CN104329068A - 火烧油层电点火装置 - Google Patents

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CN104329068A CN201410443244.7A CN201410443244A CN104329068A CN 104329068 A CN104329068 A CN 104329068A CN 201410443244 A CN201410443244 A CN 201410443244A CN 104329068 A CN104329068 A CN 104329068A
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杨显志
张洪君
张守军
张福兴
李广富
许丹
程云龙
王建骁
罗恩勇
王颖
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    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00—Survey of boreholes or wells
    • E21B47/06—Measuring temperature or pressure
    • E21B47/07—Temperature

Abstract

本申请公开一种火烧油层电点火装置，包括：纵长延伸的连续管，其内部填充有耐高温绝缘填料，其具有用于伸入到点火位置的末端和用于伸出井外的起始端；设置在所述连续管内的加热元件；设置在所述连续管内的热电偶，所述热电偶包括沿所述连续管纵长延伸的方向延伸且由不相同金属材料制成的第一热电偶丝和第二热电偶丝；所述第一热电偶丝与所述第二热电偶丝之间由所述耐高温绝缘填料隔开，所述第一热电偶丝和所述第二热电偶丝的靠近所述末端的一端电性连接形成测量端；所述测量端相对于所述加热元件更加靠近所述末端。本申请所公开的火烧油层电点火装置可以便于测量点火位置处的温度。

Description

火烧油层电点火装置
技术领域
本申请涉及稠油开采设备领域，尤其涉及一种火烧油层电点火装置。
背景技术
辽河油田是我国最大的稠油生产基地，抽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，将火驱技术作为区块后期开发方式使一种行之有效的手段。火驱技术是利用通过各种点火方式将点火位置处的温度提升至原油燃点，进而使得目标油层与氧气发生氧化还原反应，在点燃过程中通过注气管柱向目标油层不断的注入空气以维持氧化还原反应的进行，油层进行氧化还原反应时会释放巨大的热量，通过所述热量将油层加热并将原油驱向生产井。
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。其中，电点火技术主要是利用井底电点火器将地面注入的空气加热，并使之与油层内的原油发生氧化还原反应，达到原油燃点进行燃烧。
进行油层点火时，将电点火器下入到目标油层的点火位置，在井外将电点火器通电，通电后电点火器发热并将点火位置处的空气加热,进而点燃目标油层。在点燃油层过程中，需要通过注气管柱向目标油层注入空气以补充点燃油层所需的氧气。在实际生产中，点燃油层过程比较缓慢，一般需要持续十天至十五天。
在点燃油层过程中，空气与油层的点燃程度会直接反应在点火位置处的温度的大小、升温速率等温度状态上，进而依据点火位置处的温度可以知晓点火位置处空气与油层的点燃程度，进而判断油层燃烧状态并指导空气注入速度。但现有的电点火器均并不能测量出点火位置处的温度，所以亟需一种电点火装置以便于测量出点火位置处的温度。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本申请提供一种便于测量出点火位置处的温度的火烧油层电点火装置。
