一種火燒油層點火方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發明實施例提供的一種火燒油層點火方法及裝置，涉及石油開采【技術領域】，所述方法包括：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。本發明能夠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。
【專利說明】一種火燒油層點火方法及裝置
【技術領域】
[0001] 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】
[0002] 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。
[0003] 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】
[0004] 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。
[0005] 為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：
[0006] -種火燒油層點火方法，包括：
[0007] 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；
[0008] 向所述目標油層注入空氣；
[0009] 對各目標油層進行預熱處理；
[0010] 對各目標油層分段進行火燒油層點火操作。
[0011] 具體的，所述確定多個點火目標油層，包括：
[0012] 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。
[0013] 或者，所述確定多個點火目標油層，包括：
[0014] 通過各油層的碳氧比測試油層剩余油飽和度；
[0015] 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%。
[0016] 或者，所述確定多個點火目標油層，包括：
[0017] 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 力口，獲取得到第一數值；
[0018] 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。
[0019] 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300Nm 3/d。
[0020] 具體的，所述對各目標油層進行預熱處理，包括：
[0021] 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；
[0022] 其中，向第一油層注入熱空氣的第一預熱時間用公式表不為：
【權利要求】
1. 一種火燒油層點火方法，其特征在于，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。
2. 根據權利要求1所述的火燒油層點火方法，其特征在于，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。
3. 根據權利要求1所述的火燒油層點火方法，其特征在于，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%。
4. 根據權利要求1所述的火燒油層點火方法，其特征在于，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。
5. 根據權利要求1至4任一項所述的火燒油層點火方法，其特征在于，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。
6. 根據權利要求5所述的火燒油層點火方法，其特征在于，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不為：
其中，^為所述第一預熱時間； Q為第一油層加熱所需總熱量； Qe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，TTH WO』為第一油層加熱的熱量；
H為第一油層厚度； 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； rw為油井半徑； P。為第一油層的容積熱容； h為油層加熱后溫度； tj?油層加熱如溫度； P v為燃料含量； Hl1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： Qe = Va(p c)aA t 其中，Va為空氣進入第一油層的注入速度； (Pc)aS空氣的熱容； At為空氣變化溫度。
7. 根據權利要求6所述的火燒油層點火方法，其特征在于，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： tn = Kn、 其中，tn為所述第二預熱時間； K為常數，K的取回范圍為0. 6至0. 8 ; n表示第n油層，所述第n油層為從上端油層到下端油層的第n層目標油層。
8. 根據權利要求7所述的火燒油層點火方法，其特征在于，所述對各目標油層分段進 行火燒油層點火操作，包括： 通過電點火器將所述第一油層點燃； 其中，通過電點火器將所述第一油層點燃的第一點火時間用公式表不為：
其中，tdl為所述第一點火時間； Qd為第一油層點火所需總熱量； Qe為電點火器每天向第一油層注入的熱量； 其中，所述第一油層點火所需總熱量用公式表示為： 其中，；rH 為第一油層加熱的熱量； H為第一油層厚度； 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； rw為油井半徑； P。為第一油層的容積熱容； ti為油層加熱后溫度； tj?油層加熱如溫度； 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： Qe = Va(p c)aA t 其中，Va為空氣進入第一油層的注入速度； (Pc)aS空氣的熱容； At為空氣變化溫度。
9. 根據權利要求8所述的火燒油層點火方法，其特征在于，所述對各目標油層分段進 行火燒油層點火操作，還包括： 通過電點火器分別將除所述第一油層外的其他油層點燃； 通過電點火器分別將除所述第一油層外的其他油層點燃的第二點火時間用公式表示 為： ^dn = Kn Hdl 其中，tdn為所述第二點火時間； K為常數，K的取回范圍為0. 6至0. 8 ; n表示第n油層，所述第n油層為從上端油層到下端油層的第n層目標油層。
10. -種火燒油層點火裝置，其特征在于，包括電點火器、套管以及管柱結構； 所述管柱結構設置在所述套管內； 所述管柱結構從上至下由油管、封隔器、交替連接分布的隔熱管和打孔油管，以及絲堵 組成； 所述電點火器設置在所述管柱結構內部，并連接有設置在管柱結構內部的傳動裝置， 以加熱打孔油管內部的空氣；所述傳動裝置用于帶動所述電點火器在管柱結構內部上下移 動； 所述隔熱管與所述打孔油管通過絲扣連接； 所述絲堵位于所述管柱結構下端，通過絲扣與所述管柱結構連接； 所述打孔油管與需要點火的目標油層一一對應。
11. 根據權利要求10所述的火燒油層點火裝置，其特征在于，所述打孔油管與所述目 標油層下部三分之二部分對應。
12. 根據權利要求11所述的火燒油層點火裝置，其特征在于，所述打孔油管上的開孔 成螺旋狀分布，所述開孔的孔徑大小為5至10毫米，相鄰兩個孔的相位角為60°至90°。
【文檔編號】E21B43/243GK104329071SQ201410592158
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】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 申請人:中國石油天然氣股份有限公司