CN108457632B - 火驱采油的调控方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供了一种火驱采油的调控方法和装置，其中，该方法包括：获取生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量，并根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件；在确定符合所述预设条件的情况下，获取生产井的氢气组分含量；根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态；根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控，由于该方案通过获取氢气组分含量，并以氢气组分含量作为依据分析生产井的燃烧状态，进而调控火驱采油，从而解决了现有方法中存在的火驱采油调控不准确的技术问题，达到了可以精确地确定生产井的燃烧状态，准确调控火驱采油的技术效果。
Description
技术领域
本申请涉及油气开发技术领域，特别涉及一种火驱采油的调控方法和装置。
背景技术
在进行油气开采时，例如针对重油油藏进行原油开采时，通常会采用火驱采油方式进行开采。例如，可以通过注气井向油层中注入空气，并使得空气与油层发生燃烧，以提高油层温度，降低油层中的原油粘度，进而可以通过生产井进行原油开采。
在火驱采油的过程中，井下油层的燃烧状态会影响生产井的采油效率，同时也会对施工过程的安全产生影响。例如，当井下出现火窜时，就存在井爆炸的风险。因此，如何准确地确定井下油层的燃烧状态，进而有效地对火驱采油进行调控，一直是人们关注问题。目前，现有方法大多是根据生产井获取的二氧化碳含量和氧气含量分析井下油层的烃类物质与氧气的反应情况，进而确定生产井的燃烧状况。但是，上述方法忽略了井下通常还会存在一氧化碳，一氧化碳与氧气反应也会生成二氧化碳，进而会对上述生产井的燃烧状况产生干扰，导致对火驱采油的调控出现误差。综上可知，现有方法具体实施时，往往存在火驱采油调控不准确的技术问题。
针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
本申请实施例提供了一种火驱采油的调控方法和装置，以解决现有方法中存在的火驱采油调控不准确的技术问题，达到可以精确确定生产井的燃烧状态，准确调控火驱采油的技术效果。
本申请实施例提供了一种火驱采油的调控方法，包括：
获取生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量，并根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件；
在确定符合所述预设条件的情况下，获取生产井的氢气组分含量；
根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态；
根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控。
在一个实施方式中，所述根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件，包括：
确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量是否满足预设数值范围，其中，所述预设数值范围为二氧化碳组分含量大于等于10％且小于等于15％，氧气组分含量与0的差值小于第一阈值；
在所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量满足所述预设数值范围的情况下，确定符合所述预设条件。
在一个实施方式中，在所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量不满足所述预设数值范围的情况下，进行重新点火。
在一个实施方式中，所述根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态，包括：
在所述氢气组分含量小于5％的情况下，确定所述生产井处于正常燃烧状态；
在所述氢气组分含量大于等于5％且小于等于8％的情况下，确定生产井出现火窜；
在所述氢气组分含量大于8％的情况下，确定生产井处于异常状态。
在一个实施方式中，在确定生产井出现火窜后，所述方法包括：
降低注采比，并按照预设时间间隔监测生产井的氢气组分含量的变化情况。
在一个实施方式中，所述预设时间间隔为12小时/次。
在一个实施方式中，在所述生产井的氢气组分含量的变化情况小于第二阈值的情况下，向生产井注入水。
在一个实施方式中，在确定生产井处于异常状态后，所述方法包括：
减少注气井的注气量，并减少生产井的采气量。
本申请实施例还提供了一种火驱采油的调控装置，包括：