该火烧油层电点火装置，包括：
纵长延伸的连续管，其内部填充有耐高温绝缘填料，其具有用于伸入到点火位置的末端和用于伸出井外的起始端；
设置在所述连续管内的加热元件；
设置在所述连续管内的热电偶，所述热电偶包括沿所述连续管纵长延伸的方向延伸且由不相同金属材料制成的第一热电偶丝和第二热电偶丝；所述第一热电偶丝与所述第二热电偶丝之间由所述耐高温绝缘填料隔开，所述第一热电偶丝和所述第二热电偶丝的靠近所述末端的一端电性连接形成测量端；所述测量端相对于所述加热元件更加靠近所述末端，且所述测量端与所述加热元件相隔距离大于所述测量端与所述连续管内壁的最小距离或大于所述测量端与所述耐高温绝缘填料靠近所述末端的端面的距离；
所述耐高温绝缘填料将所述加热元件、所述热电偶、所述连续管每两个之间互相隔开。
优选的，所述第一热电偶丝和所述第二热电偶丝的远离所述末端的一端伸出所述耐高温绝缘填料并连接有热电偶温度计。
优选的，所述第一热电偶丝与所述第二热电偶丝的靠近所述末端的一端通过焊接形成所述测量端。
优选的，所述末端的内部设有能防止所述耐高温绝缘填料溢出所述连续管的保护帽，所述保护帽沿所述起始端至所述末端纵长延伸的方向延伸形成凸起，所述测量端伸入所述凸起内且靠近所述凸起的端头。
优选的，所述起始端设有密封胶，所述耐高温绝缘填料填充在所述密封胶与所述保护帽之间。
优选的，所述末端连接有连续管帽，所述连续管帽的壁上开设有透孔。
优选的，所述透孔与所述凸起相临近。
优选的，所述第一热电偶丝与所述第二热电偶丝的材料为铂铑合金、铂、镍铬合金、镍硅合金、镍铬硅合金、铜镍合金、铁、铜中的任意两种。
优选的，所述测量端与所述加热元件相隔10厘米至500厘米；所述测量端与所述连续管内壁的最小距离小于10厘米；所述测量端与所述耐高温绝缘填料靠近所述末端的端面的距离小于5厘米。
优选的，所述测量端与所述加热元件相隔10厘米至100厘米；所述测量端与所述连续管内壁的最小距离小于10厘米；所述测量端与所述耐高温绝缘填料靠近所述末端的端面的距离小于5厘米。
上述本申请所提供的火烧油层电点火装置设有通入点火位置处的热电偶的测量端，通过所述测量端感应点火位置处的温度并形成一定的热电势。由于本实施方式的火烧油层电点火装置长度较长且伸出井外，此时在井外可通过将测温仪表连接所述第一热电偶丝和所述第二热电偶丝的远离所述末端的一端即可测量出点火位置处的温度，所以，本申请所提供的火烧油层电点火装置可以便于测量点火位置处的温度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一种实施方式所提供的火烧油层电点火装置的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
请参考图1，本申请一种实施方式提供的火烧油层电点火装置，包括：纵长延伸的连续管1，其内部填充有耐高温绝缘填料8；纵长延伸的连续管1，其内部填充有耐高温绝缘填料8，其具有用于伸入到点火位置的末端和用于伸出井外的起始端；设置在所述连续管内的加热元件7；设置在所述连续管1内的热电偶，所述热电偶包括沿所述连续管纵长延伸的方向延伸且由不相同金属材料制成的第一热电偶丝2和第二热电偶丝3；所述第一热电偶丝2与所述第二热电偶丝3之间由所述耐高温绝缘填料8隔开，所述第一热电偶丝2和所述第二热电偶丝3的靠近所述末端的一端电性连接形成测量端4；所述测量端4相对于所述加热元件7更加靠近所述末端，所述测量端4与所述加热元件7相隔距离大于所述测量端4与所述连续管1内壁的最小距离或大于所述测量端4与所述耐高温绝缘填料8靠近所述末端的端面的距离；所述耐高温绝缘填料8将所述加热元件7、所述热电偶、所述连续管1每两个之间互相隔开。
