CN104453821A - 一种火烧油层分层点火方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种火烧油层分层点火方法，包括：向油井中下入套管，并伸入至井底；将隔热管下入套管中，与套管之间形成第一环形空间；用第一封隔器及第二封隔器封隔第一环形空间，形成上层注气空间及下层注气空间；在隔热管上设置位于上层注气空间中的上层配气装置；将普平油管下入隔热管中，与隔热管之间形成第二环形空间，将强化传热装置设置于其中；将电点火装置下入普平油管的内腔中；向内腔及第二环形空间注入空气，并向第一环形空间注入氮气；启动电点火装置；通过上层配气装置将隔热管中的加热气体注入到上层注气空间中，对上层油层进行加热点火；通过普平油管末端将普平油管中的加热气体注入到下层注气空间中，对下层油层进行加热点火。

Description

一种火烧油层分层点火方法

技术领域

本发明关于一种火烧油层点火技术，具体地，是关于一种火烧油层分层点火方法。

背景技术

目前，稠油油藏常用的点火工艺主要有注蒸气自燃点火、注蒸气+化学剂助燃点火、移动式电点火这三种点火方式。而火烧油层部分区块为多层火烧，需进行分层点火分层注气，由于分层注入的管柱空间有限，无法用移动式电点火器实施分层点火，因此，现场的分层点火方式以注蒸气自燃点火和注蒸气+化学剂助燃点火方式为主。然而，这两种点火方式存在如下问题：点火成功率不高。因为近井地带剩余油饱和度低，含水较高，点火初期，水分蒸发带走了一大部分热量，油层达到燃点的温度是360℃～420℃，因此，需要长时间的低温氧化来达到这个温度，部分油井因低温氧化时间长(低温氧化生成的热量<地层吸收的热量+空气带走的热量)未能达到油层的燃点温度而熄火，灭火后的油层如果再实施二次点火，难度将大大加大，而且两层如果没有同时点着，后续作业难度更大。

因此，需要提供一种新的分层点火方法，对于已开发稠油油藏实现快速成功点火，从而提高多层火驱点火效果，为火烧油层多层的开发提供更广的范围。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种火烧油层分层点火方法，实现对于已开发稠油油藏的快速成功点火，从而提高多层油层火驱点火效果。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种火烧油层分层点火方法，应用于一火烧油层分层点火装置，其特征在于，所述的火烧油层分层点火装置包括：套管、隔热管、普平油管、电点火装置及至少一强化传热装置，其中，所述的电点火装置设置在所述普平油管的内腔中，所述隔热管套设在所述普平油管外，所述套管套设在所述隔热管外；所述强化传热装置包括：卷绕段及两个接触段；所述的火烧油层分层点火方法包括：向油井中下入所述套管，所述套管伸入至井底；将所述隔热管下入所述套管中，所述套管与所述隔热管之间形成有一第一环形空间；用一第一封隔器及第二封隔器封隔所述第一环形空间，形成上层注气空间及下层注气空间；在所述隔热管上设置一上层配气装置，并且所述的上层配气装置位于所述上层注气空间中；将所述普平油管下入所述隔热管中，所述普平油管及隔热管之间形成一第二环形空间，将所述强化传热装置设置于所述第二环形空间中；将所述电点火装置与一电源连接，并将所述电点火装置下入所述普平油管的内腔中；向所述内腔及第二环形空间注入空气，并向所述第一环形空间注入氮气；开启所述电源以启动所述普平油管中的电点火装置；通过所述上层配气装置将所述隔热管中的加热气体注入到所述上层注气空间中，对上层油层进行加热点火；通过所述普平油管末端将所述普平油管中的加热气体注入到所述下层注气空间中，对下层油层进行加热点火。

在一实施例中，当所述普平油管的温度低于一第一预设温度时，所述强化传热装置整体卷绕于所述普平油管上。

在一实施例中，当所述普平油管的温度大于或等于一第二预设温度时，所述接触段支起，与所述隔热管接触，以向所述隔热管传热。

在一实施例中，上述的火烧油层分层点火方法还包括：在所述隔热管上部设置一伸缩管，所述伸缩管连接在所述隔热管中，以调节所述隔热管的上下位移。

在一实施例中，通过所述上层配气装置将所述隔热管中的加热气体注入到所述上层注气空间中，对上层油层进行加热点火，包括：在所述第二环形空间中设置一密封圈，所述密封圈与所述普平油管相贴合，所述隔热管中的加热气体通过所述上层配气装置注入所述上层注气空间中，对所述上层油层进行加热点火。

