[發明專利]一種火燒油層點火方法及裝置

有效

• 申請號: 201410592158.2
• 申請日: 2014-10-29
• 公開（公告）號: CN104329071B
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 孫厚利;于曉聰;龍華;闞長賓;汪小平;王占勝;于建;張印;蘇建;黃鶴楠;孫鹿恒;王淑;賀夢琪;王昕;鄭琦;劉佩衡;汪盈盈
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 王濤

技術領域

本發明涉及石油開采技術領域，尤其涉及一種火燒油層點火方法及裝置。

背景技術

當前在石油開采領域中，火燒油層采油方式得到了較為廣泛的應用。火燒油層采油是利用油藏10％左右的重質組分作為燃料，通過注入空氣作為氧料，燃燒產生的熱量用來驅替原油，從而進行采油。火燒油層采油的適用范圍廣，所需原料價廉，是一種極具吸引力的熱采方式。

目前火燒油層采油技術已應用到多層油藏，點火工藝主要有注蒸汽自燃點火、注蒸汽和化學劑助燃點火、移動式電點火等點火方式。目前對多層油藏進行點火的點火工藝均是籠統點火，即全部油層均進行了點火，有可能點燃某一不適合火驅的油層，容易造成熱量進入不適合火驅的油層。目前的點火工藝將導致火燒層位動用不均，不適合火驅的油層產生結焦浪費，大大減少了后續可開發的資源，特別是對于已進行蒸汽吞吐開發的稠油油藏，結焦浪費問題尤為嚴重。

發明內容

本發明實施例提供一種火燒油層點火方法及裝置，以解決現有技術中的點火工藝將導致火燒層位動用不均，不適合火驅的油層產生結焦浪費，大大減少了后續可開發的資源，特別是對于已進行蒸汽吞吐開發的稠油油藏，結焦浪費問題尤為嚴重的問題。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種火燒油層點火方法，包括：

確定多個點火目標油層，并對所述目標油層所在地層進行調剖；

向所述目標油層注入空氣；

對各目標油層進行預熱處理；

對各目標油層分段進行火燒油層點火操作。

具體的，所述確定多個點火目標油層，包括：

通過注采井地質剖面圖，確定注入井與生產井連通的油層作為所述目標油層。

或者，所述確定多個點火目標油層，包括：

通過各油層的碳氧比測試油層剩余油飽和度；

將所述油層剩余油飽和度大于一第一預設閾值的油層作為所述目標油層；其中，所述第一預設閾值為30％。

或者，所述確定多個點火目標油層，包括：

將油層數據中的油層平均厚度比值、油層平均孔隙度比值和油層平均滲透率值相加，獲取得到第一數值；

將所述第一數值大于一第二預設閾值的油層作為所述目標油層；其中，所述第二預設閾值為3。

具體的，向所述目標油層注入空氣的注入時間為30至60天，每立方米油層注入空氣速度為200至300Nm³/d。

具體的，所述對各目標油層進行預熱處理，包括：

在多個目標油層中從上端油層向下端油層依次注入熱空氣，并加熱近井地帶水分，形成水蒸汽；

其中，向第一油層注入熱空氣的第一預熱時間用公式表示為：

其中，t₁為所述第一預熱時間；

Q為第一油層加熱所需總熱量；

Q_e為電點火器每天向第一油層注入的熱量；

所述第一油層為從上端油層到下端油層的第一層目標油層；

其中，所述第一油層加熱所需總熱量用公式表示為：

其中，為第一油層加熱的熱量；

為原油達到高溫氧化燃燒的活化能；

H為第一油層厚度；

r_e為第一油層的加熱半徑，所述第一油層的加熱半徑取值范圍為0.6至1.2米；

r_w為油井半徑；

ρ_c為第一油層的容積熱容；

t_i為油層加熱后溫度；

t_r油層加熱前溫度；

ρ_v為燃料含量；

m₁為原油的摩爾質量；

E為原油的活化能；

其中，所述電點火器每天向第一油層注入的熱量用公式表示為：

Q_e＝V_a(ρ_c)_aΔt

其中，V_a為空氣進入第一油層的注入速度；

(ρ_c)_a為空氣的熱容；

Δt為空氣變化溫度。

具體的，向除第一油層外的其他油層注入熱空氣的第二預熱時間用公式表示為：

t_n＝K^n-1t₁

其中，t_n為所述第二預熱時間；