CN108872295A - 一种确定原油着火参数的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种确定原油着火参数的方法及装置，所述原油着火参数包括：原油的着火温度，以及原油的着火组分。该确定原油着火参数的方法包括如下步骤：按照温度对原油进行蒸馏，得到蒸馏后不同温度区间的原油馏分。获取不同温度区间的原油馏分含量的数据。基于不同温度区间的原油馏分含量的数据，按照第一预定规则得到原油的着火温度。根据原油的着火温度按照第二预定规则确定原油的着火组分。本发明的安全性能较高，时间短，费用低，且在通常情况下，油田对于原油的馏分含量具有一套现成的数据库，利用该数据库中的数据带入公式，可以不用做馏程试验即可获得原油的着火温度，并基于原油的着火温度确定原油的着火组分及点火位置。
Description
技术领域
本申请属于石油开采技术领域，具体涉及一种确定原油着火参数的方法及装置。
背景技术
在火烧油层过程中，使油藏快速着火并且快速进入高温氧化状态对于火烧油层的成功至关重要。现场实施过程中，通常将着火温度定义为热分析过程中(DTG/DSC)，达到高温氧化的温度。而这个温度一般比较高，为450～500℃。但在现场实施过程中发现，以此温度作为热空气的着火出口温度，会导致着火位置距离井筒太近，很容易在点火初期引起回火或井筒着火，毁坏井筒甚至造成火驱失败。
对于此，目前仍未有有效的解决办法。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种确定原油着火参数的方法及装置，其可以优化原油着火的工艺。
本发明的具体技术方案是：
本发明提供一种确定原油着火参数的方法，所述原油着火参数包括：原油的着火温度，以及原油的着火组分；该确定原油着火参数的方法包括如下步骤：
按照温度对原油进行蒸馏，得到蒸馏后不同温度区间的原油馏分；
获取不同温度区间的原油馏分含量的数据；
基于不同温度区间的原油馏分含量的数据，按照第一预定规则得到原油的着火温度；
根据原油的着火温度按照第二预定规则确定原油的着火组分。
在一个实施方式中，按照温度对原油进行蒸馏包括：
按照小于250℃；
250℃-300℃；
300℃-350℃；以及
大于350℃，四个温度区间对原油进行蒸馏。
在一个实施方式中，所述第一预定规则为按照以下公式计算得到所述原油的着火温度：
其中，t为原油的着火温度；σ为原油着火经验值；Ai为第i个温度区间的原油馏分含量的数据，i取1至n中的正整数。
在一个实施方式中，所述原油着火经验值按照以下方法获得：
拾取多组原油样品；
对每组原油样品分别进行燃烧，得到每组原油样品燃烧后在不同温度区间的原油着火温度；
对各组原油样品同一温度区间的原油着火温度求取平均值，该平均值即为原油着火经验值。
在一个实施方式中，所述第二预定规则为将所述原油的着火温度所在的温度区间的组分确定为所述原油的着火组分。
在一个实施方式中，所述原油着火参数还包括按照第三预定规则确定原油的点火位置。
在一个实施方式中，所述第三预定规则为：
确定需要点火的油层厚度与原油全部油层的总厚度的比值；
若该比值大于1/4，则进行分段点火，该点火位置为每段油层自下而上的1/3位置处；
若该比值小于等于1/4，则无需进行分段点火，该点火位置为全部油层的自下而上的1/3位置处。
在一个实施方式中，所述原油所在油层的隔夹层厚度为H，其中0米＜H≤2米。
另外，本发明还提供了一种确定原油着火参数的装置，所述原油着火参数包括：原油的着火温度，以及原油的着火组分；该确定原油着火参数的装置包括：
蒸馏模块，被配置为按照温度对原油进行蒸馏，得到蒸馏后不同温度区间的原油馏分；
获取模块，被配置为获取不同温度区间的原油馏分含量的数据；
温度模块，被配置为基于不同温度区间的原油馏分含量的数据，按照第一预定规则得到原油的着火温度；
组分模块，被配置为根据原油的着火温度按照第二预定规则确定原油的着火组分。
进一步地，本发明又提供一种确定原油着火参数的装置，包括存储器和处理器，存储器中存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，实现以下步骤：按照上述所述的确定原油着火参数的方法。
借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：本发明的安全性能较高，时间短，费用低，且在通常情况下，油田对于原油的馏分含量具有一套现成的数据库，利用该数据库中的数据带入公式，可以不用做馏程试验即可获得原油的着火温度，并基于原油的着火温度确定原油的着火组分及点火位置。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：