第一获取模块，用于获取生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量，并根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件；
第二获取模块，用于在确定符合所述预设条件的情况下，获取生产井的氢气组分含量；
确定模块，用于根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态；
调控模块，用于根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控。
在一个实施方式中，所述确定模块用于在所述氢气组分含量小于5％的情况下，确定所述生产井处于正常燃烧状态；在所述氢气组分含量大于等于5％且小于等于8％的情况下，确定生产井出现火窜；在所述氢气组分含量大于8％的情况下，确定生产井处于异常状态。
在一个实施方式中，所述第一获取模块包括：
第一确定单元，用于确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量是否满足预设数值范围，其中，所述预设数值范围为二氧化碳组分含量大于等于10％且小于等于15％，氧气组分含量与0的差值小于第一阈值；
第二确定单元，用于在确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量满足所述预设数值范围的情况下，确定符合所述预设条件。
在一个实施方式中，所述第一获取模块还包括第三确定单元，用于在确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量不满足所述预设数值范围的情况下，通过点火器进行重新点火。
在本申请实施例中，由于该方案通过获取氢气组分含量，并以氢气组分含量作为依据分析生产井的燃烧状态，进而调控火驱采油，从而解决了现有方法中存在的火驱采油调控不准确的技术问题，达到可以精确确定生产井的燃烧状态，准确调控火驱采油的技术效果。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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申请中记载的一些实施例，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是根据本申请实施方式提供的火驱采油的调控方法的处理流程图；
图2是根据本申请实施方式提供的火驱采油的调控装置的组成结构图；
图3是基于本申请实施例提供的火驱采油的调控方法的电子设备组成结构示意图。
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前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
考虑到现有技术大多只以二氧化碳含量和氧气含量作为指示参数，分析井下油层的燃烧情况，没有考虑到一氧化碳燃烧产生的二氧化碳的干扰，导致基于现有方法往往无法准确地确定井下油层的燃烧情况，进而存在火驱采油调控不准确的技术问题。针对产生上述技术问题的根本原油，本申请考虑到在高温条件下，油层中的烃类物质会与水反应生成氢气，生产井排出气体中氢气的含量也能反应出井下燃烧情况。因此，可以通过获取生产井的氢气组分含量，并以氢气组分含量作为依据分析生产井的燃烧状态，进而针对性地调控火驱采油，从而解决了现有方法中存在的火驱采油调控不准确的技术问题，达到可以精确确定生产井的燃烧状态，进而准确调控火驱采油的技术效果。
基于上述思考思路，本申请实施例提供了一种火驱采油的调控方法。具体请参阅图1所示的根据本申请实施方式提供的火驱采油的调控方法的处理流程图。本申请实施例提供的火驱采油的调控方法，具体实施时，可以包括以下步骤。
S11：获取生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量，并根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件。
在本实施方式中，上述火驱采油通常是针对重油油藏采用的开采方式。上述火驱采油具体实施时，大多是通过注气井向井下油层注入一定量的空气。通过点火器将空气加热至较高温度，使得空气与油层发生燃烧，现在点火器周围形成一定面积的燃烧区。随着注气井的气体的持续注入，燃烧区逐渐扩展，燃烧区的边界，即燃烧前缘逐渐向生产井方向推进，使得原油也由注气井向生产井推进，同时由于燃烧加热油层温度降低了原油粘度，增加了原油的流动性，从而可以使得通过生产井能够更加快速、有效地进行原油开采。但在进行火驱采油的具体过程中，由于生产井中存在着大量的烃类气体，施工过程中很容易发生安全事故。具体的，例如在以下列举的情况下，存在发生生产井爆炸或者生产井着火等安全隐患：油藏温度过低，引起氧化反应速度变慢，甚至氧化过程停止，耗氧量降低，导致出现过剩氧；注气井(或注入井)和生产井(采油井)的井距过近，导致氧气过早突破；空气通过油藏中的高渗层或者高渗通道发生气窜，氧气来不及氧化而直接通过生产井排出等，在上述所列举的情况下，烃类气体和未消耗完的氧气混合达到或超过油气爆炸的下限时，遇到火源就很容易发生爆炸等安全事故。因此，在进行火驱采油的过程中需要实时分析具体情况以对火驱采油进行调控，既要保证注入空气中的氮气、燃烧生成的二氧化碳能顺利地从生产井排出，以提高燃烧效率；又要保证注入空气中的氧气不从生产井中排出，避免发生安全事故。因此，如何更加有效地监控井下的燃烧状况，并根据井下具体燃烧状况，更加有针对性地对火驱采油进行相应调控，以在提高采油率的同时减少安全隐患、保证施工安全是本申请所要解决的问题。
