专利名称：内燃式加热装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种内燃式加热装置，特别是一种在石油开采中用于提高油管及尾管周围原油温度的内燃式加热装置。
目前，由于油层的温度、油质、原油提升时的热损耗等因素致使原油粘度大，影响产油量。为了降低原油粘度，提高原油产量，人们曾采用许多措施，例如，采用感应加热器、电阻加热器、注气、注油以及利用微生物等，这些措施尽管在运行中有所成效，但是都因为成本高、技术难度大、运行可靠性差以及运行费用高等因素给实际应用带来了难度，不能有效地提高原油的产量。
本实用新型的目的在于提供一种内燃式加热装置，通过该装置便可提高油管及尾管周围的原油温度，加强原油的流动性，尽而达到更加有效地提高原油产量的目的。
本实用新型的目的是这样实现的，该内燃式加热装置主要是由一个或多个单体串联而成的内燃式加热炉，和与其相连通的压缩空气输入管及天然气输入管所组成。其中每个内燃式加热炉单体均由密闭的炉壳，与炉壳的内腔及压缩空气和天然气的输入管相连通的布气管，以及位于炉壳上部并与其内腔相连通的烟道管所组成。
为了使天然气能够充分燃烧，温度分布均匀，本实用新型将若干个带有燃烧孔的布气板安装在每个内燃式加热炉单体的密闭炉壳内形成相应数量的燃烧室，并将布气管与各个燃烧室相连通，同时还安装有与部分燃烧室相连通的烟道管。
为了加大炉体的散热面积，将本实用新型的炉壳设计成由一个密封的外壁和一个将外壁贯通的内壁所组成，使得被加热的原油还可以在内壁形成的通道中流动并吸收热量。
为了在停炉或冲洗油井之后还能够继续正常地使用，本实用新型在内燃式加热炉体的下方联接一个其容积略大于炉体容积的密闭的储排水罐，插入储排水罐中的排水管，其一端管口靠近储排水罐的底部，另一端插入炉体内，在储排水罐的顶部还设有一个用于连通高压气体的管口。
由于本实用新型采用了上述技术方案，不仅解决了技术的实施难度大、运行可靠性差以及运行费用高等问题，而且还具有功率可调整的范围大，适用范围广等特点，因此，对提高原油产量起到了积极的作用。
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1为本实用新型中内燃式加热炉单体一种结构形式的主视剖面图；图2为
图1的A-A剖视图；图3为本实用新型中内燃式加热炉单体另一种结构形式的主视剖面图；图4为图3的B-B剖视图；图5为本实用新型中内燃式加热炉单体再一种结构形式的主视剖面图；图6为图5的C-C剖视图；图7为由若干个
图1所示的单体串联而成的内燃式加热装置的结构示意图；图8为图7的D-D剖视图；图9为图7的E-E剖视图；
图10为本实用新型的安装及工作示意图。
如
图1、2所示，每个内燃式加热炉单体均由密闭的炉壳1，若干个位于炉壳1内并将其分成相应数量燃烧室4的带有燃烧孔31的布气板3，与各个燃烧室4及压缩空气和天然气输入管61、62(参见图8)相连通的布气管2，以及与部分燃烧室4相连通的烟道管5所组成。其中布气管2贯穿炉壳1及其内部所有的布气板3，管壁上开有与各燃烧室4相对应的通孔21。
如图3、4所示，每个内燃式加热炉单体均由密闭的炉壳1，若干个位于炉壳1内并将其分成相应数量燃烧室4的带有燃烧孔31的布气板3，与各个燃烧室4及压缩空气和天然气输入管61、62(参见图8)相连通的布气管2，以及与部分燃烧室4相连通的烟道管5所组成。其中布气管2紧贴在炉壳1的外壁上，与各燃烧室4相对应的布气管2及炉壳1上均开有通孔21。
如图5、6所示，每个内燃式加热炉单体均由密闭的炉壳1(该炉壳1是由一个密封的外壁101和一个将外壁贯通的内壁102所组成)，若干个位于炉壳1内并将其分成相应数量燃烧室4的带有燃烧孔31的布气板3，与各个燃烧室4及压缩空气和天然气输入管61、62(参见图8)相连通的布气管2，以及与部分燃烧室4相连通的烟道管5所组成。其中布气管2紧贴在炉壳1的外壁101上，与各燃烧室4相对应的布气管2及炉壳1上均开有通孔21。另外，该种结构的单体其布气方式也可采用贯穿式或内壁贴附式。