图1为本申请实施方式的确定原油着火参数的方法流程图；
图2为本申请实施方式的确定原油着火参数的装置模块图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，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方式，都属于本申请保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本申请提供一种确定原油着火参数的方法，该方法包括如下步骤：
S1：按照温度对原油进行蒸馏，得到蒸馏后不同温度区间的原油馏分。
S2：获取不同温度区间的原油馏分含量的数据。
S3：基于不同温度区间的原油馏分含量的数据，按照第一预定规则得到原油的着火温度。
S4：根据原油的着火温度按照第二预定规则确定原油的着火组分。
在上述实施方式中，所述原油着火参数可以包括原油的着火温度，以及原油的着火组分。对于确定原油的着火温度，可以首先利用馏程试验按照温度对原油进行蒸馏。具体地，可以利用馏程试验对原油进行切割，将原油分成小于250℃，250℃-300℃，300℃-350℃，以及大于350℃，四个温度区间段，然后得到这四个温度区间段原油馏分含量的数据，最后基于这四个温度区间段原油馏分含量的数据，按照公式计算得到所述原油的着火温度。其中确定原油着火温度的公式为：
其中，t为原油的着火温度；σ为原油着火经验值；Ai为第i个温度区间的原油馏分含量的数据，i取1至n中的正整数。
进一步地，可以按照以下方法确定原油着火经验值：
首先可以拾取多组原油样品，为了求得的原油着火经验值的准确性，可以拾取尽量多的原油样品。但是作为示例，下述的实施例中仅选取3组原油样品。
然后利用自燃点试验对每组原油样品分别进行燃烧，得到每组原油样品燃烧后在不同温度区间段(小于250℃，250℃-300℃，300℃-350℃，以及大于350℃)的原油着火温度；
最后可以对各组原油样品在同一温度区间的原油着火温度求取平均值，该平均值即为原油着火经验值。
本发明中还给出了一个具体的实施例对上述确定原油着火参数的方法进行说明。然而，值得注意的是，该具体实施仅是为了更好地说明本发明，并不构成对本发明的不当限定。
在本例中，该方法包括：
步骤1，选取3组原油样品，对这3组原油样品分别进行自燃点燃烧试验，得到的每组原油样品燃烧后在不同温度区间段的原油着火温度，如表1所示：
表1
步骤2，对上述3组原油样品在同一温度区间段的原油着火温度求取平均值，该平均值即为原油着火经验值。
其中，原油着火温度的平均值求取过程如下：
在小于250℃(<250℃)的温度区间段求取着火温度的平均值为(215.40+215.20)/2＝215.30；
在250℃-300℃的温度区间段求取着火温度的平均值为(220.10+221.50+193.60)/3＝211.73；
在300℃-350℃的温度区间段求取着火温度的平均值为(238.80+249.80+206.60)/3＝231.73；
在大于350℃(＞350℃)的温度区间段求取着火温度的平均值为(274.40+267.30+280.20)/3＝273.97；
需要说明的是，此处求取的原油着火经验值是通过试验样本确定的定值，在求取原油着火温度时可以直接利用。
步骤3，利用馏程试验按照温度区间段(小于250℃，250℃-300℃，300℃-350℃，以及大于350℃)对原油进行蒸馏，然后可以获取原油馏分含量的数据。
例如，原油在小于250℃(<250℃)的温度区间段馏分含量为10.98％；
在250℃-300℃的温度区间段馏分含量为5.84％；
在300℃-350℃的温度区间段馏分含量为20.72％；
在在大于350℃(＞350℃)的温度区间段馏分含量为62.49％。
步骤4，将步骤2中的原油着火经验值和步骤3中的原油馏分含量的数据带入公式
中；
其中，t为原油的着火温度；σ为原油着火经验值；Ai为第i个温度区间的原油馏分含量的数据，i取1至n中的正整数。因为分为四个温度区间段(小于250℃，250℃-300℃，300℃-350℃，以及大于350℃)，因此此处n＝4；i可以取值1,2,3,4。
则可以得到原油的着火温度为：ti＝215.3×10.98％+211.73×5.84％+231.73×20.72％+273.97×62.46％＝255.14℃
为了验证该原油着火温度确定方法的准确性，可以将上述结果与实际原油着火温度ti＝259.40℃进行对比，得到原油着火温度的准确率为：98.358％。
