[實用新型]火燒驅油實驗點火裝置

有效

• 申請號: 201820347051.5
• 申請日: 2018-03-14
• 公開（公告）號: CN208267831U
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 于文清;王永明;周曉林;金雪松;金玉松;黃順民;金宇
• 申請（專利權）人: 海安縣石油科研儀器有限公司;中海油能源發展股份有限公司上海工程技術分公司
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243
• 代理公司: 北京市盈科律師事務所 11344
• 代理人: 姜智慧

本實用新型屬于石油開發技術領域，具體涉及火燒驅油實驗點火裝置。該裝置包括套管、大功率氮化硅加熱器、模型密封墊、模型密封墊壓緊法蘭、模型密封墊壓緊螺釘、進氣口座、加熱器密封墊、加熱器密封墊壓緊法蘭、加熱器密封墊壓緊螺釘和進氣口。本實用新型不僅具有熱效率高和點火成功率高的特點，而且具有加熱均勻和穩定性強，能夠確保模擬實驗的順利進行；本實用新型還具有結構簡單、操作方便、加工成本低廉、便于維護的優點；此外，本實用新型可以實現重復利用及可替換性，因此有效地降低了模擬實驗的投資成本。因此，本實用新型可廣泛地應用于火燒驅油的點火工藝中。

技術領域

本實用新型屬于石油開發技術領域，具體涉及火燒驅油實驗點火裝置。

背景技術

稠油是石油的重要組成部分，它不僅是動力燃料，而且是化工、建筑的重要原料。世界稠油和瀝青資源極為豐富，地質儲量約為61800億桶。稠油的流動性差，粘度大，開采的關鍵問題是降粘、改善其流動性。目前，稠油的開采方式包括摻活性水降粘、摻油降粘、熱水循環降粘、電熱降粘、火燒驅油、熱水驅、蒸汽吞吐及蒸汽驅等。其中，火燒驅油是一項重要的稠油開采方式，火燒油層是發展最早的熱力采油技術，也是最重要的改進型采油技術之一，其原理是通過注入含氧氣體(如空氣)，燃燒掉油藏中少部分原油，產生高溫、高壓，達到降黏和驅替效果，從而實現高效采油的目的。火燒驅油具有采收率高、應用范圍廣等優點，是一種有效的提高油藏采收率的技術，可以在比蒸汽驅采油更復雜、更苛刻的地層條件下應用。因此，火燒驅油日益成為蒸汽吞吐后稠油開發的重點接替技術之一。

火燒驅油物理模擬是研究火燒驅油油藏開發方案編制的重要手段，火燒驅油物理模擬實驗可以人為再現火燒驅油藏的開發進程，較為真實地模擬實際油藏或油井的滲流特征，能夠研究油藏參數、油井幾何因素和外部生產可控參數對開發效果的影響，為制定火燒驅油藏開發策略、不同開發階段應對措施及穩油控水方案提供重要依據。點火裝置為火燒油層模型提供火源，是火燒驅油過程中的首要環節，但傳統電點火方式存在熱效率低、成功率低的缺點。

實施火燒驅油提高油田采收率，首先要解決點燃油層問題，只有成功點火才能保證火驅的繼續實施，油層點燃程度直接影響火驅的成功與否。目前，國內外常用的點火方式主要分為注化學藥劑點火和電點火兩大類。其中，化學點火是通過注入助燃劑，在油層內產生熱量，實現點火的技術，具有熱量利用率高、適用范圍廣、點火成功率高和費用低等優點，是火驅點火技術中的新方向。目前應用的化學點火工藝一般需要注蒸汽預熱油藏、注入化學藥劑和注入空氣等步驟。現有的火驅化學點火試驗儀器有熱重分析儀(Thermogravimetric Analysis,TG)、差示掃描量熱儀(Differential ScanningCalorimetry,D SC)、加速量熱儀(Accelerating Rate Calorimetry,ARC)和燃燒管試驗裝置。其中，TG，DSC和ARC可用于計算動力學參數，燃燒管試驗用于模擬真實油藏情況。其模擬過程中，先將化學助燃劑與油砂混合，然后裝入燃燒裝置中，此后對燃燒裝置加熱升溫并注入含氧氣體，從而完成模擬油藏情況的試驗，但是該試驗方法與現場實際應用中加入化學助燃劑的方法不符，不能實現化學助燃劑注入工藝過程的模擬，不能真實模擬油藏情況。電點火技術主要是利用井底電點火器將地面注入的介質，如空氣或助燃劑加熱，并使之與油層內的原油發生氧化還原反應，達到原油燃點進行燃燒。因此，電點火器是火驅技術能否點火成功的關鍵。中國專利201320112187.5介紹了一種火燒油層可收卷式電點火及監測系統，該專利所披露的電點火器為可取式電點火器，其通過將電點火器及電點火器測溫裝置設置在連接井外油管收卷輪盤的連續油管的內部，解決了電點火器井口起下作業時難度較大的問題，并且實現了對電點火器出口空氣溫度的監測。

火燒油層時需要通過注氣管柱向油層內注入空氣，油層吸氣能力會直接影響點火位置壓力的大小，知曉油層吸氣能力可以指導控制注入空氣的速率，防止因為油層吸氣能力過低，注入空氣速率過快，在點火位置形成巨大壓力而造成井內設備損壞或注氣設備損壞。但上述電點火器不能測量點火位置處的壓力大小，進而無法判斷油層的吸氣效果。

發明內容