在一实施例中，通过所述普平油管末端将所述普平油管中的加热气体注入到所述下层注气空间中，对下层油层进行加热点火，包括：在所述普平油管的末端设置一导通的导引头，所述普平油管中的加热气体通过所述导引头注入到所述下层注气空间中，对所述下层油层进行加热点火。

在一实施例中，上述的火烧油层分层点火方法还包括：完成对所述上层油层及下层油层的加热点火后，切断所述电源，并将所述电点火装置起出井口。

在一实施例中，向所述内腔及第二环形空间注入所述空气的速度为250Nm³/(m·d)～350Nm³/(m·d)。

本发明实施例的有益效果在于，通过本发明，能够提高多层火烧油层的点火成功率及点火效率，从而减少管柱高温时间，提高多层油层火驱点火效果。

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，对于本领域普通技术人员来讲，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为根据本发明实施例的火烧油层分层点火装置的结构示意图；

图2A及图2B为根据本发明实施例的强化传热装置的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的火烧油层分层点火方法的流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作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。

本发明实施例提供一种火烧油层分层点火方法。以下结合附图对本发明进行详细说明。

本发明实施例提供一种火烧油层分层点火方法，实际应用中，该火烧油层分层点火方法可具体应用于一如图1、图2A及图2B所示的火烧油层分层点火装置中，该火烧油层分层点火装置包括：套管1、隔热管2、普平油管3、电点火装置4及强化传热装置5。

具体地，上述的电点火装置4设置在普平油管3的内腔中，隔热管2套设在该普平油管3外，套管1套设在该隔热管2外。上述的强化传热装置5包括：卷绕段51及两个接触段52。其中，强化传热装置5的接触段52由耐高温、高传导能力(可传热)的可记忆材料构成，两个接触段52分别连接于卷绕段51的两端，与卷绕段51构成该强化传热装置5的螺旋结构，并且，该接触段52与卷绕段51可卷绕于该普平油管3上。

构成上述接触段52的可记忆材料能够随着温度的变化产生相应的形变。当处于冷却状态时，即当该接触段52的温度低于一个预设温度值(例如是50℃)时，该接触段52处于收起状态(贴附在普平油管3的外壁上)，与卷绕段51一同卷绕于该普平油管3上(即强化传热装置5整体卷绕于普平油管3上)，如图2A所示；当处于加热状态，即当该接触段52的温度高于或等于另一预设温度值(例如是200℃)时，该强化传热装置5的接触段52支起，使其可与该隔热管2的内壁接触，如图2B所示，从而可通过该强化传热装置5进行传热，以提高传热效果。需要说明的是，上文中所述的预设温度值的具体数值仅为举例说明，而并非用以限制发明。

并且，为了进一步提高对火烧油层分层点火装置的传热及加热效果，可在上述的普平油管3上设置多个强化传热装置5，多个强化传热装置5之间的间隔可设置为5-8m。且在实际应用中，可根据实际的火烧油层分层点火装置的需要设置一个或一个以上的强化传热装置5，本发明并不以此为限。

如图3所示，本发明实施例的火烧油层分层点火方法主要包括以下步骤：

步骤101：向油井中下入该套管1，且该套管1一直伸入至井底；

步骤102：将该隔热管2下入该套管1中，套管1与隔热管2之间形成有一环形空间6；

步骤103：用封隔器7及封隔器8封隔该环形空间6，从而形成上层注气空间61及下层注气空间62；

步骤104：在该隔热管2上设置一上层配气装置9，并且上层配气装置9位于该上层注气空间61中；

步骤105：将该普平油管3下入隔热管2中，且普平油管3及隔热管2之间形成另一环形空间10，并将上述的强化传热装置5设置于该环形空间10中；

步骤106：将电点火装置4与一电源连接，并将该电点火装置4下入普平油管3的内腔中；

步骤107：向普平油管3的内腔及环形空间10注入空气，并向环形空间6注入氮气；

步骤108：开启电源以启动上述的普平油管3中的电点火装置4；

步骤109：通过上层配气装置9将隔热管2中的加热气体注入到上层注气空间61中，对上层油层进行加热点火；

步骤110：通过普平油管3末端将普平油管3中的加热气体注入到下层注气空间62中，对下层油层进行加热点火；

上述的方法中，是在完井后，先后下入套管1、隔热管2及普平油管3，并将电点火装置4设置于普平油管3，并且，通过设置封隔器7、8封隔出上层注气空间61及下层注气空间62，将注入的空气分别注入该上层注气空间61及下层注气空间62，注入的空气经由电点火装置4的加热，从而对上、下两层油层进行点火。通过本发明实施例的火烧油层分层点火方法，能够提高多层火烧油层的点火成功率及点火效率，从而减少管柱高温时间，提高多层油层火驱点火效果。