进一步地，可以根据原油的着火温度按照第二预定规则确定原油的着火组分。所述第二预定规则为将所述原油的着火温度所在的温度区间的组分确定为所述原油的着火组分。具体地，譬如在上述实施例中该原油的着火温度为255.14℃，255.14℃属于250℃-300℃的温度区间内，则可以将250℃-300℃的温度区间的组分确定为该原油的着火组分。
另外，本发明的原油着火参数还可以包括原油的点火位置。具体地，可以按照第三预定规则来确定原油的点火位置。所述第三预定规则为：首先可以确定需要点火的油层厚度与原油全部油层的总厚度的比值。若该比值大于1/4，则进行分段点火，该点火位置为每段油层自下而上的1/3位置处。若该比值小于等于1/4，则无需进行分段点火，该点火位置为全部油层的自下而上的1/3位置处。需要说明的是，在通常情况下，所述原油所在油层的隔夹层厚度为H，则0米＜H≤2米。而且可以根据现场的实际需要，调整油层点火的实际位置，本领域技术人员对此不作任何限制。譬如，若点火的油层在总油层的最上部，则可以在油层的底部进行点火，若点火的油层在总油层的最下部，则可以在油层的1/2处进行点火，或者可以在油层的1/2上部进行点火，以此类推。
由此可见，利用本申请的确定原油着火参数的方法可以利用简单的馏程试验确定不同温度区间段的馏分含量，利用公式计算出原油着火的温度，然后基于原油着火的温度确定原油着火的组合和原油点火的位置，具有较高的准确率，在原油火驱点火现场可以实施。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种确定原油着火参数的装置，如下面的实施例所述。由于一种确定原油着火参数的装置解决问题的原理与一种确定原油着火参数的方法相似，因此确定原油着火参数的装置的实施可以参见确定原油着火参数的方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“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。
如图2所示，本发明还提供一种确定原油着火参数的装置，所述原油着火参数包括：原油的着火温度，以及原油的着火组分；该确定原油着火参数的装置包括：
蒸馏模块101，被配置为按照温度对原油进行蒸馏，得到蒸馏后不同温度区间的原油馏分；
获取模块102，被配置为获取不同温度区间的原油馏分含量的数据；
温度模块103，被配置为基于不同温度区间的原油馏分含量的数据，按照第一预定规则得到原油的着火温度；
组分模块104，被配置为根据原油的着火温度按照第二预定规则确定原油的着火组分。
在一个实施方式中，所述蒸馏模块101被配置为按照温度对原油进行蒸馏包括：
按照小于250℃；
250℃-300℃；
300℃-350℃；以及
大于350℃，四个温度区间对原油进行蒸馏。
在一个实施方式中，所述温度模块103的第一预定规则为按照以下公式计算得到所述原油的着火温度：
其中，t为原油的着火温度；σ为原油着火经验值；Ai为第i个温度区间的原油馏分含量的数据，i取1至n中的正整数。
在一个实施方式中，所述原油着火经验值具体被配置为包括：
拾取单元，被配置为拾取多组原油样品。
燃烧单元，被配置为对每组原油样品分别进行燃烧，得到每组原油样品燃烧后在不同温度区间的原油着火温度。
求取单元，被配置为对各组原油样品同一温度区间的原油着火温度求取平均值，该平均值即为原油着火经验值。
在一个实施方式中，所述组分模块104的第二预定规则为将所述原油的着火温度所在的温度区间的组分确定为所述原油的着火组分。
进一步地，该确定原油着火参数的装置中的所述原油着火参数还包括按照第三预定规则确定原油的点火位置。所述第三预定规则为：确定需要点火的油层厚度与原油全部油层的总厚度的比值。若该比值大于1/4，则进行分段点火，该点火位置为每段油层自下而上的1/3位置处。若该比值小于等于1/4，则无需进行分段点火，该点火位置为全部油层的自下而上的1/3位置处。需要强调的是，该原油所在油层的隔夹层厚度为H，其中0米＜H≤2米。
另外，本发明还提供一种确定原油着火参数的装置，包括存储器和处理器，存储器中存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，实现以下所述的确定原油着火参数的方法的步骤。
在本实施方式中，所述存储器可以包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方法的媒体加以存储。本实施方式所述的存储器又可以包括：利用电能方式存储信息的装置，如RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的装置，如硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘；利用光学方式存储信息的装置，如CD或DVD。当然，还有其他方式的存储器，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。
