火燒油層助燃點火方法
【專利摘要】本發明公開了一種火燒油層助燃點火方法，該方法包括：將電點火器下入到井中油管內的預定位置；以第一預定速度從油管向井中持續注入空氣，并在把井中的液面壓入地層后，開啟電點火器對注入的空氣進行加熱；當空氣加熱到預定的加熱時間后，關閉電點火器的電源，取出電點火器，在取出電點火器的過程中以第一預定速度持續注入空氣；從油管向井中以第二預定速度注入空氣，同時注入鐵煤粉，在鐵煤粉燃燒釋放的熱量以及空氣的作用下點燃稠油油藏的油層。通過電點火器，預熱油層且降低近井地帶水分；鐵煤粉起到調剖封竄的作用，其燃燒產物留存于孔隙中，繼續調整吸氣剖面，更利于點火，實現了減少氣竄的同時，快速點火。
【專利說明】火燒油層助燃點火方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及稠油油藏開發領域，尤其涉及一種火燒油層助燃點火方法。
【背景技術】
[0002] 火燒油層是一種有效的提高采收率的技術，并且可以在比蒸汽驅采油更復雜、更 苛刻的地層條件下應用。點火是其中最重要的一步，只有成功點火才能保證火驅的繼續實 施，如果第一次點火失敗，那二次點火的難度將大大加大。對于稠油油藏，目前的點火工藝 主要有如下三種：注蒸汽自燃點火、注蒸汽+化學劑助燃點火和移動式電點火。
[0003] 目前稠油開發轉換開發方式的油藏大多是經過多輪次蒸汽吞吐的油藏，近井地帶 含水飽和度高，而且由于蒸汽的沖洗，近井地帶剩余油飽和度大幅度減少，甚至低于火燒油 層的剩余油飽和度極限值0.35,但井間剩余油仍然較多，部分甚至還未動用。
[0004] 上述三種點火方式對于二次開發稠油油藏的點火都存在一定的難度，一是點火時 間長，因為近井地帶剩余油飽和度低，含水較高，點火初期，水分蒸發帶走了一大部分熱量， 油層達到燃點的溫度是360°C至420°C，因此，需要長時間的低溫氧化（注蒸汽自燃點火、注 蒸汽+化學劑助燃點火）或高溫氣體注入（移動式電點火）；二是極易引起氣竄，油藏經蒸 汽吞吐后，地層中形成了高滲大孔道，同時加上氣體的超覆作用，點火注氣過程中后期的火 驅極易引起氣竄。上述兩點是互相影響的，因為，氣竄的同時熱量損失速度很快，點火時間 相應的需要延長。
[0005] 目前助燃點火的步驟如下：第一步注入300至500t蒸汽，第二步注入化學助燃劑。 蒸汽作用是加熱油層，助燃劑作用是促進油層放熱，抬升油層溫度，熱油層與注入的空氣相 碰，點燃油層。如前所述，目前油藏多為蒸汽吞吐后的油層，近井地帶存水高，再注入300至 500t蒸汽，近井地帶含水更高，更不利于點火，因此，所需點火時間長。
【發明內容】
[0006] 本發明提供了一種火燒油層助燃點火方法，以至少解決現有技術中二次開發稠油 油藏的點火時間長且極易引起氣竄的問題。
[0007] 本發明實施例提供了一種火燒油層助燃點火方法，包括：將電點火器下入到井中 油管內的預定位置；以第一預定速度從所述油管向所述井中持續注入空氣，并在把所述井 中的液面壓入地層后，開啟所述電點火器對注入的空氣進行加熱；當所述空氣加熱到預定 的加熱時間后，關閉所述電點火器的電源，取出所述電點火器，在取出所述電點火器的過程 中以所述第一預定速度持續注入空氣；從所述油管向所述井中以第二預定速度注入空氣， 同時注入鐵煤粉，在所述鐵煤粉燃燒釋放的熱量以及空氣的作用下點燃稠油油藏的油層。
[0008] 在一個實施例中，所述第一預定速度為200至300Nm3/d · m3。
[0009] 在一個實施例中，所述預定位置使得所述空氣經所述電點火器加熱后到達所述油 管最下端的溫度為400至450 °C。
[0010] 在一個實施例中，當所述空氣加熱達到預定的加熱時間后，所述油層的預熱溫度 為 250 至 350 °C。
[0011] 在一個實施例中，把所述井中的液面壓入地層包括：監測到油壓與套壓一致后，繼 續以所述第一預定速度注入空氣1至2天。
[0012] 在一個實施例中，所述鐵煤粉的顆粒大小為100至200目。