上述的步骤101～步骤106，是设置如图1、图2A及图2B所示的火烧油层分层点火装置的过程。首先，执行上述的步骤101，在完井后，将套管1下入至井底，用套管1来分隔地层和井筒。

然后执行步骤102，将隔热管2设置于套管1中，隔热管2的导热系数较低，能起到隔热保温的作用。在后续电点火的过程中，可保证热空气在管道向下运移过程中热量损失降到最低，隔热管2与套管1之间形成环形空间6。

通过上述步骤103，在环形空间6中分别设置封隔器7及封隔器8，如图1所示，该封隔器7及封隔器8用以封隔该环形空间6，从而在该环形空间6中形成上层注气空间61及下层注气空间62，其中，上层注气空间61的位置与上层油层的位置处于相同高度，下层注气空间62的位置与下层油层的位置处于相同高度，从而使得上层注气空间61中的空气可以对上层油层进行加热，下层注气空间62中的空气可以对下层油层进行加热。

执行上述的步骤104，在隔热管2上设置一上层配气装置9，该上层配置装置9位于上层注气空间61中，该上层配置装置9用于将注入隔热管2中的空气传输至上层注气空间61中。在实际应用中，该上层配气装置9可以通过一设置有多个通气孔的筛管实现。

在设置好套管1及隔热管2后，还需在隔热管2中设置普平油管3，即执行上述的步骤105，将该普平油管3下入隔热管2中，该普平油管3与隔热管2之间形成环形空间10，该环形空间10用于注入加热用的空气。并且，在该环形空间10中设置上述的强化传热装置5(如图2A及图2B所示)，通过该强化传热装置5可进一步提高传热效果。

将上述火烧油层分层点火装置的各管道(即上述的套管1、隔热管2及普平油管3)设置完成后，即可执行上述的步骤106，将电点火装置4下入普平油管3的内腔中，并且，该电点火装置4与一电源(图中未示出)连接，通过该电源可为电点火装置提供热量。

在经过上述的步骤101～步骤106后，已将火烧油层分层点火装置设置完成，下一步是通过例如图1所示的注气装置11，执行上述的步骤107，向火烧油层分层点火装置中注入相应的气体。具体地，是向普平油管3的内腔及环形空间10中注入空气，向环形空间6注入氮气。当应用于不同的环境中时，也可根据需要注入不同的气体，本发明并不以此为限。

由于封隔器7的封隔作用，注入环形空间6的氮气仅注入至封隔器7以上的环形空间，注入的氮气起到保温的作用。注入普平油管3的内腔的空气可通过该普平油管3下端的开口注入到下层注气空间62中。同时，注入环形空间10的空气一方面可通过该上层配气装置9注入到上层注气空间61中；另一方面，也可通过隔热管2下端的开口注入到下层注气空间62中。

具体实施时，还可在环形空间10中设置一密封圈12，该密封圈12与普平油管3相贴合，起到封堵作用，使得注入隔热管2中的空气通过上层配气装置9全部注入到上层注气空间61中，从而可对上层油层进行加热点火。

进一步地，还可在普平油管3的末端设置一导通的导引头，该导引头的最下端为子弹状，且在该导引头的最下端设置有一通气孔，使得普平油管3中的空气能够通过导引头注入到下层注气空间62中，对下层油层进行加热点火。并且，由于设置的密封圈12减小了普平油管3下入隔热管2的空间，该导引头的子弹状的最下端可使得普平油管3能够较容易地穿过密封圈12之间的空间。而在需要起出该普平油管3时，为了尽量避免普平油管3与隔热管2最下端边缘的碰撞，可将该隔热管2的最下端设置为喇叭口，从而加大普平油管3的起出空间。

在一实施例中，步骤107中注入空气的速度可为：250Nm³/(m·d)～350Nm³/(m·d)，即每米厚度油层每天注入250-350标方的空气，但该速度也可根据不同油层的需要进行设置，本发明并不以此为限。

