FR1464793A

FR1464793A - Ignition apparatus for oilfields

Info

Publication number: FR1464793A
Application number: FR39489A
Authority: FR
Inventors: Gheorghe Aldea; Valentin Petcovici
Original assignee: MINI PETROLULUI; MINISTERUL PETROLULUI
Current assignee: MINI PETROLULUI; MINISTERUL PETROLULUI
Priority date: 1965-11-23
Filing date: 1965-11-23
Publication date: 1967-01-06

Description

Appareil d'allumage pour gisements de pétrole. La présente invention a pour objet un appareil d'allumage électrique à résistance, qui comprend une chambre de combustion revêtue de céramique et un mélangeur de gaz et d'air, appareil qui est destiné au réchauffage du pétrole dans les gise ments exploités par le procédé in-situ . Ignition apparatus for oil deposits. The subject of the present invention is an electric resistance ignition apparatus, which comprises a ceramic-coated combustion chamber and a gas-air mixer, which apparatus is intended for reheating oil in the cells operated by the process. in-situ.

On sait que ce procédé utilise des appareils d'al lumage électrique à résistance et des appareils fondés sur l'allumage d'un mélange gaz-air pour amorcer la combustion<I>in-situ.</I> Tous les appareils d'allumage connus sont affectés de certains incon vénients. Les appareils d'allumage électrique à résistance nécessitent des câbles d'amenée de courant spéciaux et consomment beaucoup de courant; les appareils d'allumage à mélange gaz-air peuvent donner lieu à des incidents de fonctionnement dus à un manque d'homogénéité du mélange, à un refroidissement de la résistance électrique dans le courant gazeux, ou à une défla gration du mélange combustible au contact de la résistance électrique. Les orifices de sortie de la flamme ne se trouvent que dans les parois latérales de la chambre de combustion, de sorte que le chauf fage ne peut agir que sur des zones du gisement restreintes situées au voisinage immédiat de l'appa reil. It is known that this process uses resistance electric ignition apparatus and appliances based on the ignition of a gas-air mixture to initiate the combustion <I> in situ. </ I> All the apparatuses of ignition are affected by certain inconveniences. Electric resistance ignition appliances require special power cables and consume a lot of current; gas-air ignition appliances may give rise to malfunctions due to a lack of homogeneity of the mixture, a cooling of the electrical resistance in the gas stream, or a deflagration of the fuel mixture on contact electrical resistance. The flame outlets are located only in the side walls of the combustion chamber, so that heating can only act on areas of the restricted deposit located in the immediate vicinity of the apparatus.

Ces inconvénients sont éliminés dans l'appareil d'allumage selon l'invention, qui comporte une chambre de mélange dont les parois sont munies d'orifices dirigés en oblique vers le haut avec admis sion ascendante d'air comburant, de sorte que l'air circule à contre-courant du gaz s'écoulant vers le bas, ce qui assure un mélange homogène entre les deux fluides. Le mélange combustible sort à la partie inférieure de la chambre par un système à turbulence. These disadvantages are eliminated in the ignition apparatus according to the invention, which comprises a mixing chamber whose walls are provided with orifices directed obliquely upwards with an upward admission of combustion air, so that the Air flows countercurrently from the downward flowing gas, which ensures a homogeneous mixture between the two fluids. The combustible mixture exits at the bottom of the chamber by a turbulence system.

Le mélange combustible peut s'allumer quelles que soient les conditions d'exploitation, grâce au fait que la résistance électrique est logée dans une enveloppe perforée qui la protège du refroidisse ment par le gaz qui la lèche et est disposée vis-à- vis d'un seuil bombé formé par le corps de l'appa reil d'allumage. Le mélange combustible sortant de la chambre de mélange n'est qu'en partie amené aux orifices pratiqués dans l'enveloppe de protec tion de la résistance. The combustible mixture can ignite whatever the operating conditions, thanks to the fact that the electrical resistance is housed in a perforated envelope which protects it from cooling by the gas which licks it and is arranged with respect to a curved threshold formed by the body of the ignition apparatus. The fuel mixture exiting the mixing chamber is only partly fed to the orifices in the protective casing of the resistor.

Afin de remédier aux difficultés résultant des manoeuvres répétées de l'appareil 'd'allumage tout le long du gisement, ii est prévu dans la chambre de combustion des orifices latéraux et une ouver ture antérieure de plus gros diamètre, à travers laquelle est dirigée la plus grande partie de la flamme. In order to overcome the difficulties arising from the repeated operation of the ignition apparatus all along the deposit, a side opening of larger diameter is provided in the combustion chamber of the lateral ports and through which the most of the flame.