在本实施方式中，上述重油油藏具体可以是一种原油分子量相对较大、粘度较高、较难挥发的油藏。具体的，上述重油油藏可以是一种油藏深度大于200米，油层厚度大于8米，油层渗透率大于200×10-3um2，原油粘度较高但小于10000mPa.s，含油饱和度大于55％的油藏。当然，需要说明的是，上述所列举重油油藏只是为了更好地说明本申请实施方式。具体实施时，也可以将本申请实施方式提供的火驱采油的调控方法其他类型的重油油藏。对此，本申请不作限定。
在一个实施方式中，在获取生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量之前，需要先进行火驱采油的点火处理。具体的，可以先通过空压机按照第一流速向注气井缓慢地注入空气，并根据井下温度的变化情况调整点火器的功率，使得注气井的井筒内的空气被连续加热至500摄氏度以上，再保证点火器持续工作4天至5天，完成点火，即启动火驱采油(或称火烧油层开采)。在完成上述点火处理后(即点火阶段结束)，在点火器周围形成一个具有一定面积的燃烧区，燃烧区的边界即燃烧前缘随着注气井注入的空气向前推进，即可以认为已经建立好了火线。在建立好了火线后，可以逐渐增大注汽量，例如逐渐增大注气量至220m3/h，从而可以稳定地将燃烧前缘向生产井缓慢推进。
在本实施方式中，需要补充的是，上述第一流速具体可以是180m3/h。当然，上述所列举的第一流速只是为了更好地说明本申请实施方式。具体实施时，也可以根据具体情况和施工要求，选择其他合适的流速作为第一流速向注气井注入空气。对此，本申请不作限定。
在一个实施方式中，所述根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件，具体可以包括以下内容：
S1：确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量是否满足预设数值范围，其中，所述预设数值范围为二氧化碳组分含量大于等于10％且小于等于15％，氧气组分含量与0的差值小于第一阈值。
S2：在所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量满足所述预设数值范围的情况下，确定符合所述预设条件。
在本实施方式中，上述预设条件具体可以是指所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量满足预设数值范围，当上述数值位于上述预设数值范围内时，可以判断井下油层进入稳定燃烧阶段，即点火成功，进而可以进行后续的分析、处理。
在本实施方式中，上述所述预设数值范围具体可以为二氧化碳组分含量大于等于10％且小于等于15％，氧气组分含量与0的差值小于第一阈值。当然，上述所列举的预设数值范围只是为了更好地说明本实施方式，具体实施时，也可以根据具体情况和施工精度要求设置其他合适数值范围作为上述预设数值范围。对此，本申请不作限定。
在一个实施方式中，上述第一阈值具体可以是一个接近于0的极小值。正常情况下，在生产井进入稳定燃烧阶段时，氧气组分含量会变得极小，趋近于0，即小于上述第一阈值。上述第一阈值的取值具体可以根据施工精度要求具体设定。对此，本申请不作限定。
在一个实施方式中，如果二氧化碳组分含量大于等于10％且小于等于15％，氧气组分含量与0的差值小于第一阈值，可以认为符合预设条件，点火成功，生产井进入稳定燃烧阶段；如果二氧化碳组分含量和氧气组分含量中的一个或两个不符合所述预设数值范围，则可以认为不符合预设条件，点火不成功，生产井进入非稳定燃烧阶段。在这种情况下，可以确定生产井、注气井下的油层燃烧状况不符合施工要求，存在安全隐患，可以不用进行后续的识别判断，直接进行重新点火，以从源头进行较为有效地调控，得到符合要求的火驱采油。从而可以避免浪费资源，继续进行后续的分析、确定，提高实施效率。
S12：在确定符合所述预设条件的情况下，获取生产井的氢气组分含量。