在本实施方式中，所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如，所述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 SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。
本说明书实施方式提供的服务器，其处理器和存储器实现的具体功能，可以与本说明书中的前述实施方式相对照解释。
在另外一个实施方式中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
在另外一个实施方式中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
从以上的描述中可以看出，本发明实施方式实现了如下技术效果：本发明的安全性能较高，时间短，费用低，且在通常情况下，油田对于原油的馏分含量具有一套现成的数据库，利用该数据库中的数据带入公式，可以不用做馏程试验即可获得原油的着火温度，并基于原油的着火温度确定原油的着火组分及点火位置。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
本发明披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
Claims (10)
1.一种确定原油着火参数的方法，所述原油着火参数包括：原油的着火温度，以及原油的着火组分；其特征在于，该确定原油着火参数的方法包括如下步骤：
按照温度对原油进行蒸馏，得到蒸馏后不同温度区间的原油馏分；
获取不同温度区间的原油馏分含量的数据；
基于不同温度区间的原油馏分含量的数据，按照第一预定规则得到原油的着火温度；
根据原油的着火温度按照第二预定规则确定原油的着火组分。
2.根据权利要求1所述的确定原油着火参数的方法，其特征在于，按照温度对原油进行蒸馏包括：
按照小于250℃；
250℃-300℃；
300℃-350℃；以及
大于350℃，四个温度区间对原油进行蒸馏。
3.根据权利要求2所述的确定原油着火参数的方法，其特征在于，所述第一预定规则为按照以下公式计算得到所述原油的着火温度：
其中，t为原油的着火温度；σ为原油着火经验值；Ai为第i个温度区间的原油馏分含量的数据，i取1至n中的正整数。
4.根据权利要求1所述的确定原油着火参数的方法，其特征在于，所述原油着火经验值按照以下方法获得：
拾取多组原油样品；
对每组原油样品分别进行燃烧，得到每组原油样品燃烧后在不同温度区间的原油着火温度；
对各组原油样品同一温度区间的原油着火温度求取平均值，该平均值即为原油着火经验值。
5.根据权利要求1所述的确定原油着火参数的方法，其特征在于，所述第二预定规则为将所述原油的着火温度所在的温度区间的组分确定为所述原油的着火组分。
6.根据权利要求1所述的确定原油着火参数的方法，其特征在于，所述原油着火参数还包括按照第三预定规则确定原油的点火位置。
7.根据权利要求6所述的确定原油着火参数的方法，其特征在于，所述第三预定规则为：
确定需要点火的油层厚度与原油全部油层的总厚度的比值；
若该比值大于1/4，则进行分段点火，该点火位置为每段油层自下而上的1/3位置处；
若该比值小于等于1/4，则无需进行分段点火，该点火位置为全部油层的自下而上的1/3位置处。
8.根据权利要求1所述的确定原油着火参数的方法，其特征在于，所述原油所在油层的隔夹层厚度为H，其中0米＜H≤2米。
9.一种确定原油着火参数的装置，所述原油着火参数包括：原油的着火温度，以及原油的着火组分；其特征在于，该确定原油着火参数的装置包括：
蒸馏模块，被配置为按照温度对原油进行蒸馏，得到蒸馏后不同温度区间的原油馏分；
获取模块，被配置为获取不同温度区间的原油馏分含量的数据；
温度模块，被配置为基于不同温度区间的原油馏分含量的数据，按照第一预定规则得到原油的着火温度；
组分模块，被配置为根据原油的着火温度按照第二预定规则确定原油的着火组分。
10.一种确定原油着火参数的装置，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器中存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，实现以下步骤：如权利要求1至8任一项所述的确定原油着火参数的方法。
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