[0013] 在一個實施例中，所述第二預定速度為280至320Nm3/d · m3,所述鐵煤粉的注入速 度為每天80至100g/m3,所述鐵煤粉的注入量根據吸氣剖面參數及地層參數確定。
[0014] 在一個實施例中，采用以下公式計算所述鐵煤粉的注入量N :Ν = Απ]ιΦΓ2,其中， A的取值范圍為0. 3至0. 5, h為油層厚度，Φ為地層孔隙度，r為注入半徑。
[0015] 在一個實施例中，采用以下公式計算所述預定的加熱時間t J = 其中，Q為油 層加熱所需總熱量，Qe為所述電點火器每天注入的熱量。
[0016] 在一個實施例中，采用以下公式計算油層加熱所需總熱量Q :
【權利要求】
1. 一種火燒油層助燃點火方法，其特征在于，包括： 將電點火器下入到井中油管內的預定位置； 以第一預定速度從所述油管向所述井中持續注入空氣，并在把所述井中的液面壓入地 層后，開啟所述電點火器對注入的空氣進行加熱； 當所述空氣加熱到預定的加熱時間后，關閉所述電點火器的電源，取出所述電點火器， 在取出所述電點火器的過程中以所述第一預定速度持續注入空氣； 從所述油管向所述井中以第二預定速度注入空氣，同時注入鐵煤粉，在所述鐵煤粉燃 燒釋放的熱量以及空氣的作用下點燃稠油油藏的油層。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一預定速度為200至300Nm3/d·πι3。
3. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述預定位置使得所述空氣經所述電點 火器加熱后到達所述油管最下端的溫度為400至450°C。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，當所述空氣加熱達到預定的加熱時間后， 所述油層的預熱溫度為250至350°C。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，把所述井中的液面壓入地層包括：監測到 油壓與套壓一致后，繼續以所述第一預定速度注入空氣1至2天。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鐵煤粉的顆粒大小為100至200目。
7. 根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，所述第二預定速度為280至 320Nm3/d·m3,所述鐵煤粉的注入速度為每天80至100g/m3,所述鐵煤粉的注入量根據吸氣 剖面參數及地層參數確定。
8. 根據權利要求7所述的方法，其特征在于，采用以下公式計算所述鐵煤粉的注入量 N:N=AJih〇r2,其中，A的取值范圍為0. 3至0. 5，h為油層厚度，Φ為地層孔隙度，r為注 入半徑。
9. 根據權利要求1至6中任一項所述的方法，其特征在于，采用以下公式計算所述預定 的加熱時間t: f= ，其中，Q為油層加熱所需總熱量，Qe為所述電點火器每天注入的熱量。
10. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，采用以下公式計算油層加熱所需總熱 _
財、為油層加熱_ π/? (r2-r2) ο 量，_五為原油達到高溫氧化燃燒的活化能，H為油層厚度，^為加熱半徑， M1 油井半徑，P。為油層的容積熱容，t加熱后溫度，tJl始油層溫度，Pv為燃料含量，!!^為 摩爾質量，E為活化能。
11. 根據權利要求9所述的方法，其特征在于，采用以下公式計算所述電點火器每天注 入的熱量Qe:Qe=Va(P。)aAt，Va為空氣注入速度，（P丄為空氣的熱容，At為空氣變化 溫度。
【文檔編號】E21B43/243GK104453817SQ201410592160
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月29日 優先權日:2014年10月29日
【發明者】張洪君, 于曉聰, 周立國, 曲紹剛, 劉錦, 闞長賓, 汪小平, 崔冠麟 申請人:中國石油天然氣股份有限公司