在一个实施方式中，考虑到应用现有的调控方法对火驱采油进行调控时，大多是根据生产井排出的气体中二氧化碳含量和氧气含量的变化情况，分析井下具体的燃烧状况。例如，井下是否燃烧全面，氧气是否过早突破，燃烧前缘的推进速度是否稳定、符合要求，以及是否出现火窜等现象。但是现有方法仅以二氧化碳含量和氧气含量的变化情况分析井下的燃烧状况是不全面，也不准确的。实际上除了油层中的烃类物质与氧气燃烧产生二氧化碳外，地层中还存在者一定含量占比(例如，含量占比2％)的一氧化碳，一氧化碳与氧气燃烧也会生成二氧化碳。因此，这部分由一氧化碳燃烧生成的二氧化碳会对井下的燃烧状况的分析造成干扰，导致通过现有方法仅以二氧化碳含量和氧气含量作为指示参数所确定的井下燃烧状况往往存在误差，判断的结论不够全面、准确。又考虑到，在高温条件下，油层内的水蒸气易与原有焦化形成石油焦再发生反应，即可以生成氢气和一氧化碳。而在火驱采油的过程中，通过研究发现，氢气的含量变化往往会影响火窜发生几率。例如，氢气组分含量(即氢气的含量)较高，则极有可能在生产井中发生了火窜。因此，考虑可以引入氢气组分含量作为指示参数，以更加准确地分析井下的燃烧状况。
在一个实施方式，在根据二氧化碳组分含量和氧气组分含量确定生产井点火成功进入稳定燃烧阶段(即符合预设条件)后，还可以进一步获取生产井的氢气组分含量，以氢气组分含量作为指示参数，对井下的燃烧状况，即生产井的燃烧状态进行更加精细的分析和确定。
S13：根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态。
在一个实施方式中，所述根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态，具体实施时，可以包括以下内容：在所述氢气组分含量小于5％的情况下，确定所述生产井处于正常燃烧状态；在所述氢气组分含量大于等于5％且小于等于8％的情况下，确定生产井出现火窜；在所述氢气组分含量大于8％的情况下，确定生产井处于异常状态。
在本实施方式中，上述火窜具体可以是指由于火线没有均匀扩展，而发生的燃烧。上述燃烧具体可以沿地层中的通道燃烧至生产井，如果在生产井中的井筒内继续燃烧，会烧毁井下设备，导致无法生产，形成安全隐患。
在本实施方式中，需要补充的是，上述生产井的燃烧状态可以认为是井下的燃烧状况的主要体现。即可以通过上述生产井的燃烧状态可以精细地反应出井下具体的燃烧状况。
S14：根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控。
在一个实施方式中，在确定生产井处于正常燃烧状态的情况下，可以认为火驱采油过程的开采效率满足施工要求，并具有较高的安全系数。基于上述状况，可以按照原有的火驱采油方式继续进行火驱采油。
在一个实施方式中，在确定生产井出现火窜的情况下，可以认为按照原有的火驱采油方式继续进行火驱采油存在安全隐患，可以先降低注采比，并按照预设时间间隔监测生产井的氢气组分含量的变化情况。按照上述方式，通过降低注采比可以降低出现火窜的几率，例如可以降低注采比直到至氢气组分含量下降至2％以下为止；同时可以通过按照预设时间间隔，加密对氢气组分含量的监测，以便及时了解通过降低注采比导致的氢气组分含量的变化情况，以及时确定处理效果，以及确定是否需要采用进一步的处理方案。
在一个实施方式中，上述预设时间间隔具体可以为12小时/次。即每隔12小时监测一次氢气组分含量，从而可以得到较为准确的氢气组分含量的变化情况。当然，需要说明的是，上述所列举的预设时间间隔只是为了更好地说明本申请实施方式。具体实施时，也可以根据具体的精度要求，兼顾处理效率选择其他的时间间隔作为上述预设时间间隔对氢气组分含量进行加密监测。对此，本申请不作限定。
在一个实施方式中，在所述生产井的氢气组分含量的变化情况小于第二阈值的情况下，可以向生产井注入水。生产井的氢气组分含量的变化情况小于第二阈值可以认为经过降低注采比处理后，得到的处理效果不够明显，仍存在火窜，施工现在仍然存在安全风险。因此，可以向生产井注入水，以进行进一步的处理。具体的，可以向生产井注入少量清水，使得可以在主力吸气层火线周围形成高温汽墙，调节纵向各层间吸气强度，以改善地各层间吸气状况，缓解局部氧气突破，从而可以有效地降低氢气组分含量，避免出现火窜，保障施工安全。其中，上述第二阈值的具体取值可以根据具体施工要求灵活设定。对此，本申请不作限定。
在一个实施方式中，在确定生产井处于异常状态的情况下，可以认为井下油层的安全情况相对比较严峻，甚至可能已经烧到了生产井，在上述情况下，为了及时排除井下的安全阴险，降低事故风险，需要对原火驱采油进行较大的调整。具体的，可以按照以下方式，进行火驱采油的调控：减少注气井的注气量，并减少生产井的采气量。例如，可以将注气井的注气量降低至150m3/h。按照上述方式，可以同时对注气井和生产井两端进行调控，使得氢气组分含量可以尽快降低，进而可以尽快地排除安全隐患，以保证施工安全。
在本申请实施例中，相较于现有方法，通过获取氢气组分含量，并以氢气组分含量作为依据判断生产井具体的燃烧状态，进而根据燃烧状态精确地进行火驱采油调控，从而解决了现有方法中存在的火驱采油调控不准确的技术问题，达到可以精确确定生产井的燃烧状态，准确调控火驱采油的技术效果。
在一个实施方式中，所述根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态，具体实施时，可以包括以下内容：在所述氢气组分含量小于5％的情况下，确定所述生产井处于正常燃烧状态；在所述氢气组分含量大于等于5％且小于等于8％的情况下，确定生产井出现火窜；在所述氢气组分含量大于8％的情况下，确定生产井处于异常状态。