Un exemple de réalisation de l'objet de l'inven tion est représenté au dessin annexé, dans lequel La figure 1 est une vue en coupe longitudinale de l'appareil d'allumage; La figure 2 représente en coupe longitudinale le bec d'allumage proprement dit de l'appareil; La figure 3 montre la disposition de la résistance électrique à l'intérieur de l'appareil; La figure 4 est une vue en section transversale selon la ligne A-A de la figure 1; La figure 5 est une vue en section transversale selon la ligne B-B de la figure 1. An exemplary embodiment of the object of the invention is shown in the accompanying drawing, in which: Figure 1 is a longitudinal sectional view of the ignition apparatus; Figure 2 shows in longitudinal section the actual ignition nozzle of the device; Figure 3 shows the arrangement of the electrical resistance inside the apparatus; Fig. 4 is a cross-sectional view taken along line A-A of Fig. 1; Figure 5 is a cross-sectional view along the line B-B of Figure 1.

L'appareil d'allumage selon l'invention se com pose de trois éléments principaux : le corps d'allu meur 1, la chambre de combustion 2 et la chambre de mélange 3. The ignition apparatus according to the invention comprises three main elements: the ignition body 1, the combustion chamber 2 and the mixing chamber 3.

L'appareil d'allumage vissé à l'extrémité de la colonne de tubes 4 est descendu dans le sondage et fixé sur l'extrémité supérieure du tubage. La cham bre de mélange est ensuite descendue dans le son dage à travers la colonne de tube de 3"; elle est vissée à l'extrémité d'un tube 5 de 1,5" et logée dans un évasement du corps de l'appareil. On crée donc ainsi deux voies de communication : l'une à l'intérieur des tubes de 1,5" pour l'amenée des gaz combustibles (flèches a à la fig. 1) et l'autre dans l'espace annulaire délimité par les deux tubes pour l'admission de l'air comburant (flèches b). La chambre de mélange est munie d'orifices 6 diri gés en oblique vers le haut, de sorte que l'air s'échappant vers le haut rencontre à contre-courant les gaz circulant vers le bas, ce qui assure un mé lange parfaitement homogène. The ignition device screwed to the end of the column of tubes 4 is lowered into the borehole and fixed on the upper end of the casing. The mixing chamber is then lowered through the 3 "tube column and screwed to the end of a 1.5" tube and seated in a flare of the body of the apparatus. . Thus, two communication paths are created: one inside the 1.5 "tubes for the supply of combustible gases (arrows a in Fig. 1) and the other in the annular space delimited by the two tubes for the admission of the combustion air (arrows b) The mixing chamber is provided with orifices 6 directed obliquely upwards, so that the air escaping upwards meets with -courant the gas flowing downwards, which ensures a perfectly homogeneous mixture.

Le mélange de gaz et d'air sort à l'extrémité inférieure de la chambre de mélange par une enceinte annulaire 7 comprise entre les parois de la chambre 3 et le bec d'allumage 8 qui pénètre en position de marche dans la chambre de mé lange. Cette enceinte annulaire présente deux sec tions internes formées de creusures et de saillies mutuellement décalées, qui impriment aux courants de gaz un mouvement turbulent rendant le mélange encore plus homogène. Les vues en section A-A et B-B montrent la disposition du système de turbu lence dans l'enceinte annulaire 7. The mixture of gas and air exits at the lower end of the mixing chamber by an annular enclosure 7 between the walls of the chamber 3 and the ignition nozzle 8 which enters the operating position in the chamber of the chamber. lange. This annular enclosure has two internal sections formed of recesses and projections mutually offset, which impress the gas streams turbulent movement making the mixture even more homogeneous. The views in section A-A and B-B show the arrangement of the turbulence system in the annular enclosure 7.

Le bec d'allumage 8, représenté à part à la figure 2, comprend une résistance électrique 9 mon tée sur un noyau IO en céramique et fixée par des vis Il dans une enveloppe métallique perforée 12. Cette dernière est vissée à l'extrémité d'un tube I3 de 3/4" constituant le corps de l'allumeur. lequel est fixé en bout d'un câble électrique 14 qui sert à la fois à l'introduction du bec dans l'appareil d'allumage et à l'alimentation en courant de la résistance. Le bec d'allumage est attaché au câble au moyen d'un raccord fileté interchangeable 1.5. Le bec d'allumage se termine à sa partie inférieure par une tête conique 16, crut guide le bec d'allu- mage à travers le système de turbulence jusqu'à la sortie de la chambre de mélange et est percée d'orifices 17 pour le passage des gaz combustibles. La résistance d'allumage est raccordée électrique- ment à la masse et à l'aide d'une bougie transformée 18 qui est reliée aux conducteurs du câble par des fils à perles isolantes 19. The ignition spout 8, shown separately in FIG. 2, comprises an electrical resistor 9 mounted on a ceramic core IO and fixed by screws 11 in a perforated metal casing 12. The latter is screwed to the end of FIG. a 3/4 "tube I3 constituting the body of the igniter which is fixed at the end of an electric cable 14 which serves both to insert the nozzle into the ignition apparatus and to The ignition nose is attached to the cable by means of an interchangeable threaded connection 1.5 The ignition nose is terminated at its lower part by a conical head 16, believed to guide the mouthpiece - mage through the turbulence system to the outlet of the mixing chamber and is pierced with orifices 17 for the passage of combustible gases.The ignition resistance is electrically connected to ground and using of a transformed candle 18 which is connected to the drivers of u cable with insulating beads 19.