上述本实施方式所提供的火烧油层电点火装置设有通入点火位置处的热电偶的测量端4，通过所述测量端4感应点火位置处的温度并形成一定的热电势。由于本实施方式的火烧油层电点火装置长度较长且伸出井外，此时在井外通过将测温仪表连接所述第一热电偶丝2和所述第二热电偶丝3的远离所述末端的一端即可测量出点火位置处的温度，进而，本实施方式所提供的火烧油层电点火装置便于测量点火位置处的温度。
所述连续管1为纵长延伸，其具有用于伸入到点火位置的末端和用于伸出井外的起始端；所述末端可下入井内直至点火位置，所述起始端可与收卷装置连接，通过所述收卷装置收卷连续管1达到移动本实施方式的火烧油层电点火装置在井下的位置，进而点燃不同位置的油层并测量不同点火位置处的温度。所述连续管1可以采用柔性材料制作。所述连续管1内设有所述耐高温绝缘填料8、所述热电偶、所述加热元件7，其对与所述热电偶、所述加热元件7、所述测压管12起收容保护作用。进一步地，所述末端内部可以设有能防止所述耐高温绝缘填料8溢出所述连续管的保护帽9，所述起始端设有密封胶13，所述耐高温绝缘填料8填充在所述保护帽9与所述密封胶13之间，进而防止耐高温绝缘填料8在所述连续管1内溢出。相应的，所述保护帽9沿所述起始端至所述末端纵长延伸的方向延伸形成凸起10，所述测量端伸入所述凸起10内且靠近所述凸起10的端头，进而使得所述测量端4位于所述凸起10内。所述密封胶13设有通孔以使所述热电偶、加热元件7的远离所述末端的一端伸出。所述末端还可连接有连续管帽11，以便在移动本实施方式时对连续管1内的所述热电偶、所述测压管12起保护作用。所述连接方式可以采用扣连接或焊接。所述连续管帽11的壁上设有透孔12，以与点火位置处的井内环境相通，进一步地，所述透孔12设在所述凸起10附近，进而使所述热电偶所测得温度更加准确。以附图1为例，所述透孔12与所述凸起10大致设置在同一水平面上。
所述耐高温绝缘填料8用于将所述加热元件7、所述热电偶、所述连续管1每两个之间隔开，防止所述连续管1、所述热电偶带电进而防止工人操作时触电，并且，还可以防止所述第一热电偶丝2、所述第二热电偶丝3与所述连续管1、所述加热元件接触形成干扰而使得测量结果产生误差。所述耐高温绝缘填料8可以为氧化镁、氮化铝、氮化硼中的一种或几种的混合物。
所述热电偶包括沿所述连续管1纵长延伸的方向延伸的第一热电偶丝2和第二热电偶丝3，所述第一热电偶丝2与所述第二热电偶丝3之间由所述耐高温绝缘填料8隔开。所述第一热电偶丝2和所述第二热电偶丝3的靠近所述末端的一端电性连接形成测量端4。所述测量端4相对于所述加热元件7更加靠近所述末端，且所述测量端4与所述加热元件7相隔距离大于所述测量端4与所述连续管1内壁的最小距离或大于所述测量端4与所述耐高温绝缘填料8靠近所述末端的端面的距离以使得所述测量端4所感受的温度避免受到加热元件7的影响。进一步地，所述测量端4与所述加热元件7相隔10厘米至500厘米；所述测量端与所述连续管内壁的最小距离小于10厘米；所述测量端与所述耐高温绝缘填料靠近所述末端的端面的距离小于5厘米。当然，为取得更好的测量效果，也可以进行如下设置：所述测量端4与所述加热元件7相隔10厘米至100厘米；所述测量端4与所述连续管1内壁的最小距离小于10厘米；所述测量端4与所述耐高温绝缘填料8靠近所述末端的端面的距离小于5厘米。所述第一热电偶丝2与所述第二热电偶丝3的靠近所述末端的一端可以通过焊接形成所述测量端4。所述测量端4位于所述凸起10内。所述凸起10可以保护所述测量端4。而且，所述凸起10附近设有所述透孔12，使得所述热电偶测量温度更加准确。所述第一热电偶丝2与所述第二热电偶丝3由不同金属材料制成。进一步地，所述第一热电偶丝2与所述第二热电偶丝3的材料可以为铂铑合金、铂、镍铬合金、镍硅合金、镍铬硅合金、铜镍合金、铁、铜中的任意两种。所述第一热电偶丝2和所述第二热电偶丝3远离所述末端的一端伸出所述耐高温绝缘填料8并连接有热电偶温度计。通过观察所述热电偶温度计即可得到点火位置处的温度。所述连续管1起始端设有密封胶13，所述耐高温绝缘填料8填充在所述密封胶13与所述保护帽9之间。