本实用新型所指的布气管2是指管壁上带有若干个孔的管或近似的管(即半个管壁与带孔的炉壁所组成的)；所指的布气板3是指带有若干个燃烧孔的板(包括环形的，椭圆形的)。
如上述各图所示，本实用新型的布气管2与炉壳1的连接方式可分为贯穿式(当采用单体串联或与下面将说明的储排水罐15相联时可以采有贯穿式；当只采用单体而且还不与储排水罐15相联时，则应采用插入式)和贴附式(贴附在炉壳1的内壁102或外壁101上)。根据布气管2上的布气孔数量及所用布气管2的数量，可分别用于炉体内设置布气板2的情况(如
图1～6所示)和不设置布气板2的情况(当布气管2及其上面的布气孔数量较多时，可将布气管2直接当作布气板3来用)。下面列举出四种不设置布气板3的内燃式加热炉单体(图略)。
第一种是在密闭的炉壳内插入若干个带有很多燃烧孔的布气管；第二种是在由一个密封的外壁和一个将外壁贯通的内壁所组成的炉壳内插入若干个带有很多燃烧孔的布气管；第三种是在密闭炉壳的外壁上贴附有若干个环形布气管(或一个螺旋形管)；第四种是在由一个密封的外壁和一个将外壁贯通的内壁所组成的炉壳内壁或外壁上贴附有若干个环形布气管(或一个螺旋形管)。上述四种情况还都保留有前面所提到的烟道管。
如7、8所示，本实用新型的内燃式加热装置是由多个单体7、8(仅以
图1为例，而以图3、图5及上述四种结构进行串联时，其形式与此相似，故省略)串联而成的内燃式加热炉11(参见
图10)，和与其相连通的压缩空气输入管61及天然气输入管62所组成。压缩空气输入管61与天然气输入管62之间既可并行排列，也可将其套在一起，使一种气体走管内，另一种气体走管间。并且两管的汇合处既可在炉体11的顶部，也可在炉体11的底部，最后通过布气管2送入炉体11内。串联时将各单体7、8上的布气管2和烟道管5分别进行直接(或通过管子间接)的首尾相联，串联个数的多少可根据实际热量的需要来定。关于烟道管5，只有最下面的一个单体7的形状与
图1中所示的相同，为两通的弯头形，而其余单体8的烟道管均为三通形，并且最上面的一个单体8，其烟道管还应当再联接一根较长的管子，以免被油层浸没。
另外，本实用新型的内燃式加热装量，也可由一个内燃式加热炉单体7，和与其相连通的压缩空气输入管61及天然气输入管62组合而成。区别只在于由多个单体7、8串联而成的，其每个单体可做得矮一些，相应的燃烧室4少一些，安装布气板3以及各单体7、8串联时的工艺简单一些；而采用一个单体7时，就必须将其做得高一些，相应的燃烧室4多一些，安装布气板3时的工艺复杂一些。以
图1所示的单体7为例，当需要较多燃烧室的时候，其安装工艺为先将一个环形板套入布气管2上，通过螺纹或焊接固定，然后将布气板3套在布气管2上，并通过螺纹或焊接固定，接着再将与所要求炉壳直径相一致的，其高度与所要求的燃烧室4的高度相接近的管子套在连有布气板3的布气管2上并焊接固定，这样才算完成一个燃烧室4的安装，如此一层一层地进行直到最后，工艺比较复杂。该种结构形式的炉体7与由各单体7、8串联而成的炉体11相比，既节省了布气管2的联接，又节省了烟道管5的联接。
如图7、8、9所示，为了在停炉或冲洗油井之后该装置还能够继续正常地使用，本实用新型在内燃式加热炉体11的下方联接一个其容积略大于炉体容积的密闭的储排水罐15，将布气管2与插入储排水罐15中的排水管9一端相连，排水管9的另一端管口靠近储排水罐15的底部，在储排水罐15的顶部还设有一个用于连通高压气体的管口。高压气体输入管63与压缩空气输入管61及天然气输入管62一样，都是从井口上直接连下来的(参见
图10)。另外，以由
图1所示单体组成的内燃式加热炉体，其布气管2和烟道管5的位置可以互换。
下面结合
图10对本实用新型的安装及工作过程简单叙述一下。
