CN104196509A - 一种火驱移动式高温电点火工艺管柱 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种火驱移动式高温电点火工艺管柱，具体包含套管、油管、隔热管及封隔器；所述火驱移动式高温电点火的点火器热端设置于所述隔热管内部；所述油管与所述隔热管顶部相连；所述油管与所述隔热管组合形成的管柱体设置于套管内部；所述封隔器与所述隔热管底部相连，用于分隔所述油管、所述隔热管组合形成的管柱体与所述套管。通过该工艺管柱，可有效起到隔热作用，降低热耗、保护套管；在正常注气阶段起隔气作用，还防止氧气对管柱的氧化腐蚀；同时，为测温信号电缆提供了通道，同时，可以实现油层的高温、快速点燃，且不伤害油套管，点火作业更加安全、快速、可靠。

Description

一种火驱移动式高温电点火工艺管柱

技术领域

本发明涉及的是稠油开发领域，尤指一种可以实现火驱移动式电点火器高温点火的工艺管柱。

背景技术

辽河油田是我国最大的稠油生产基地，稠油产量约占总产量的60％，目前大部分区块处于注蒸汽开发后期，开采难度增大，将火驱作为其接替开发方式是一种行之有效的手段，火驱开发成功的关键是油层点火，而实现油层的高温点火并实现稠油油层的高温氧化则是提高采收率的保证。

目前，国内外常用的点火方式主要分为注化学药剂点火和电点火两大类。火驱电点火技术主要是利用井底电加热器将地面注入的介质(空气或助燃剂)加热，并使之与油层内的原油发生氧化反应，达到自燃点进行燃烧，因此，点火器是火驱技术能否成功的关键，目前火驱应用的点火器主要为捆绑式电点火器。

捆绑式点火器是利用油管柱将点火器下入目的层位，其动力电缆绑到油管上与地面控制柜连接，由于注气管柱在整个生产周期内不起出，导致生产周期结束后，电点火器及动力电缆烧毁，不能重复利用，致其单井生产成本增加，捆绑式电点火器的相关专利、文献较多，这里不再赘述。中国专利201110326453.X介绍了一种可取式电点火器，实现了点火器的重复利用，但由于该点火器与动力电缆不等径，在不间断注气的生产过程中，井口起下作业时难度较大，安全性较低。中国专利201320112187.5介绍了火烧油层可收卷式电点火及监测系统，其点火器为等径结构，可以自由起下，反复使用，但受移动式电点火器的尺寸限制其管柱结构，实现高温点火还有一定的难度。

发明内容

本发明目的在于解决上述技术问题，提供以一种可以实现火驱移动式电点火器高温点火的配套工艺管柱。

根据上述发明目的，本发明具体提供一种火驱移动式高温电点火工艺管柱，所述工艺管道包含：套管、油管、隔热管及封隔器；

所述火驱移动式高温电点火的点火器热端设置于所述隔热管内部；

所述油管与所述隔热管顶部相连；所述油管与所述隔热管组合形成的管柱体设置于套管内部；

所述封隔器与所述隔热管底部相连，用于分隔所述油管、所述隔热管组合形成的管柱体与所述套管。

优选的，本发明一实施例中还包含管鞋，所述管鞋与所述封隔器底部相连，用于防止火驱移动式高温电点火装置落井。

优选的，本发明一实施例中还包含在所述管鞋上设置有条形透气孔或蜂窝式透气孔。

优选的，本发明一实施例中还包含电缆保护器，所述电缆保护器设置于所述油管外表面，用于保护温度信号电缆，防止温度信号电缆移动过程中折断。

优选的，本发明一实施例中还包含在所述封隔器设置有温度信号电缆通道。

优选的，本发明一实施例中还包含所述封隔器为热力坐封式封隔器。

优选的，本发明一实施例中还包含所述隔热管与所述点火器热端长度相等。

优选的，本发明一实施例中还包含所述封隔器与所述点火器热端的空气出口位置还设有测温点，所述测温点与所述温度信号电缆相连，用于将获得温度数据输出。

优选的，本发明一实施例中还包含所述火驱移动式高温电点火装置为等径可收卷式电点火器。

本发明的有益技术效果在于：通过本申请所提供的工艺管柱可有效起到隔热作用，降低热耗、保护套管；在正常注气阶段起隔气作用，还防止氧气对管柱的氧化腐蚀；同时，为测温信号电缆提供了通道，同时，可以实现油层的高温、快速点燃，且不伤害油套管，点火作业更加安全、快速、可靠。

