火驅點火監測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及采油技術領域，具體而言，涉及一種火驅點火監測系統。
【背景技術】
[0002]目前稠油開采主要以注蒸汽熱采為主。隨著開采周期的延長，大部分稠油老區火驅進入開發中后期普遍存在油汽比低、含水率高、經濟效益低下等問題，急需轉換開發方式。
[0003]火驅是稠油熱采領域的前沿技術，與其它熱采方法相比，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，采收率高的特點。作為稠油油藏注蒸汽后期的接替開發技術，能大幅度提高原油采收率。
[0004]火驅技術(也稱為火燒油層)是將含氧氣體(空氣)從注入井注入油層，通過人工點火(電熱、燃氣、化學)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。當火線由注入井向生產井移動式，形成7個不同溫度帶和流體飽和度帶，即已燃區、燃燒前緣、焦炭、蒸汽帶、熱水帶、輕質油帶和富油帶。
[0005]所謂點火，即采用自燃或人工加熱的方式在近井地帶形成一個高溫區域，在此區域內原油與注入空氣發生劇烈氧化反應即燃燒，從而點燃油層。自燃點火需要原油具有良好的氧化特性，一般比較少見。現有技術中火驅采用的人工點火技術按熱源的不同主要有電(加熱)點火、井下高溫氣(液)體燃燒器點火、化學點火3種點火方式。電點火工藝見圖1，包括:上位機監測計算機1、空氣壓縮機2、電控柜3、電纜4、測溫點5和電加熱器6。將電熱點火器下至井底，在點火過程中，通過調節地面調壓裝置來調節點火器的加熱功率，以及通過節流閥調整井口的注氣流量，從而控制點火器的出口空氣溫度高于其附近地層原油的燃點。電點火技術的優點就是點火過程較為可靠，點火溫度可實現精確調控，是應用較多的點火技術。
[0006]火燒油層的工藝過程非常復雜，尤其在點火過程中，實時了解油層溫度分布及其各種參數的變化是判斷成功點燃的關鍵，而油層是由巖石組成的孔隙結構，充有原油和水等，在高溫氣體進入油層的熱交換過程中還發生組分和相態的變化，油層升溫過程中同時向上下蓋層發生傳導等熱交換過程，所以氣體加熱油層是非常復雜的過程。加熱過程中油層內的溫度、壓力組分等參數是點火過程的基本參數，其對點火工藝的調控至關重要，而這些參數無法在油層中布設測量裝置進行直接監測。
[0007]目前對于點火過程油層燃燒狀態的判斷主要采用間接的綜合方法:首先在井下加熱器出口部位設置溫度傳感器，確保進入油層的空氣溫度高于原油燃點，在點火期間，通過人工取樣的方法動態監測點火井周邊一線生產井產出氣體組分中02、CO2濃度變化的情況，一般認為O2濃度接近于零，CO2濃度高于10%，即可判斷油層已點燃。
[0008]由于不可能在井筒周圍的油層中布設測溫點，現有技術中分析近井地帶燃燒溫度及判斷點火是否成功的方法都屬于間接的監測手段，井下測溫容易受到傳感器測量誤差的影響，產出井氣體組分受取樣間隔、油井間地層連通性以及部分CO2可溶解于地層水中其濃度受到影響等多種因素的影響，當周邊存在已點火井時，產出井中燃燒氣體組分受已點火井干擾，使得取樣氣體無法較準確地反應油層實際燃燒特征，從而無法準確判斷點火過程中油層加熱半徑的分布和油層的燃燒狀況。
[0009]針對相關技術中無法準確判斷點火過程中油層加熱半徑的分布和油層的燃燒狀況的問題，目前尚未提出有效的解決方案。
【發明內容】
[0010]本發明的主要目的在于提供一種火驅點火監測系統，以解決無法準確判斷點火過程中油層加熱半徑的分布和油層的燃燒狀況的問題。
