[發明專利]一種可實現火驅均勻點火及催化劑注入的實驗裝置及方法

在審

• 申請號: 202310091206.9
• 申請日: 2023-02-09
• 公開（公告）號: CN116378615A
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發明（設計）人: 朱寶忠;蔣聰;孫運蘭;劉俊;周佳亮;楊洋;鄭胡秦;李夢晨;蔡子洲
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243;E21B49/00
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 周局

本發明公開了一種可實現火驅均勻點火及催化劑注入的實驗裝置及方法，屬于火燒油層實驗技術領域。該裝置包括氣體注入系統、均勻點火及催化劑注入裝置、燃燒器、分離裝置和檢測裝置；所述均勻點火及催化劑注入裝置包括加速管、加熱裝置、霧化裝置、監測裝置和擴壓器。本發明通過加熱注入氣體，可實現燃燒管的均勻點火，盡可能的消除點火方式給火線推進帶來的影響，還可協同實現催化劑的均勻注入，以探究催化劑對火驅的影響。本發明通過加熱空氣，可以實現均勻點火，消除一般點火帶來的熱擴散不均勻問題，從而避免點火方式對火線推進的影響。

技術領域

本發明涉及一種可實現火驅均勻點火及催化劑注入的實驗裝置及方法，屬于火燒油層實驗技術領域。

背景技術

火燒油層技術又稱“火驅”，被廣泛地認為是未來稠油開采以及二次開采的最有潛力的技術。國內的稠油儲量約為13億噸，占全國石油總儲備的四分之一左右。稠油因為其獨特的物理性質，導致常規的驅替開采方式開發效果差。火驅通過向油層中注入空氣并點燃油層，從而實現對稠油的降黏作用，并通過復雜的驅替作用將稠油推向生產井。相對于其他開采方式，火驅在稠油開采方面有著得天獨厚的優勢，但是其實施難度巨大。為了進一步探究火驅技術，需在室內進行實驗，以測定施工參數。目前火驅實驗大多采用在燃燒器內設置加熱器的點火方式，點火時通過加熱器對周圍的原油和空氣進行加熱，從而達到點火的目的。考慮到油層的非均質性，這并不能很好的現實均勻點火。并且隨著研究的深入，學者們發現加入催化劑能更好地提升火驅的效率以及驅采出的油品。但是多數火驅實驗裝置并未考慮到催化劑的注入。

申請號201810471939.4的中國專利，公開了一種燃燒管、火驅實驗裝置及方法，該發明的整體結構簡單、功能單一。其通過燃燒內管中的內管點火器實現火驅點火，也未考慮到催化劑的注入。同時，其檢測功能簡單，只能對火驅產生的煙氣進行分析。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述和/或現有的可實現火驅均勻點火及催化劑注入的實驗裝置中存在的問題，提出了本發明。

因此，本發明所要解決的問題在于如何提供一種可實現火驅均勻點火及催化劑注入的實驗裝置。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案：一種可實現火驅均勻點火及催化劑注入的實驗裝置，其包括，

注入系統，所述氣體注入系統包括活塞式注入器、氧氣罐、兩通閥、干燥器、空壓機和儲氣罐；

所述均勻點火及催化劑注入裝置與注入系統相連通，所述均勻點火及催化劑注入裝置包括：

加速管，所述加速管沿著切線方向或者螺旋線方向與所述均勻點火及催化劑注入裝置相連接；所述加熱裝置包括設置在所述均勻點火及催化劑注入裝置中心的加熱棒，設置在均勻點火及催化劑注入裝置壁面內部的電熱絲；所述霧化裝置包括沿著所述均勻點火及催化劑注入裝置切線方向的出口氣道，設置在氣道兩旁的介質輸入管；所述監測裝置包括所述均勻點火及催化劑注入裝置上的壓力表，設置在所述霧化裝置上的流量表，設置在擴壓器壁面上的測溫測壓元件；與所述霧化裝置相連通的擴壓器；與所述擴壓器相連通的燃燒器；與所述燃燒器相連通的分離裝置及檢測裝置。

作為本發明所述可實現火驅均勻點火及催化劑注入的實驗裝置的一種優選方案，其中：所述干燥器安裝在空壓機出口處；

所述氧氣罐和所述干燥器的出口通過并聯的方式通入儲氣罐；

所述儲氣罐與所述氣體加速管連通的管道上設有兩通閥(3)和流量表；

所述活塞式注入系統與霧化裝置連通的管道上設有兩通閥和流量表。