本实用新型专利技术公开了一种蒸汽发生装置，它包括燃烧单元和与燃烧单元相连通的烟道，烟道内沿燃烧单元产生热量的流动方向排布有辐射段换热器和对流段换热器，烟道内辐射段换热器和对流段换热器之间还设置有过热段换热器，本实用新型专利技术的蒸汽发生装置还包括汽水分离器和喷淋器。燃烧单元包括燃烧室、燃油系统、天然气系统以及用于在燃油系统和天然气系统之间切换的切换装置，燃油系统与天然气系统分别与燃烧室相连通，燃烧室与烟道相连通。本实用新型专利技术的蒸汽发生装置加设了过热段、汽水分离器以及喷淋器，能够产生出过热蒸汽，满足目前稠油开采的需要，具有良好的经济效益。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种蒸汽发生装置，它包括燃烧单元和与燃烧单元相连通的烟道，烟道内沿燃烧单元产生热量的流动方向排布有辐射段换热器和对流段换热器，烟道内辐射段换热器和对流段换热器之间还设置有过热段换热器，本技术的蒸汽发生装置还包括汽水分离器和喷淋器。燃烧单元包括燃烧室、燃油系统、天然气系统以及用于在燃油系统和天然气系统之间切换的切换装置，燃油系统与天然气系统分别与燃烧室相连通，燃烧室与烟道相连通。本技术的蒸汽发生装置加设了过热段、汽水分离器以及喷淋器，能够产生出过热蒸汽，满足目前稠油开采的需要，具有良好的经济效益。【专利说明】蒸汽发生装置
本技术属于石油开采
，尤其涉及一种蒸汽发生装置。
技术介绍
蒸汽发生装置在稠油开采过程中被广泛应用于蒸汽注入采油领域。蒸汽发生装置需要将一定量的蒸汽注入油层中以实现对石油的开采。 例如附图1所示的一种蒸汽发生装置，其具有依次连接的供水单元100、泵101、换热器102、对流段103、辐射段104、燃烧单元105、以及注汽管路106。这种蒸汽发生装置只能将产生的饱和蒸汽注入井下开采稠油。然而采用饱和蒸汽注井采油时，由于饱和蒸汽的温度还不够高，因此稠油的采收率偏低。 随着稠油的多轮次开采，人们发现高温高压下的过热蒸汽更适合稠油的开采，提高稠油的采收率。因为稠油黏度对温度十分敏感，温度每升高81:?91，黏度就可降低1倍。若以高温高压的过热蒸汽注入油层进行开采，采收率可达到50%?70%，单井产量会有效提高。提高采收率的关键是提高注入油层的蒸汽质量，蒸汽温度越高，单位质量的蒸汽所携带的热量越多，注入地层的有效热量增多，产量和采收率就能够提高。稠油开采采用过热蒸汽注井后，采收率显著提高，产量可增加3?8倍。因此，为了提高稠油的采收率，利用高温高压下的过热蒸汽注井采油通常是增加稠油产量的有效途径。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述缺陷，本技术所要解决的技术问题是提供了一种蒸汽发生装置。这种蒸汽发生装置可以产生过热蒸汽以提高稠油的开采量。 本技术的上述目的可采用下列技术方案来实现: 一种蒸汽发生装置，它包括用于产生热量的燃烧单元和与所述燃烧单元相连通的烟道，所述烟道沿所述燃烧单元产生热量的流动方向排布有辐射段和对流段，所述蒸汽发生装置还包括至少部分位于所述辐射段的辐射段换热器、至少部分位于所述对流段的对流段换热器以及与所述对流段换热器的入口端相连通的供水单元，所述对流段换热器的出口端与所述辐射段换热器的入口端相连通； 所述烟道在所述辐射段和所述对流段之间还具有过热段，所述蒸汽发生装置还包括至少部分位于所述过热段的过热段换热器、汽水分离器和喷淋器，所述汽水分离器的入口端与所述辐射段换热器的出口端相连通，所述汽水分离器的蒸汽出口端与所述过热段换热器的入口端相连通，所述喷淋器的入口端分别与所述过热段换热器的出口端和所述汽水分离器的水出口端相连通，所述喷淋器的出口端与油井相连通； 所述燃烧单元包括燃烧室、燃油系统、天然气系统以及用于在所述燃油系统和所述天然气系统之间切换的切换装置，所述燃油系统与所述天然气系统分别与所述燃烧室相连通，所述燃烧室与所述烟道相连通。 具体地，所述对流段换热器包括第一换热器和第二换热器；所述第一换热器的壳程入口端与所述供水单元相连通，所述第一换热器的壳程出口端与所述第二换热器的入口端相连通，所述第二换热器的出口端与所述第一换热器的管程入口端相连通，所述第一换热器的管程出口端与所述辐射段换热器的入口端相连通。 更具体地，所述供水单元包括提供软化水的软化水源和泵，所述泵的一端与所述软化水源相连通，所述泵的另一端与所述第一换热器的壳程入口端相连通。 优选地，所述泵为柱塞泵或高压泵。 优选地，所述过热段换热器的出口端与所述喷淋器的入口端之间设有用于获取所述过热段换热器产生的过热蒸汽的取样器。 进一步地，所述燃油系统包括供油单元、控制所述燃油流量的第一控制阀，所述第一控制阀一端与所述供油单元相连通，所述第一控制阀的另一端与所述燃烧室相连通。 