所述加热元件7与所述热电偶、所述测压管12、所述连续管1之间通过所述耐高温绝缘填料8隔开，以防止所述热电偶、所述连续管1导电。所述加热元件7包括电热丝6、与所述电热丝连接的导线5。所述导线5靠近所述起始端的一端为电源连接端。所述电热丝6的数量可以为一根或多根。进一步地，所述电热丝6为两根时，所述电热丝6串联，其连接电源为两相电。所述电热丝6时为三根时，其连接电源为三相电。所述电热丝6沿所述连续管1纵长延伸的方向的长度可以达到200米左右。通过所述导线5连接电源，所述电热丝6发热，加热所述耐高温绝缘填料8、所述连续管1后将点火位置处的空气加热至油气燃点。所述电热丝6为镍铬电热丝或铁铬电热丝。所述电热丝6为两根时，两根所述电热丝之间通过所述耐高温绝缘填料隔开并通过导线连接。
工作时，利用井外的收卷装置将本实施方式的火烧油层电点火器下入目标油层的点火位置，将所述加热元件7连接电源，通过所述导线5使所述电热丝6工作，加热点火位置处的空气，所述热电偶监测点火位置的温度。根据监测数据以指导油田生产。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种火烧油层电点火装置，其特征在于，包括：
纵长延伸的连续管，其内部填充有耐高温绝缘填料，其具有用于伸入到点火位置的末端和用于伸出井外的起始端；
设置在所述连续管内的加热元件；
设置在所述连续管内的热电偶，所述热电偶包括沿所述连续管纵长延伸的方向延伸且由不相同金属材料制成的第一热电偶丝和第二热电偶丝；所述第一热电偶丝与所述第二热电偶丝之间由所述耐高温绝缘填料隔开，所述第一热电偶丝和所述第二热电偶丝的靠近所述末端的一端电性连接形成测量端；所述测量端相对于所述加热元件更加靠近所述末端，且所述测量端与所述加热元件相隔距离大于所述测量端与所述连续管内壁的最小距离或大于所述测量端与所述耐高温绝缘填料靠近所述末端的端面的距离；
所述耐高温绝缘填料将所述加热元件、所述热电偶、所述连续管每两个之间互相隔开。
2.如权利要求1所述的火烧油层电点火装置，其特征在于：所述第一热电偶丝和所述第二热电偶丝的远离所述末端的一端伸出所述耐高温绝缘填料并连接有热电偶温度计。
3.如权利要求1所述的火烧油层电点火装置，其特征在于：所述第一热电偶丝与所述第二热电偶丝的靠近所述末端的一端通过焊接形成所述测量端。
4.如权利要求1所述的火烧油层电点火装置，其特征在于：所述末端的内部设有能防止所述耐高温绝缘填料溢出所述连续管的保护帽，所述保护帽沿所述起始端至所述末端纵长延伸的方向延伸形成凸起，所述测量端伸入所述凸起内且靠近所述凸起的端头。
5.如权利要求4所述的火烧油层电点火装置，其特征在于：所述起始端设有密封胶，所述耐高温绝缘填料填充在所述密封胶与所述保护帽之间。
6.如权利要求4所述的火烧油层电点火装置，其特征在于：所述末端连接有连续管帽，所述连续管帽的壁上开设有透孔。
7.如权利要求6所述的火烧油层电点火装置，其特征在于：所述透孔与所述凸起相临近。
8.如权利要求1所述的火烧油层电点火装置，其特征在于：所述第一热电偶丝与所述第二热电偶丝的材料为铂铑合金、铂、镍铬合金、镍硅合金、镍铬硅合金、铜镍合金、铁、铜中的任意两种。
9.如权利要求1所述的火烧油层电点火装置，其特征在于：所述测量端与所述加热元件相隔10厘米至500厘米；所述测量端与所述连续管内壁的最小距离小于10厘米；所述测量端与所述耐高温绝缘填料靠近所述末端的端面的距离小于5厘米。
10.如权利要求1所述的火烧油层电点火装置，其特征在于：所述测量端与所述加热元件相隔10厘米至100厘米；所述测量端与所述连续管内壁的最小距离小于10厘米；所述测量端与所述耐高温绝缘填料靠近所述末端的端面的距离小于5厘米。
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