[0011]為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種火驅點火監測系統。根據本發明的火驅點火監測系統包括:傳感器，用于采集點火過程中點火井油層內的參數，得到模擬信號；模數轉換設備，與傳感器設備相連接，用于將模擬信號轉換為數字信號；顯示設備，與模數轉換設備相連接，用于基于數字信號顯示傳感器采集到的參數；點火器，設置在點火井中；調節裝置，與點火器相連，用于調節點火器的功率；傳感器包括以下任意一個或多個傳感器:第一傳感器，與點火井口油管注氣管線相連接，用于采集傳送至點火器的注氣速度；第二傳感器，與點火井地面注氣管線相連接，用于采集傳送至點火器的注氣壓力；第三傳感器，與點火井套管注氣管線相連接，用于采集傳送至點火器外壁的冷卻注氣速度；第四傳感器，與點火電控柜相連接，用于采集點火器的加熱功率數據；第五傳感器，設置于點火器上端，用于采集點火器的接線端溫度；第六傳感器，設置于點火器下端，用于采集點火器的出口溫度；第七傳感器，設置于點火井井口，用于采集點火井井口溫度。
[0012]進一步地，模數轉換設備包括:轉換機構，用于接收模擬信號并轉換為數字信號；微控制器，與轉換機構相連接，用于讀取數字信號；發送機構，與微控制器相連接，用于發送數字信號至顯示設備。
[0013]進一步地，發送機構包括用于發送數字信號的第一無線模塊，顯示設備包括用于接收數字信號的第二無線模塊。
[0014]進一步地，該系統還包括:第二處理器，與模數轉換設備相連接，用于對數字信號進行解析，得到采集參數數據；存儲器，與第二處理器相連接，用于存儲采集參數數據。
[0015]進一步地，該系統還包括:空氣壓縮設備，與點火器相連接，用于提供點火器所需的風壓。
[0016]進一步地，點火器包括:外筒，在外筒的頂端設置有端蓋；發熱元件，設置在外筒內；扶正器，設置在外筒的外壁上；電纜接頭，設置在端蓋上。
[0017]進一步地,點火器還包括:發熱元件感溫元件；熱端感溫元件；冷端感溫元件。
[0018]本發明提供的火驅點火監測系統，通過傳感器，用于采集點火過程中點火井油層內的參數，得到模擬信號；模數轉換設備，與傳感器設備相連接，用于將模擬信號轉換為數字信號；顯示設備，與模數轉換設備相連接，用于基于數字信號顯示傳感器采集到的參數；點火器，設置在點火井中；調節裝置，與點火器相連，用于調節點火器的功率；傳感器包括以下任意一個或多個傳感器:第一傳感器，與點火井口油管注氣管線相連接，用于采集傳送至點火器的注氣速度；第二傳感器，與點火井地面注氣管線相連接，用于采集傳送至點火器的注氣壓力；第三傳感器，與點火井套管注氣管線相連接，用于采集傳送至點火器外壁的冷卻注氣速度；第四傳感器，與點火電控柜相連接，用于采集點火器的加熱功率數據；第五傳感器，設置于點火器上端，用于采集點火器的接線端溫度；第六傳感器，設置于點火器下端，用于采集點火器的出口溫度；第七傳感器，設置于點火井井口，用于采集點火井井口溫度。解決了無法準確判斷點火過程中油層加熱半徑的分布和油層的燃燒狀況的問題，達到了可為注氣點火參數調控提供參考依據，從而大幅度提高原油采收率的效果。
【附圖說明】
[0019]構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0020]圖1是根據現有技術中火驅點火裝置的示意圖；
[0021]圖2是根據本發明的火驅點火監測系統的第一實施例的示意圖；
[0022]圖3是根據本發明的監測系統計算模型的示意圖；
[0023]圖4是根據本發明的監測軟件中油層溫度界面的示意圖；
[0024]圖5是根據本發明的監測軟件中空氣溫度界面的示意圖；
[0025]圖6是根據本發明的監測軟件中空氣壓力界面的示意圖；
[0026]圖7是根據本發明的火驅點火監測系統的第二實施例的示意圖；
[0027]圖8是根據本發明的火驅點火監測系統的第三實施例的示意圖；以及
[0028]圖9是根據本發明的火驅點火監測系統的第四實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0029]需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[