在本实施方式中，需要补充的是，上述生产井的燃烧状态可以认为是井下的燃烧状况的主要体现。即可以通过上述生产井的燃烧状态可以精细地反应出井下具体的燃烧状况。
在一个实施方式中，具体实施时，可以根据生产井的具体燃烧状态，采用针对性的调控方案对火驱采油进行有效调控，具体的：在确定生产井处于正常燃烧状态后，可以保持原有的火驱采油方案，继续进行火驱采油；在确定生产井出现火窜后，可以降低注采比，并按照预设时间间隔监测生产井的氢气组分含量的变化情况，并且在所述生产井的氢气组分含量的变化情况小于第二阈值的情况下，及时向生产井注入水；在确定生产井处于异常状态后，减少注气井的注气量，并减少生产井的采气量。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施例提供的火驱采油的调控方法，通过获取氢气组分含量，并以氢气组分含量作为依据判断生产井具体的燃烧状态，进而根据燃烧状态精确地进行火驱采油调控，从而解决了现有方法中存在的火驱采油调控不准确的技术问题，达到可以精确确定生产井的燃烧状态，准确调控火驱采油的技术效果；又通过针对不同的生产井的燃烧状态，采用对应的调控方式对火驱采油进行调控，提高了火驱采油的调控效果。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种火驱采油的调控装置，如下面的实施例所述。由于火驱采油的调控装置解决问题的原理与火驱采油的调控方法相似，因此火驱采油的调控装置的实施可以参见火驱采油的调控方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。请参阅图2，是本申请实施例提供的火驱采油的调控装置的一种组成结构图，该装置具体可以包括：第一获取模块21、第二获取模块22、确定模块23、调控模块24，下面对该结构进行具体说明。
第一获取模块21，具体可以用于获取生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量，并根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件；
第二获取模块22，具体可以用于在确定符合所述预设条件的情况下，获取生产井的氢气组分含量；
确定模块23，具体可以用于根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态；
调控模块24，具体可以用于根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控。
在一个实施方式中，上述第一获取模块21具体可以包括第一确定单元和第二确定单元。其中，第一确定单元具体实施时，可以用于确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量是否满足预设数值范围，其中，所述预设数值范围为二氧化碳组分含量大于等于10％且小于等于15％，氧气组分含量与0的差值小于第一阈值。第二确定单元具体实施时，可以用于在所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量满足所述预设数值范围的情况下，确定符合所述预设条件。
在一个实施方式中，上述第一获取模块21具体还可以包括第三确定单元，其中，上述第三确定单元具体实施时，可以用于在所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量不满足所述预设数值范围的情况下，通过点火器进行重新点火。
在一个实施方式中，所述确定模块23具体实施时，可以用于在所述氢气组分含量小于5％的情况下，确定所述生产井处于正常燃烧状态；在所述氢气组分含量大于等于5％且小于等于8％的情况下，确定生产井出现火窜；在所述氢气组分含量大于8％的情况下，确定生产井处于异常状态。
在一个实施方式中，上述调控模块24具体可以与确定模块23相连。上述调控模块24具体实施时，可以在确定模块23确定生产井出现火窜后，降低注采比，并按照预设时间间隔监测生产井的氢气组分含量的变化情况。其中，所述预设时间间隔为12小时/次。并且在所述生产井的氢气组分含量的变化情况小于第二阈值的情况下，向生产井注入水。在确定模块23确定生产井处于异常状态后，减少注气井的注气量，并减少生产井的采气量。按照上述方式，调控模块可以根据生产井的燃烧状态，准确地进行针对性调控，达到使得井下燃烧全面，提高氧气利用率，控制燃烧前缘稳定推进，提高火驱采油的采收率；同时抑制氧气过早突破，规避火驱采油存在的安全风险。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
需要说明的是，上述实施方式阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，在本说明书中，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