附图说明

图1为本发明提供的火驱移动式点火装置及其配套工艺管柱结构示意图。

附图标号

1-注气井口；2-注气管线；3-气体流量计；4-过点火器密封器；5-点火器起下装置；6-起下装置注入头；7-点火器冷端；8-导向器；9-密封器；10-收卷装置；11-信号采集控制柜；12-套管；13-油管；14-电缆保护器；15-温度信号电缆；16-隔热管；17-点火器热端；18-测温点；19-油层；20-管鞋；21-导向头；22-封隔器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明具体提供一种火驱移动式高温电点火工艺管柱，所述工艺管道包含：套管、油管、隔热管及封隔器；所述火驱移动式高温电点火的点火器热端设置于所述隔热管内部；所述油管与所述隔热管顶部相连；所述油管与所述隔热管组合形成的管柱体设置于套管内部；所述封隔器与所述隔热管底部相连，用于分隔所述油管、所述隔热管组合形成的管柱体与所述套管。

优选的，本发明一实施例中还包含管鞋，所述管鞋与所述封隔器底部相连，用于防止火驱移动式高温电点火装置落井。

优选的，本发明一实施例中还包含在所述管鞋上设置有条形透气孔或蜂窝式透气孔。

优选的，本发明一实施例中还包含电缆保护器，所述电缆保护器设置于所述油管外表面，用于保护温度信号电缆，防止温度信号电缆移动过程中折断。

在上述实施例中，本发明提供的火驱移动式电点火工艺管柱包含专用管鞋、隔热管、过测温信号电缆封隔器、油管及接箍型过电缆保护器等组成，参见图1。移动式电点火装置主要由电点火器及功率调节装置组成，移动式电点火器采用MI电缆制作工艺，可反复使用，自由起下，现场点火时可以根据设计的位置自由移动，可实现分层点火。管鞋主要用来固定保护温度信号电缆，并防止电点火器发生落井事故；隔热管下深与移动式电点火器热端下深位置匹配，有效的降低了点火过程中所造成的散热损失；封隔器采用热力坐封方式，通过点火器为其加热使液缸内感温药剂受热膨胀，实现坐封。它在点火过程中起隔热作用，可降低热耗、保护套管；在正常注气阶段起隔气作用，防止氧气对管柱的氧化腐蚀；同时，为测温信号电缆提供通道。

在上述实施例中，点火器配套起下装置由收卷装置、导向器、注入头装置、连续管井口密封装置及信号采集控制装置等组成。点火时，通过注入头的摩擦力将点火器下入到指定位置，完成点火后，通过收卷装置的收卷力及注入头的摩擦力顺利提出点火器，可以安全、准确、快速的实现移动式电点火器的带压起下。

在本发明所提供的另一实施例中还包含在所述封隔器设置有温度信号电缆通道。用于放置温度信号电缆，使该电缆可穿透过上述封隔器。

在上述实施例中本发明所提供的封隔器可为热力坐封式封隔器；可以有效的保护测温信号电缆由于其他坐封方式(如上提下放、旋转等方式)而造成的测温信号电缆折断现象，下井时封隔器的胶筒(为复合金属密封件)为收紧状态，当后期进行注气点火时，封隔器内的热敏感温材料受热膨胀推动胶筒，通过点火器为封隔器加热使其液缸内的感温药剂受热膨胀推动胶筒，分隔油套环空，它在点火过程中起隔热作用，可降低热耗、保护套管；在正常注气阶段起隔气作用，防止氧气对管柱的氧化腐蚀。

本发明一实施例中还包含所述隔热管与所述点火器热端长度相等；隔热管的长度与下井点火器的热端位置相当，可有效的降低了点火过程中所由于未设置隔热管而导致热量通过油管散失到地层。

本发明一实施例中还包含所述封隔器与所述点火器热端的空气出口位置还设有测温点，所述测温点与所述温度信号电缆相连，用于将获得温度数据输出；具体如下：井下温度监测系统采用氧化镁填充的绝缘方式，测温信号电缆捆绑在注气管柱外侧下至管鞋处。测温点可根据需要设置，通常至少在封隔器以上1m左右、隔热管外侧和管鞋处可设置测温点。井下温度监测系统为点火过程中封隔器的坐封验封、各加热阶段加热功率的调控提供了依据，是实现高温电点火的关键。

