一种钻井用石蜡燃烧点长明火装置的制作方法

1.本实用新型涉及钻井用长明火装置技术领域，特别是一种钻井用石蜡燃烧点长明火装置。


背景技术：

2.全球页岩气资源量多达456*1012m3，相当于煤层气与致密砂岩气资源量总和，占三种主要非常规天然气（煤层气、致密砂岩气、页岩气）总资源量的50%左右，因此页岩气是现有技术经济条件下天然气工业化勘探的重要目标。
3.在天然气钻探过程中，钻井井控是实现近平衡压力钻井的基础。根据石油天然气行业规范要求，当钻探过程中出现井内压力剧增、气体上窜等情况时，应建立气体放喷的泄压通道，即实现点火放喷，目的是将井筒内部压力释放，以及对上窜出来的天然气进行燃烧。现有技术主要采用燃油燃烧点长明火，但燃油燃烧对环境易造成空气污染，不符合公司环保管理的总体要求与形势。
4.在此前提下，本研究团队现场试验改用乙炔气燃烧替代燃油：
5.实验原理:将可燃气体通过长输管线输送至放喷池点火位置，建立长明火。乙炔气燃烧发出红黄之火，若氧气不足，燃烧不充分，会冒出黑烟。反应表达式为：2c2h2 5o2=点燃=4co2 2h2o。
6.实验过程：乙炔瓶接减压阀接回火装置再连接管线至点火筒，管线前端使用铜管接小头节能管点火装置，进行点火。满瓶乙炔气压力4mpa，调压至0.02mpa点火成功，火焰高度约20
‑
30cm。火焰平稳。
7.本方案的缺陷：
①
满瓶4mpa乙炔气使用时间太短，只能使用25h左右，成本太高。
②
点火管小头节能管，在燃烧了15h以后温度过高融化损坏，变成无阻流燃烧，耗气量较大。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种钻井用石蜡燃烧点长明火装置，在乙炔气燃烧型基础上进行优化改造，变更燃烧介质，降低燃烧放热的强度，利用石蜡加棉芯改善明火方式，能实现可持续、环保长明火，符合公司相关环保要求。
9.本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种钻井用石蜡燃烧点长明火装置，包括燃烧器，所述燃烧器中部上方设置有一个u形操作口，所述操作口两侧的燃烧器上设置有若干个通风口，所述通风口阵列排布且分块设置，所述燃烧器顶部还倾斜设置有若干支架，所述支架向远离燃烧器内径方向倾斜；设置在燃烧器内侧底部的水泥层，所述水泥层表面中心处开有棉芯孔，所述棉芯孔用于将棉芯固定在燃烧器内；设置在水泥层上部石蜡层，在使用长明火装置时，将融化后的石蜡导入容器中形成石蜡层，所述石蜡层边缘的燃烧器内壁上设置有石蜡架，用于放置接续使用的固态石蜡；以及放置在支架上的防风罩。
10.实验原理：通过点火装置将石蜡棉芯点燃，放出的热量使石蜡固体熔化，再汽化，生成石蜡蒸汽，石蜡蒸汽为可燃气体。在容器内放热燃烧，火焰明亮发出白光，器皿壁有水
雾出现。反应表达式为：石蜡 氧气
‑
点燃=水 二氧化碳。
11.作为本实用新型长明火装置的一种优选，所述支架为7字形结构且数量为3个以上。
12.作为本实用新型长明火装置的一种优选，所述水泥层以混凝土浇筑而成，且浇筑高度为燃烧器高度的1/6~1/3。
13.作为本实用新型长明火装置的一种优选，所述棉芯长度较短，上端支出部分仅高于石蜡层较短距离，且棉芯为硬质棍状棉芯，由棉芯缠绕在铁丝或者铜丝上形成。
14.作为本实用新型长明火装置的一种改进，所述防风罩呈伞状，防风罩内表面上还可设置多个用于固定支架的支架插孔。
15.本实用新型具有以下优点：
16.利用石蜡加棉芯改善明火方式，能实现可持续、环保长明火；在燃火器上端设计有防雨罩，可起到防风遮雨的作用，抵御了风、雨等恶劣自然环境的侵蚀，减少了自然条件造成常明火熄灭的几率，拓展常明火装置的适用范围。
附图说明
17.图1 为本实用新型燃烧器的外部结构示意图；
18.图2 为本实用新型燃烧器的内部结构示意图；
19.图3 为防风罩结构示意图；
20.图中：1
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燃烧器，10
‑
操作口，11
‑
通风口，12
‑
支架，2
‑
水泥层，20
‑
棉芯孔，21
‑
棉芯，3
‑
石蜡层，30
‑
石蜡架，4
‑
防风罩。
具体实施方式
21.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一个实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本实用新型至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
23.实施例一：
24.一种钻井用石蜡燃烧点长明火装置，包括：
25.燃烧器1，如图1所示，燃烧器1中部上方设置有一个u形操作口10，便于增添石蜡
块、点燃棉芯21以及更换棉芯21，操作口10两侧的燃烧器1上设置有若干个通风口11，通风口11阵列排布且分块设置，通风口11为石蜡燃烧提供了氧气条件，分块设置又避免风量过大而致火焰熄灭，燃烧器1顶部还倾斜设置有若干支架12，支架12向远离燃烧器1内径方向倾斜，支架12为7字形结构且数量为3个以上，支架7字形倾斜设置可加强其支撑能力，使防风罩4的放置更加稳定；
26.设置在燃烧器1内侧底部的水泥层2，如图2所示，刮风天气可能会使燃烧器1摇晃，燃烧器1内的蜡水会洒出，水泥层2可将容器加重，将容器重心降低，容器的放置会更加稳定，不容易受到刮风天气的影响，水泥层2表面中心处开有棉芯孔20，棉芯孔20用于将棉芯21固定在燃烧器1内；
27.设置在水泥层2上部石蜡层3，如图2所示，在使用长明火装置时，将融化后的石蜡导入容器中形成石蜡层3，石蜡层3边缘的燃烧器1内壁上设置有石蜡架30，用于放置接续使用的固态石蜡；
28.以及放置在支架12上的防风罩4，如图3所示，可起到防风遮雨的作用，抵御了风、雨等恶劣自然环境的侵蚀，减少了自然条件造成常明火熄灭的几率。
29.实施例二：
30.水泥层2以混凝土浇筑而成，且浇筑高度为燃烧器1高度的1/6~1/3，水泥层2高度加上石蜡层3高度必须低于操作口10底部，避免蜡水溢出。
31.棉芯21长度较短，上端支出部分仅高于石蜡层3较短距离，且棉芯21为硬质棍状棉芯，由棉芯缠绕在铁丝或者铜丝上形成。
32.防风罩4呈伞状，防风罩4内表面上还可设置多个用于固定支架12的支架插孔，可将防风罩4固定在支架12上，不容易受到刮风天气的影响。
33.实施例三：
34.实验原理：通过点火装置将石蜡棉芯21点燃，放出的热量使石蜡固体熔化，再汽化，生成石蜡蒸汽，石蜡蒸汽为可燃气体。在容器内放热燃烧，火焰明亮发出白光，器皿壁有水雾出现。反应表达式为：石蜡 氧气=点燃=水 二氧化碳。
35.实施过程：把容器封一半水泥，将融化的石蜡导入容器中，放入棉芯21，点火成功，火焰高度4
‑
8cm，火焰平稳。石蜡将耗尽时，将固体石蜡块放入石蜡架30，确保长明火连续。利用石蜡加棉芯21改善明火方式，能实现可持续、环保长明火。
36.以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。