此外，在本说明书中，诸如第一和第二这样的形容词仅可以用于将一个元素或动作与另一元素或动作进行区分，而不必要求或暗示任何实际的这种关系或顺序。在环境允许的情况下，参照元素或部件或步骤(等)不应解释为局限于仅元素、部件、或步骤中的一个，而可以是元素、部件、或步骤中的一个或多个等。
从以上的描述中，可以看出，本申请实施例提供的火驱采油的调控装置，通过第二获取模块获取氢气组分含量，并通过确定模块以氢气组分含量作为依据判断生产井具体的燃烧状态，进而通过调控模块根据燃烧状态精确地进行火驱采油调控，从而解决了现有方法中存在的火驱采油调控不准确的技术问题，达到可以精确确定生产井的燃烧状态，准确调控火驱采油的技术效果；又具体通过调控模块针对不同的生产井的燃烧状态，采用对应的调控方式对火驱采油进行调控，提高了火驱采油的调控效果。
本申请实施方式还提供了一种电子设备，具体可以参阅图3所示的基于本申请实施例提供的火驱采油的调控方法的电子设备组成结构示意图，所述电子设备具体可以包括输入设备31、处理器32、存储器33。其中，所述输入设备31具体可以用于输入生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量，并在处理器32确定生产井进入稳定燃烧阶段阶段的情况下，输入生产井的氢气组分含量。所述处理器32具体可以用于根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件；根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态；根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控。所述存储器33具体可以用于存储输入的生产井的二氧化碳组分含量、氧气组分含量、氢气组分含量等数据。
在本实施方式中，所述输入设备具体可以是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。所述输入设备可以包括键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、语音输入装置等；输入设备用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。所述输入设备还可以获取接收其他模块、单元、设备传输过来的数据。所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如，处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。所述存储器具体可以是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。所述存储器可以包括多个层次，在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如RAM、FIFO等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、TF卡等。
在本实施方式中，该电子设备具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
本说申请实施方式中还提供了一种基于火驱采油的调控方法的计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，在所述计算机程序指令被执行时实现：获取生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量，并根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件；在确定符合所述预设条件的情况下，获取生产井的氢气组分含量；根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态；根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控。
在本实施方式中，上述存储介质包括但不限于随机存取存储器(RandomAccessMemory,RAM)、只读存储器(Read-Only Memory,ROM)、缓存(Cache)、硬盘(Hard DiskDrive,HDD)或者存储卡(Memory Card)。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。网络通信单元可以是依照通信协议规定的标准设置的，用于进行网络连接通信的接口。
在本实施方式中，该计算机存储介质存储的程序指令具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
在一个具体实施场景示例中，应用本申请实施例的提供火驱采油的调控方法和装置对某区域的稠油开发中的火驱采油进行调控。具体实施过程可以参阅以下内容。