将由一个单体或多个单体串联而成的内燃式加热炉11及联接在其下方的储排水罐15，安装在油井套管12中并距出油管13的尾管管口一定距离的位置处。此时，内燃式加热炉11和储排水罐15均浸没在原油中，而烟道管5却引到油层以上并处在环空的位置，以便于排放烟汽。在井口的井盖上安装有用于接收烟汽的排放管51，并将其引到水封隔离器14中。使用时由输入管路61、62将具有一定比例(体积比)的天然气和空气分别送入安装在油管下方油层内的内燃式加热炉11中，经布气管2进入各燃烧室4燃烧，通过炉壳1和管壁将燃烧热传给原油和油管，使原油的温度升高稀化，加强了原油的流动性。燃烧后产生的二氧化碳和水蒸汽沿烟道、环空、井口的烟汽排放管51经水封隔离器14排出井外。当需要停炉或冲洗油井时，因停炉时的水蒸汽或冲洗油井时的污水会影响炉子的再次使用，利用接在储排水罐15管口上的高压气体，将储存在储排水罐15和内燃式加热炉11内的水通过排水管9、布气管2再到烟道管5，最后排向环空并落入油层。待高压气体减压后，残留在内燃式加热炉11内的水会经过排水管9流入储排水罐15。由于储排水罐15的容积略大于内燃式加热炉11的容积，因此，确保了内燃式加热炉11不再存水，便于内燃式加热炉11的继续使用。
经过计算，以一口800米深的油井为例，本实用新型与利用抽油杆电阻(电阻加热器)相比，每年可节约人民币40万元左右，具有明显的经济效益。
权利要求1.一种用于石油开采的内燃式加热装置，其特征在于由一个或多个单体串联而成的内燃式加热炉，和与其相连通的压缩空气输入管(61)及天然气输入管(62)所组成。
2.根据权利要求1所述的内燃式加热装置，其特征在于每个内燃式加热炉单体均由密闭的炉壳(1)，与炉壳(1)的内腔及压缩空气和天然气的输入管(61、62)相连通的布气管(2)，以及位于炉壳(1)上部并与其内腔相连通的烟道管(5)所组成。
3.根据权利要求1所述的内燃式加热装置，其特征在于每个内燃式加热炉单体均由密闭的炉壳(1)，若干个位于炉壳(1)内并将其分成相应数量燃烧室(4)的带有燃烧孔(31)的布气板(3)，与各个燃烧室(4)及压缩空气和天然气的输入管(61、62)相连通的布气管(2)，以及与部分燃烧室(4)相连通的烟道管(5)所组成。
4.根据权利要求2所述的内燃式加热装置，其特征在于炉壳(1)是由一个密封的外壁(101)和一个将外壁贯通的内壁(102)所组成。
5.根据权利要求3所述的内燃式加热装置，其特征在于炉壳(1)是由一个密封的外壁(101)和一个将外壁贯通的内壁(102)所组成。
6.根据权利要求3所述的内燃式加热装置，其特征在于布气管(2)贯穿炉壳(1)及其内部所有的布气板(3)，管壁上开有与各燃烧室(4)相对应的通孔(21)。
7.根据权利要求3、5所述的内燃式加热装置，其特征在于布气管(2)紧贴在炉壳(1)的壁上，与各燃烧室(4)相对应的布气管(2)及炉壳(1)上均开有通孔(21)。
8.根据权利要求1、2、3、4、5、6所述的内燃式加热装置，其特征在于在内燃式加热炉体(11)的下方联接一个其容积略大于炉体(11)容积的密闭的储排水罐(15)，插入储排水罐(15)中的排水管(9)，其一端管口靠近储排水罐(15)的底部，另一端插入炉体(11)内，在储排水罐(15)的顶部还设有一个用于连通高压气体的管口。
9.根据权利要求2、4所述的内燃式加热装置，其特征在于在炉壳(1)的壁上环绕着若干个布气管(2)。
10.根据权利要求7所述的内燃式加热装量，其特征在于在内燃式加热炉体(11)的下方联接一个其容积略大于炉体(11)容积的密闭的储排水罐(15)，插入储排水罐(15)中的排水管(9)，其一端管口靠近储排水罐(15)的底部，另一端插入炉体(11)内，在储排水罐(15)的顶部还设有一个用于连通高压气体的管口。
专利摘要本实用新型提供了一种用于石油开采的内燃式加热装置,是由一个或多个单体串联而成的内燃式加热炉,和与其相连通的压缩空气输入管及天然气输入管所组成。每个单体均由密闭的炉壳,与炉壳的内腔及压缩空气和天然气的输入管相连通的布气管,以及位于炉壳上部并与其内腔相连通的烟道管所组成。解决了现有技术的实施难度大、运行可靠性差以及运行费用高等问题,具有功率可调整的范围大,适用范围广等特点,对提高原油产量起到了积极的作用。
文档编号E21B43/16GK2321940SQ9823695
公开日1999年6月2日 申请日期1998年3月16日 优先权日1998年3月16日
发明者王华超, 王汝林 申请人:王汝林