Le bec d'allumage est introduit dans l'appareil au moyen du câble électrique, de façon que les orifices c de l'enveloppe de la résistance viennent se placer vis-à-vis d'un seuil bombé 20 disposé dans le corps de l'appareil. The ignition nose is introduced into the apparatus by means of the electric cable, so that the orifices c of the envelope of the resistor are placed with respect to a curved threshold 20 disposed in the body of the 'apparatus.

Le seuil 20 imprime un mouvement de turbu lence aux gaz combustibles dont une partie seule ment traverse à faible vitesse les orifices de l'enve loppe pour parvenir à la résistance électrique. où ils s'allument et assurent l'allumage de la totalité du courant gazeux. La figure 2 montre la position qu'occupe le bec d'allumage par rapport au seuil de turbulence. Threshold 20 imparts turbulence to the combustible gases, only a portion of which passes through the openings of the envelope at low speed to achieve electrical resistance. where they light up and ensure the ignition of the entire gas stream. Figure 2 shows the position occupied by the ignition nose with respect to the turbulence threshold.

La combustion proprement dite du mélange a lieu à l'intérieur d'une chambre de combustion, qui comprend une enveloppe d'acier 21 avec revête ment intérieur 22 en céramique et porte des ori fices latéraux 23 et unue ouverture antérieure 24, qui créent dans la masse des gaz combustibles une contre-pression entraînant une diminution de la vitesse d'écoulement et l'apparition de micro- flammes sur les orifices latéraux. Ces orifices, ré partis sur toute la surface latérale de la chambre de combustion assurent la transmission de la chaleur au gisement à travers les perforations du tubage jusqu'à l'allumage du pétrole. L'ouverture antérieure 24 permet en même temps la formation d'un cône vertical de flamme d qui assure l'allumage du gisement sur une grande distance à la partie infé rieure de i'appareii. The actual combustion of the mixture takes place within a combustion chamber, which comprises a steel casing 21 with a ceramic inner lining 22 and a side opening 23 and an anterior opening 24, the mass of the combustible gases a back pressure resulting in a decrease in the flow velocity and the appearance of micro-flames on the lateral orifices. These orifices, spread over the entire lateral surface of the combustion chamber ensure the transmission of heat to the deposit through the perforations of the casing until the ignition of the oil. The anterior opening 24 allows at the same time the formation of a vertical flame cone d which ensures ignition of the deposit over a long distance to the lower part of the apparatus.

L'appareil agencé selon l'invention offre donc les avantages suivants Ii assure la parfaite homogénéité du mélange air-gaz qui peut être ainsi facilement allumé; L'allumage du mélange a lieu de manière simple par une manoeuvre au moyen du câble de la résis tance électrique, qui ne plonge que partiellement dans le courant gazeux afin de prévenir l'effet de refroidissement dû aux gaz; Les difficultés qui se produisent par suite des manoeuv res fréquentes sur un appareil traditionnel sont éliminées du fait que l'appareil conforme à l'in vention permet l'allumage simultané sur un gise ment dé pétrole de puissance maximum.The apparatus arranged according to the invention thus offers the following advantages: it ensures the perfect homogeneity of the air-gas mixture which can thus be easily ignited; The ignition of the mixture takes place in a simple manner by a maneuver by means of the cable of the electrical resis tance, which only partially dives into the gas stream to prevent the effect of cooling due to gases; The difficulties which occur as a result of frequent operation on a conventional apparatus are eliminated by the fact that the apparatus according to the invention allows the simultaneous ignition on a petroleum deposit of maximum power.

Claims

SUMMARY The present invention comprises, in particular, an oil resistance electric ignition apparatus having a ceramic coated combustion chamber and a mixing chamber whose side walls are provided with orifices directed to oblique upwards for the admission of the combustion air flowing countercurrently with the gas flowing downwards in order to make the mixture between the two fluids perfectly homogeneous, said mixing chamber being further provided with at its lower part, a turbulent system through which the mixture leaves. Embodiments of the invention defined in 1 may further include the following particulars taken singly or in combination with it. In order to prevent the flow of gas from cooling the electrical resistance, it is inserted into a perforated protective envelope and placed against a curved threshold, and the fuel mixture exiting the mixing chamber 'is only partially brought to the holes in the protective envelope; b. The combustion chamber of the apparatus is provided with lateral orifices and with a large diameter anterior aperture through which most of the flame is directed.