其中，该区域的油藏的埋藏深度为200m，平均地层压力为1.8MPa，地层温度为17.4℃，油层有效厚度为10m，孔隙度为29.0％，油层渗透率为1200mD，油层温度下平均原油粘度为10000mPa.s，含油饱和度为72.0％，是一种重油油藏。具体的火驱采油的调控过程可以包括以下步骤。
S1：选择一对直井、水平井组成的火驱井组(包括注气井和生产井)，通过空压机按流速180m3/h(即第一流速)连续注入空气，并根据井下温度变化调节点火器功率，至井筒内空气连续加热温度高达550℃以上，保证电点火器持续工作时间4～5天，点火阶段结束，油层高温点燃，处于高温燃烧状态，转入火烧油层开采。
S2：随着地层温度的升高至80℃以上，在点火器周围逐渐形成一个具有一定面积的燃烧区和一个缓慢向前推进的燃烧前缘，也就是火线建立。在确定火线建立时，逐渐增大注气量220m3/h，稳定高温燃烧带(即燃烧区)，并将上述燃烧带由注气井向生产井缓慢推进。
S3：火线向生产井推进一段距离，监测尾气中CO2含量(即二氧化碳组分含量)逐渐上升10％～15％，O2(氧气组分含量)被消耗趋近于0，判断进入稳定燃烧阶段(即符合预设条件)。再监测H2含量(即氢气组分含量)，如果H2含量逐渐上升8％，则可以判断生产井发生火窜，这时及时降低注采比，直至H2含量下降2％以下，确保火窜得到有效抑制。
S4：加密监测生产井尾气中H2含量，分析变化趋势，通S3的调控，若H2含量未见有明显变化，可通过向注气井注入少量清水，以改善纵向各层间吸气状况，缓解局部氧气突破。
S5：如果H2含量还是较高，则可以进一步降低空气注入量150m3/h，缓解火窜直至H2含量明显下降，控制燃烧前缘稳定推进。
通过上述场景示例，验证了本申请实施例提供的火驱采油的调控方法和装置，通过获取氢气组分含量，并以氢气组分含量作为依据判断生产井具体的燃烧状态，进而根据燃烧状态精确地进行火驱采油调控，确实解决了现有方法中存在的火驱采油调控不准确的技术问题，达到可以精确确定生产井的燃烧状态，准确调控火驱采油的技术效果。
尽管本申请内容中提到不同的具体实施例，但是，本申请并不局限于必须是行业标准或实施例所描述的情况等，某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、处理、输出、判断方式等的实施例，仍然可以属于本申请的可选实施方案范围之内。
虽然本申请提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或客户端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式数据处理环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。
上述实施例阐明的装置或模块等，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本申请时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。
本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。
本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构、类等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。
通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，移动终端，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中的各个实施例采用递进的方式描述，各个实施例之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。本申请可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。
虽然通过实施例描绘了本申请，本领域普通技术人员知道，本申请有许多变形和变化而不脱离本申请的精神，希望所附的实施方式包括这些变形和变化而不脱离本申请。
Claims (8)
1.一种火驱采油的调控方法，其特征在于，包括：
获取生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量，并根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件；
在确定符合所述预设条件的情况下，获取生产井的氢气组分含量；其中，所述预设条件用于判断生产井是否点火成功；
根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态；其中，所述生产井的燃烧状态用于判断井下是否燃烧全面、燃烧前缘的推进速度是否稳定，以及是否出现火窜；