本发明一实施例中还包含所述火驱移动式高温电点火装置为等径可收卷式电点火器。

在实际工作中，本发明提供的火驱移动式点火装置及其配套工艺管柱具体结构请参考如图1所示，在本发明一实施例中，用以实现火驱移动式电点火器高温点火的工艺管柱主要由注气井口1、注气管线2、过点火器密封器4、点火器起下装置5、点火器冷端7、密封器9、收卷装置10、信号采集控制柜11、套管12、油管13、电缆保护器14、温度信号电缆15、隔热管16、点火器热端17、测温点18、管鞋20及封隔器22等组成。如图1所示，在地面上先将管鞋20与封隔器22连接，封隔器22有专门的过温度信号电缆15的通道,测温信号电缆密封通道可以采用压帽式的金属锁紧密封方式。封隔器采用热力坐封方式，可以有效的保护测温信号电缆由于其他坐封方式(如上提下放、旋转等方式)而造成的测温信号电缆折断现象，下井时封隔器22的胶筒(为复合金属密封件)为收紧状态，当后期进行注气点火时，封隔器内的热敏感温材料受热膨胀推动胶筒，通过点火器为分隔器22加热使其液缸内的感温药剂受热膨胀推动胶筒，分隔油套环空，它在点火过程中起隔热作用，可降低热耗、保护套管；在正常注气阶段起隔气作用，防止氧气对管柱的氧化腐蚀。温度信号电缆15固定在管鞋20上，管鞋20用来固定保护温度信号电缆15，并防止电点火器发生落井事故。将连接好的管鞋20与封隔器22下入井中，并顺次连接隔热管16、油管13，并逐级安装过测温信号电缆保护器14，隔热管16的长度与下井点火器的热端17位置相当，有效的降低了点火过程中所由于未设置隔热管16而导致热量通过油管散失到地层，过测温信号电缆保护器14用来防止下井过程中造成电缆折损。温度信号电缆15的测温点18布置在点火器空气出口位置及封隔器上，用来监测空气出口温度、判断是否达到高温点火条件、监测封隔器的坐封温度及坐封情况，其测温点18还可根据方案要求进行多点监测。

在上述实施例中管鞋上还设置有条形通风口或蜂窝型通风口，用以在注气点火过程中有效地使得自上而下的气压流通。

在上述实施例中，井下管柱连接好后，在地面安装专门的注气井口1，温度信号电缆15由注气井口1经密封器9引出至信号采集控制柜11中，可以实现温度信号的直读监测。井口安装完后，依次安装过点火器密封器4、地面注气管线2及气体流量计3等配套设备，并向井内注入空气。

在注气过程中，利用点火器起下装置5、导向器8及收卷装置10将移动式电点火器送入至目的层位，移动式点火器主要由点火器冷端7及点火器热端17组成，点火器热端17端部安装导向头21，方便点火器顺利下入井中，防止遇阻。地面利用信号采集控制柜11对移动式电点火器冷端7进行通电后，开始对注入空气加热，根据空气出口测温装置18对点火过程进行实时监测，可根据情况利用信号采集控制柜11调整电点火器的加热功率或注入的空气量，判断是否达到高温燃烧的条件。当井下空气出口测温装置20监测的温度信号发生突变时(突然升高)，可初步判断油层19已被点燃，并根据气体流量计3的监测结果是否调整注气量，待油层完全燃烧后，利用点火器起下装置5、导向器8及收卷装置10将移动式电点火器取出并收卷在收卷装置11上。该管柱可以实现移动式电点火器的高温点火，管柱适当调整还可实现在单井内进行分层的高温点火。

通过上述实施例，在可收卷的移动式电点火器的基础上，其热端位置管柱设置为隔热管结构，可以有效的防止点火器的热量在未进入油层前散失，油层上界面的近井地带安装过测温信号电缆封隔器，封隔器采用热力坐封方式，它在点火过程中起隔热作用，可降低热耗、保护套管，防止氧气对管柱的氧化腐蚀，同时，为监测电缆提供通道；该管柱结构的设计可以实现油层的高温、快速点燃，且不伤害油套管，点火作业更加安全、快速、可靠。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种火驱移动式高温电点火工艺管柱，其特征在于，所述工艺管道包含：套管、油管、隔热管及封隔器；

所述火驱移动式高温电点火的点火器热端设置于所述隔热管内部；

所述油管与所述隔热管顶部相连；所述油管与所述隔热管组合形成的管柱体设置于套管内部；

所述封隔器与所述隔热管底部相连，用于分隔所述油管、所述隔热管组合形成的管柱体与所述套管。

2.根据权利要求1所述的火驱移动式高温电点火工艺管柱，其特征在于，所述工艺管柱还包含管鞋，所述管鞋与所述封隔器底部相连，用于防止火驱移动式高温电点火装置落井。

3.根据权利要求2所述的火驱移动式高温电点火工艺管柱，其特征在于，所述管鞋上设置有条形透气孔或蜂窝式透气孔。

4.根据权利要求1所述的火驱移动式高温电点火工艺管柱，其特征在于，所述工艺管柱还包含电缆保护器，所述电缆保护器设置于所述油管外表面，用于保护温度信号电缆，防止温度信号电缆移动过程中折断。

5.根据权利要求1所述的火驱移动式高温电点火工艺管柱，其特征在于，所述封隔器设置有温度信号电缆通道。

6.根据权利要求1所述的火驱移动式高温电点火工艺管柱，其特征在于，所述封隔器为热力坐封式封隔器。

7.根据权利要求1所述的火驱移动式高温电点火工艺管柱，其特征在于，所述隔热管与所述点火器热端长度相等。

8.根据权利要求1所述的火驱移动式高温电点火工艺管柱，其特征在于，所述封隔器与所述点火器热端的空气出口位置还设有测温点，所述测温点与所述温度信号电缆相连，用于将获得温度数据输出。

9.根据权利要求1所述的火驱移动式高温电点火工艺管柱，其特征在于，所述火驱移动式高温电点火装置为等径可收卷式电点火器。