更进一步地，所述天然气系统包括供气单元、用于对天然气进行稳压的膨胀管以及控制所述天然气流量的第二控制阀，所述第二控制阀一端与所述供气单元相连通，所述第二控制阀的另一端与所述膨胀管相连通，所述膨胀管与所述燃烧室相连通。 优选地，所述蒸汽发生装置还包括用于对所述蒸汽发生装置进行控制的控制系统。 优选地，所述烟道呈I形排布，所述I形烟道具有纵向部、横向部以及与所述纵向部和所述横向部相交的相交部，所述烟道在所述纵向部与所述相交部相对处具有第一端，所述烟道在所述横向部与所述相交部相对处具有第二端，所述烟道的对流段换热器至少部分位于所述烟道的第一端，所述烟道的辐射段换热器至少部分位于所述烟道的第二端，所述烟道在其过热段与辐射段之间具有过渡段。 本技术的优点是:在原有的湿蒸汽发生装置基础上加设过热段、汽水分离器以及喷淋器，这样能产生过热蒸汽，有效提高注井蒸汽的利用率，降低能耗和蒸汽发生装置的运行成本。适应油田新的采油工艺技术对热采设备的更高要求，实现采用低成本软化水生产高质量的过热蒸汽注井采油的目标，打破了传统稠油注汽的概念，并具有良好的经济效益和社会价值。 【专利附图】【附图说明】 在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本技术的公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本技术的理解，并不是具体限定本技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本技术。 图1显示了原有蒸汽发生装置的结构示意图； 图2显示了本技术的蒸汽发生装置的结构示意图； 图3显示了本技术的燃烧单元结构示意图。 【具体实施方式】 结合附图和本技术【具体实施方式】的描述，能够更加清楚地了解本技术的细节。但是，在此描述的本技术的【具体实施方式】，仅用于解释本技术的目的，而不能以任何方式理解成是对本技术的限制。在本技术的教导下，技术人员可以构想基于本技术的任意可能的变形，这些都应被视为属于本技术的范围。 如图2所示，本技术提供了一种蒸汽发生装置，它包括用于产生热量的燃烧单元29和与燃烧单元29相连通的烟道，烟道沿燃烧单元29产生热量的流动方向排布有辐射段11和对流段9，蒸汽发生装置还包括至少部分位于辐射段11的辐射段换热器12、至少部分位于对流段9的对流段换热器以及与对流段换热器的入口端相连通的供水单元，对流段换热器的出口端与辐射段换热器12的入口端相连通。 烟道在辐射段11和对流段9之间还具有过热段13，蒸汽发生装置还包括至少部分位于过热段13的过热段换热器14、汽水分离器15和喷淋器16，汽水分离器15的入口端与辐射段换热器12的出口端相连通，汽水分离器15的蒸汽出口端与过热段换热器14的入口端相连通，喷淋器16的入口端分别与过热段换热器14的出口端和汽水分离器15的水出口端相连通，喷淋器16的出口端与油井17相连通。 燃烧单元29包括燃烧室18、燃油系统、天然气系本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种蒸汽发生装置，它包括用于产生热量的燃烧单元和与所述燃烧单元相连通的烟道，所述烟道沿所述燃烧单元产生热量的流动方向排布有辐射段和对流段，所述蒸汽发生装置还包括至少部分位于所述辐射段的辐射段换热器、至少部分位于所述对流段的对流段换热器以及与所述对流段换热器的入口端相连通的供水单元，所述对流段换热器的出口端与所述辐射段换热器的入口端相连通；其特征在于：所述烟道在所述辐射段和所述对流段之间还具有过热段，所述蒸汽发生装置还包括至少部分位于所述过热段的过热段换热器、汽水分离器和喷淋器，所述汽水分离器的入口端与所述辐射段换热器的出口端相连通，所述汽水分离器的蒸汽出口端与所述过热段换热器的入口端相连通，所述喷淋器的入口端分别与所述过热段换热器的出口端和所述汽水分离器的水出口端相连通，所述喷淋器的出口端与油井相连通；所述燃烧单元包括燃烧室、燃油系统、天然气系统以及用于在所述燃油系统和所述天然气系统之间切换的切换装置，所述燃油系统与所述天然气系统分别与所述燃烧室相连通，所述燃烧室与所述烟道相连通。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：隗祥俊，周鹰，杜德军，冉杰，罗武，关汝伟，吕昕，文健，李理，韩影，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11
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