖1是包括本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的井下燃燒器的熱氣舉裝置的側(cè)視圖；圖2是圖1的熱氣舉裝置的側(cè)視圖；圖3是圖1的熱氣舉裝置的俯視圖；圖4A是熱氣舉裝置的沿著圖2的線4A-4A的剖面?zhèn)纫晥D；圖4B是熱氣舉裝置的沿著圖3的線4B-4B的剖面?zhèn)纫晥D；圖4C是熱氣舉裝置的沿著圖3的線4C-4C的剖面?zhèn)纫晥D；圖5A是熱氣舉裝置的沿著圖2的線5A-5A的剖面俯視圖；圖5B是熱氣舉裝置的沿著圖2的線5B-5B的剖面俯視圖；圖5C是熱氣舉裝置的沿著圖2的線5C-5C的剖面俯視圖；圖5D是熱氣舉裝置的沿著圖2的線5D-5D的剖面俯視圖；圖5E是熱氣舉裝置的沿著圖2的線5E-5E的剖面俯視圖；圖6A是圖4B的熱氣舉裝置的局部放大剖視圖；圖6B是圖4B的熱氣舉裝置的另一局部放大剖視圖；圖6C是圖4C的熱氣舉裝置的局部放大剖視圖；圖6D是圖4C的熱氣舉裝置的另一局部放大剖視圖；圖7是包括本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的井下燃燒器的發(fā)電機(jī)的剖面?zhèn)纫晥D；圖8是包括本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例的井下燃燒器的重整系統(tǒng)的剖面?zhèn)纫晥D。根據(jù)慣常做法，各種描述的特征不是按比例繪制的，而是繪制成強(qiáng)調(diào)與本專利技術(shù)有關(guān)的特定特征。在整個(gè)附圖和文字部分中同樣的附圖標(biāo)記指代相同的元件。具體實(shí)施方式在以下詳細(xì)描述中參照了附圖，所述附圖形成描述的一部分，并且在附圖中通過(guò)圖示的方式示出了可以實(shí)施本專利技術(shù)的具體實(shí)施例。對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行了足夠詳細(xì)的描述以使得本領(lǐng)域中的技術(shù)人員能夠?qū)嵺`本專利技術(shù)，并且應(yīng)當(dāng)理解的是也可以利用其它實(shí)施例并且可以進(jìn)行改變而不背離本專利技術(shù)的精神和范圍。因此，以下詳細(xì)描述不應(yīng)理解為限制，本專利技術(shù)的范圍僅僅由權(quán)利要求及其等同形式限定。本專利技術(shù)的實(shí)施例提供了用于在生產(chǎn)井中使用的井下燃燒器系統(tǒng)。在一些實(shí)施例中，井下燃燒器系統(tǒng)是熱氣舉裝置100的一部分。燃燒式熱氣舉裝置的實(shí)施例提供了優(yōu)于傳統(tǒng)熱方法的優(yōu)勢(shì)，所述傳統(tǒng)熱方法沿著驅(qū)動(dòng)側(cè)井(干井)向下引導(dǎo)蒸汽。例如，由于在本井下燃燒器系統(tǒng)中產(chǎn)生非常少量的水(即，僅僅是燃燒過(guò)程中的水蒸氣的形式)，所以僅需要有限地清理水。此外，燃燒式熱氣舉裝置的實(shí)施例是相對(duì)可便攜的，這些實(shí)施例允許在邊遠(yuǎn)地區(qū)(諸如，離岸儲(chǔ)層)便捷地使用。本井下燃燒器系統(tǒng)具有超出僅僅加熱原油的多種其它應(yīng)用，例如但不限于，如在下文簡(jiǎn)要討論的氣化、發(fā)電和重整。參照?qǐng)D1，示出了具有井下燃燒器系統(tǒng)的熱氣舉裝置100的實(shí)施例。圖1示出了定位在井筒中的套管122，所述井筒鉆進(jìn)通過(guò)地面202至含有原油206的油儲(chǔ)層205。熱氣舉裝置100沿著井筒向下定位在套管122中。填料密封件124定位在熱氣舉裝置100的殼體102和套管122之間以形成密封。填料密封件阻止原油206在熱氣舉裝置100的殼體102的外側(cè)周圍上升。圖1中的熱氣舉裝置100的殼體102示出為具有多個(gè)原油進(jìn)入口104。來(lái)自油儲(chǔ)層205的原油206進(jìn)入到殼體102中的原油進(jìn)入口104。然后在殼體102中加熱原油206(如下文討論的那樣)，然后所述原油從殼體102中的原油和排出氣體出口106出來(lái)。如圖所示，殼體的原油和排出氣體出口106(或者原油和氣體出口106)被定位在填料密封件124上方。然后通過(guò)使用本領(lǐng)域中已知的傳統(tǒng)泵送方法能夠?qū)⑽挥谔盍厦芊饧?24上方的原油泵送出去。由于通過(guò)熱氣舉裝置100將會(huì)降低原油的粘度，因此即使對(duì)于高粘油(重油)生產(chǎn)而言傳統(tǒng)泵送方法也將有效。在圖1中還示出了第一輸送進(jìn)入連接件108和第二輸送進(jìn)入連接件110。第一輸送進(jìn)入連接件108被設(shè)計(jì)成將第一輸送管道308聯(lián)接至熱氣舉裝置100，第二輸送進(jìn)入連接件110被設(shè)計(jì)成將第二輸送管道310聯(lián)接至熱氣舉裝置100。在一個(gè)實(shí)施例中，第一輸送管道和第二輸送管道將選擇性氣體、流體等(例如但不限于空氣和甲烷)輸送至熱氣舉裝置100以用于燃燒。