根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控；
其中，所述根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态，包括：以所述氢气组分含量作为分析生产井的燃烧状态的依据；在所述氢气组分含量小于5％的情况下，确定生产井处于正常燃烧状态；在所述氢气组分含量大于等于5％且小于等于8％的情况下，确定生产井出现火窜；在所述氢气组分含量大于8％的情况下，确定生产井处于异常状态；
在确定生产井出现火窜后，所述根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控，包括：通过降低注采比以降低出现火窜的几率；按照预设时间间隔，加密对氢气组分含量的监测，以及时了解通过降低注采比导致的氢气组分含量的变化情况，确定处理效果；
在监测到氢气组分含量的变化情况小于第二阈值的情况下，确定处理效果不理想，所述方法还包括：向生产井注入少量清水，使得在主力吸气层火线周围形成高温汽墙，调节纵向各层间吸气强度，以改善各层间吸气状况，缓解局部氧气突破，从而降低氢气组分含量，避免出现火窜。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件，包括：
确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量是否满足预设数值范围，其中，所述预设数值范围为二氧化碳组分含量大于等于10％且小于等于15％，氧气组分含量与0的差值小于第一阈值；
在所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量满足所述预设数值范围的情况下，确定符合所述预设条件。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量不满足所述预设数值范围的情况下，进行重新点火。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设时间间隔为12小时/次。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在确定生产井处于异常状态后，所述方法包括：
减少注气井的注气量，并减少生产井的采气量。
6.一种火驱采油的调控装置，其特征在于，包括：
第一获取模块，用于获取生产井的二氧化碳组分含量和氧气组分含量，并根据所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量确定是否符合预设条件；其中，所述预设条件用于判断生产井是否点火成功；
第二获取模块，用于在确定符合所述预设条件的情况下，获取生产井的氢气组分含量；
确定模块，用于根据所述氢气组分含量，确定所述生产井的燃烧状态；其中，所述生产井的燃烧状态用于判断井下是否燃烧全面、燃烧前缘的推进速度是否稳定，以及是否出现火窜；
调控模块，用于根据所述生产井的燃烧状态，对火驱采油进行调控；
其中，所述确定模块用于以所述氢气组分含量作为分析生产井的燃烧状态的依据；在所述氢气组分含量小于5％的情况下，确定生产井处于正常燃烧状态；在所述氢气组分含量大于等于5％且小于等于8％的情况下，确定生产井出现火窜；在所述氢气组分含量大于8％的情况下，确定生产井处于异常状态；
在确定生产井出现火窜后，所述调控模块具体用于通过降低注采比以降低出现火窜的几率；按照预设时间间隔，加密对氢气组分含量的监测，以及时了解通过降低注采比导致的氢气组分含量的变化情况，确定处理效果；
在监测到氢气组分含量的变化情况小于第二阈值的情况下，确定处理效果不理想，所述装置还用于向生产井注入少量清水，使得在主力吸气层火线周围形成高温汽墙，调节纵向各层间吸气强度，以改善各层间吸气状况，缓解局部氧气突破，从而降低氢气组分含量，避免出现火窜。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：
第一确定单元，用于确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量是否满足预设数值范围，其中，所述预设数值范围为二氧化碳组分含量大于等于10％且小于等于15％，氧气组分含量与0的差值小于第一阈值；
第二确定单元，用于在确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量满足所述预设数值范围的情况下，确定符合所述预设条件。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块还包括第三确定单元，用于在确定所述二氧化碳组分含量和所述氧气组分含量不满足所述预设数值范围的情况下，通过点火器进行重新点火。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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