在保持向普平油管3的内腔及环形空间10中注入空气、向环形空间6注入氮气的状态下，执行上述步骤108，开启与电点火装置4相连接的电源，启动电点火装置4，通过该电点火装置4对注入普平油管3的内腔及环形空间10中注入的空气进行加热，并且，由于上述步骤107中，将空气注入到上层注气空间61中，经过加热后的空气可对上层油层进行加热点火；同时，注入到下层注气空间62中的空气，经过加热后可对下层油层进行加热点火。

具体实施时，还可执行如下步骤：在隔热管2上部设置一伸缩管13，该伸缩管13连接在隔热管2中，用以调节隔热管2的上下位移。当隔热管2受到热胀冷缩的作用时，可以压缩或拉伸伸缩管13，从而带动隔热管2上下移动，以此来保证隔热管2的稳定性，从而也可保证封隔器7及封隔器8的密封性。

在完成对上层油层及下层油层的加热点火后，切断电源，并将电点火装置4起出井口，且在起出电点火装置4的过程中，依旧保持向普平油管3的内腔及环形空间10中持续注入空气。以保障油井点火的安全性。

综上所述，通过本发明，能够对多层火烧油层实现分层点火，提高多层火烧油层的点火成功率及点火效率，从而减少管柱高温时间，提高多层油层火驱点火效果。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，比如ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述的具体实施例，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例而已，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 (8)

1.一种火烧油层分层点火方法，应用于一火烧油层分层点火装置，其特征在于，所述的火烧油层分层点火装置包括：套管、隔热管、普平油管、电点火装置及至少一强化传热装置，其中，

所述的电点火装置设置在所述普平油管的内腔中，所述隔热管套设在所述普平油管外，所述套管套设在所述隔热管外；所述强化传热装置包括：卷绕段及两个接触段；

所述的火烧油层分层点火方法包括：

向油井中下入所述套管，所述套管伸入至井底；

将所述隔热管下入所述套管中，所述套管与所述隔热管之间形成有一第一环形空间；

用一第一封隔器及第二封隔器封隔所述第一环形空间，形成上层注气空间及下层注气空间；

在所述隔热管上设置一上层配气装置，并且所述的上层配气装置位于所述上层注气空间中；

将所述普平油管下入所述隔热管中，所述普平油管及隔热管之间形成一第二环形空间，将所述强化传热装置设置于所述第二环形空间中；

将所述电点火装置与一电源连接，并将所述电点火装置下入所述普平油管的内腔中；

向所述内腔及第二环形空间注入空气，并向所述第一环形空间注入氮气；

开启所述电源以启动所述普平油管中的电点火装置；

通过所述上层配气装置将所述隔热管中的加热气体注入到所述上层注气空间中，对上层油层进行加热点火；

通过所述普平油管末端将所述普平油管中的加热气体注入到所述下层注气空间中，对下层油层进行加热点火。

2.根据权利要求1所述的火烧油层分层点火方法，其特征在于，当所述普平油管的温度低于一第一预设温度时，所述强化传热装置整体卷绕于所述普平油管上。

3.根据权利要求2所述的火烧油层分层点火方法，其特征在于，当所述普平油管的温度大于或等于一第二预设温度时，所述接触段支起，与所述隔热管接触，以向所述隔热管传热。

4.根据权利要求3所述的火烧油层分层点火方法，其特征在于，所述的火烧油层分层点火方法还包括：

在所述隔热管上部设置一伸缩管，所述伸缩管连接在所述隔热管中，以调节所述隔热管的上下位移。

5.根据权利要求4所述的火烧油层分层点火方法，其特征在于，通过所述上层配气装置将所述隔热管中的加热气体注入到所述上层注气空间中，对上层油层进行加热点火，包括：

在所述第二环形空间中设置一密封圈，所述密封圈与所述普平油管相贴合，所述隔热管中的加热气体通过所述上层配气装置注入所述上层注气空间中，对所述上层油层进行加热点火。

6.根据权利要求5所述的火烧油层分层点火方法，其特征在于，通过所述普平油管末端将所述普平油管中的加热气体注入到所述下层注气空间中，对下层油层进行加热点火，包括：

在所述普平油管的末端设置一导通的导引头，所述普平油管中的加热气体通过所述导引头注入到所述下层注气空间中，对所述下层油层进行加热点火。

7.根据权利要求6所述的火烧油层分层点火方法，其特征在于，所述的火烧油层分层点火方法还包括：

完成对所述上层油层及下层油层的加热点火后，切断所述电源，并将所述电点火装置起出井口。

8.根据权利要求7所述的火烧油层分层点火方法，其特征在于，向所述内腔及第二环形空间注入所述空气的速度为250Nm³/(m·d)～350Nm³/(m·d)。