[發明專利]判斷油層點燃的方法及裝置

在審

• 申請號: 201710228898.1
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN106894801A
• 公開（公告）日: 2017-06-27
• 發明（設計）人: 張洪君;檀德庫;于曉聰;楊顯志;王磊;王鈞;趙曉嬌;趙素萍;白興家;何婷婷
• 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: 李輝

技術領域

本發明涉及火驅采油技術領域，特別涉及一種判斷油層點燃的方法及裝置。

背景技術

火驅技術是稠油熱采領域的前沿技術，與其他熱采方法相比，火驅具有明顯的技術優勢：熱效率高，適用油藏范圍廣，對環境污染小，采收效率高等。特別是火驅技術作為稠油油藏注蒸汽后期的接替開發技術，能夠大幅度特高原油采收率。

火驅技術也稱火燒油層，通過將含氧氣體(例如空氣)從注入井注入油層，通過人工點火方式點燃油層，利用原油中10％重質成分作為燃料，連續注入空氣為助燃劑，不斷向油層傳遞熱量和驅動能量來提高產量的一種熱力采油方法。

其中，點火指采用自燃點火或人工加熱的方式在近井地帶形成一個高溫區域，在此區域原油與注入空氣發生劇烈氧化反應即燃燒，從而點燃油層。其中，自燃點火對原油的氧化性要求高，使其適用性較差。因此，現有技術中，火驅一般采用人工點火。

在人工點火時，例如采用電點火的方式進行點火的過程中，加熱段主要是近井地帶，著火時間較短，目前利用監測數據還無法實現判斷油層是否點燃，即是否成功點火。

因此，有必要提出一種判斷油層是否點燃的方法，以克服現有技術中的缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種判斷油層點燃的方法及裝置，能夠判斷出油層是否成功點火，從而為火驅開發提供可靠的依據。

本發明的上述目的可采用下列技術方案來實現：

一種判斷油層點燃的方法，包括：

在忽略地層氧化放熱的前提下，建立注氣井的溫度場模型，基于所述溫度場模型和注氣井出口深度，計算獲取注氣井出口空氣理論溫度數據；

獲取所述注氣井出口空氣溫度變化的實測溫度數據；

基于所述注氣井出口空氣理論溫度數據和實測溫度數據形成誤差分析曲線；

基于所述誤差分析曲線，判斷該曲線是否出現駝峰段；當所述誤差分析曲線中出現駝峰段時，則確定油層點燃。

在一個優選的實施方式中，當所述誤差分析曲線中沒有出現駝峰段時，則確定油藏沒有點燃。

在一個優選的實施方式中，所述建立注氣井的溫度場模型包括：根據注入空氣吸收的熱量等于電加熱的熱量與空氣向儲層傳遞的熱量之差建立熱平衡方程，根據所述熱平衡方程獲得溫度剖面。

在一個優選的實施方式中，所述熱平衡方程為：

M_gC_gp(T₀₂-T_h)＝N_D/L_D-K_λkl(T₀-T_h)

根據所述熱平衡方程獲得溫度剖面T₀₂計算公式為：

所述計算公式中：

N_D表示電加熱功率，單位為W；

L_D表示電加熱長度，單位為m；

T₀表示井筒內空氣任一點的溫度，單位為℃；

K_λh表示井筒內到水泥環外壁的總傳熱系數；

l表示井筒傳熱長度，單位為m；

T_h表示水泥環外壁溫度，單位為℃；

M_g表示注入空氣的質量流量，單位為kg/s；

C_gp表示空氣比熱，單位為J/kg·℃，相應的，根據所述熱平衡方程獲得溫度剖面為：將所述注氣井出口的位置信息代入所述熱平衡方程，確定所述注氣井出口空氣溫度。

在一個優選的實施方式中，所述誤差曲線中的誤差對應的誤差值根據下式確定：

誤差值＝(實測值-理論值)/理論值；

其中，所述理論值是不考慮地層燃燒放熱的計算值；所述實測值除了考慮電點火器加熱的因素外，還考慮地層燃燒放熱的影響。

一種判斷油層點燃的裝置，包括：

注氣井出口空氣理論溫度數據獲取模塊，用于在忽略地層氧化放熱的前提下，建立注氣井的溫度場模型，基于所述溫度場模型和注氣井出口深度，計算獲取注氣井出口空氣理論溫度數據；

注氣井出口空氣溫度實測模塊，用于獲取所述注氣井出口空氣溫度變化的實測溫度數據；

誤差分析曲線形成模塊，用于基于所述注氣井出口空氣理論溫度數據和實測溫度數據形成誤差分析曲線；

判斷模塊，用于基于所述誤差分析曲線，判斷該曲線是否出現駝峰段；當所述誤差分析曲線中出現駝峰段時，則判斷油層點燃。