盡管僅僅示出了兩個(gè)輸本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種井下燃燒器系統(tǒng)，所述井下燃燒器系統(tǒng)包括：殼體，所述殼體被構(gòu)造并且布置成定位在生產(chǎn)井下，所述殼體形成燃燒室；燃燒器，所述燃燒器被接收在殼體內(nèi)，所述燃燒器被構(gòu)造并且布置成在所述燃燒室中燃燒燃料；和排出口，所述排出口被定位成將排出氣體從所述燃燒室輸送到從生產(chǎn)井生產(chǎn)出的原油流中。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專利技術(shù)】2012.06.25 US 61/664,015;2013.01.18 US 13/745,1961.一種井下燃燒器系統(tǒng)，所述井下燃燒器系統(tǒng)包括：縱向延伸的殼體，所述殼體被構(gòu)造并且布置成定位在生產(chǎn)井的井筒下，所述殼體包括：第一殼體部分，所述第一殼體部分具有原油和氣體混合室，所述第一殼體部分具有進(jìn)入所述原油和氣體混合室的至少一個(gè)入口以允許來(lái)自生產(chǎn)井的油儲(chǔ)層的原油進(jìn)入所述原油和氣體混合室內(nèi)，所述第一殼體部分還具有從所述原油和氣體混合室出來(lái)的至少一個(gè)出口以允許排出氣體和來(lái)自油儲(chǔ)層的原油的混合物從所述原油和氣體混合室出來(lái)，所述至少一個(gè)出口與所述至少一個(gè)入口間隔開一縱向距離；和第二殼體部分，所述第二殼體部分具有燃燒室，所述第二殼體部分聯(lián)接至所述第一殼體部分；燃燒器，所述燃燒器被構(gòu)造并且布置成在所述燃燒室中燃燒燃料；多個(gè)換熱管，所述多個(gè)換熱管被接收在所述原油和氣體混合室中，所述多個(gè)換熱管被聯(lián)接從而在所述原油和氣體混合室內(nèi)將燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的熱量傳遞至原油；和至少一個(gè)排出口，所述至少一個(gè)排出口被定位成將排出氣體從所述燃燒室輸送至所述原油和氣體混合室內(nèi)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下燃燒器系統(tǒng)，其中：所述殼體具有多個(gè)輸送通道；以及至少一個(gè)輸入輸送連接件，所述至少一個(gè)輸入輸送連接件與所述多個(gè)輸送通道中的至少一個(gè)流體連通，以將空氣和燃料中的至少一種輸送到所述燃燒器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下燃燒器系統(tǒng)，其中，所述殼體還包括：具有第一端部和相對(duì)的第二端部的所述第一殼體部分；聯(lián)接到所述第一殼體部分的第二端部的所述第二殼體部分的第一端部；和第三殼體部分，所述第三殼體部分聯(lián)接到所述第二殼體部分的第二端部，所述第三殼體部分罩蓋所述燃燒器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井下燃燒器系統(tǒng)，所述井下燃燒器系統(tǒng)還包括：套筒，所述套筒被構(gòu)造并且布置成將所述第二殼體部分聯(lián)接到所述第一殼體部分。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下燃燒器系統(tǒng)，其中：所述多個(gè)換熱管形成換熱系統(tǒng)的至少一部分，所述換熱系統(tǒng)被接收在所述殼體內(nèi)并且位于所述燃燒室近側(cè)，所述換熱系統(tǒng)被構(gòu)造并且布置成將熱量從所述燃燒室傳遞到來(lái)自生產(chǎn)井的原油。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的井下燃燒器系統(tǒng)，其中，所述多個(gè)換熱管中的至少一些與排出口連通，以用于使排出氣體從所述燃燒室進(jìn)入到所述原油和氣體混合室內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井下燃燒器系統(tǒng)，所述井下燃燒器系統(tǒng)還包括：熱氣舉系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)和原油重整系統(tǒng)中的至少一種。8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井下燃燒器系統(tǒng)，其中，所述殼體中的輸送通道被構(gòu)造并且布置成冷卻所述殼體。9.一種用于生產(chǎn)井的井下燃燒器系統(tǒng)，所述井下燃燒器系統(tǒng)包括：殼體，所述殼體具有原油和排出氣體混合室以及具有燃燒室，所述殼體具有至少一個(gè)原油輸入口，所述原油輸入口穿過(guò)所述殼體的外殼以允許來(lái)自生產(chǎn)井的原油進(jìn)入到所述原油和排出氣體混合室內(nèi)，所述殼體還具有至少一個(gè)原油和排出氣體輸出口，所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：D·蒂爾蒙特，T·卡斯托迪奧，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：阿利安特技術(shù)系統(tǒng)公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：美國(guó);US