一種火燒油層分層點火方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種火燒油層分層點火方法，包括：向油井中下入套管，并伸入至井底；將隔熱管下入套管中，與套管之間形成第一環(huán)形空間；用第一封隔器及第二封隔器封隔第一環(huán)形空間，形成上層注氣空間及下層注氣空間；在隔熱管上設(shè)置位于上層注氣空間中的上層配氣裝置；將普平油管下入隔熱管中，與隔熱管之間形成第二環(huán)形空間，將強化傳熱裝置設(shè)置于其中；將電點火裝置下入普平油管的內(nèi)腔中；向內(nèi)腔及第二環(huán)形空間注入空氣，并向第一環(huán)形空間注入氮氣；啟動電點火裝置；通過上層配氣裝置將隔熱管中的加熱氣體注入到上層注氣空間中，對上層油層進行加熱點火；通過普平油管末端將普平油管中的加熱氣體注入到下層注氣空間中，對下層油層進行加熱點火。
【專利說明】一種火燒油層分層點火方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明關(guān)于一種火燒油層點火技術(shù),具體地，是關(guān)于一種火燒油層分層點火方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，稠油油藏常用的點火工藝主要有注蒸氣自燃點火、注蒸氣+化學(xué)劑助燃點火、移動式電點火這三種點火方式。而火燒油層部分區(qū)塊為多層火燒，需進行分層點火分層注氣，由于分層注入的管柱空間有限，無法用移動式電點火器實施分層點火，因此，現(xiàn)場的分層點火方式以注蒸氣自燃點火和注蒸氣+化學(xué)劑助燃點火方式為主。然而，這兩種點火方式存在如下問題:點火成功率不高。因為近井地帶剩余油飽和度低，含水較高，點火初期，水分蒸發(fā)帶走了一大部分熱量，油層達到燃點的溫度是360°C?420°C，因此，需要長時間的低溫氧化來達到這個溫度，部分油井因低溫氧化時間長(低溫氧化生成的熱量〈地層吸收的熱量+空氣帶走的熱量)未能達到油層的燃點溫度而熄火，滅火后的油層如果再實施二次點火，難度將大大加大，而且兩層如果沒有同時點著，后續(xù)作業(yè)難度更大。
[0003]因此，需要提供一種新的分層點火方法，對于已開發(fā)稠油油藏實現(xiàn)快速成功點火，從而提高多層火驅(qū)點火效果，為火燒油層多層的開發(fā)提供更廣的范圍。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明實施例的主要目的在于提供一種火燒油層分層點火方法，實現(xiàn)對于已開發(fā)稠油油藏的快速成功點火，從而提高多層油層火驅(qū)點火效果。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例提供一種火燒油層分層點火方法，應(yīng)用于一火燒油層分層點火裝置，其特征在于，所述的火燒油層分層點火裝置包括:套管、隔熱管、普平油管、電點火裝置及至少一強化傳熱裝置，其中，所述的電點火裝置設(shè)置在所述普平油管的內(nèi)腔中，所述隔熱管套設(shè)在所述普平油管外，所述套管套設(shè)在所述隔熱管外；所述強化傳熱裝置包括:卷繞段及兩個接觸段；所述的火燒油層分層點火方法包括:向油井中下入所述套管，所述套管伸入至井底；將所述隔熱管下入所述套管中，所述套管與所述隔熱管之間形成有一第一環(huán)形空間；用一第一封隔器及第二封隔器封隔所述第一環(huán)形空間，形成上層注氣空間及下層注氣空間；在所述隔熱管上設(shè)置一上層配氣裝置，并且所述的上層配氣裝置位于所述上層注氣空間中；將所述普平油管下入所述隔熱管中，所述普平油管及隔熱管之間形成一第二環(huán)形空間，將所述強化傳熱裝置設(shè)置于所述第二環(huán)形空間中；將所述電點火裝置與一電源連接，并將所述電點火裝置下入所述普平油管的內(nèi)腔中；向所述內(nèi)腔及第二環(huán)形空間注入空氣，并向所述第一環(huán)形空間注入氮氣；開啟所述電源以啟動所述普平油管中的電點火裝置；通過所述上層配氣裝置將所述隔熱管中的加熱氣體注入到所述上層注氣空間中，對上層油層進行加熱點火；通過所述普平油管末端將所述普平油管中的加熱氣體注入到所述下層注氣空間中，對下層油層進行加熱點火。
[0006]在一實施例中，當(dāng)所述普平油管的溫度低于一第一預(yù)設(shè)溫度時，所述強化傳熱裝置整體卷繞于所述普平油管上。
[0007]在一實施例中，當(dāng)所述普平油管的溫度大于或等于一第二預(yù)設(shè)溫度時，所述接觸段支起，與所述隔熱管接觸，以向所述隔熱管傳熱。
[0008]在一實施例中，上述的火燒油層分層點火方法還包括:在所述隔熱管上部設(shè)置一伸縮管，所述伸縮管連接在所述隔熱管中，以調(diào)節(jié)所述隔熱管的上下位移。
[0009]在一實施例中，通過所述上層配氣裝置將所述隔熱管中的加熱氣體注入到所述上層注氣空間中，對上層油層進行加熱點火，包括:在所述第二環(huán)形空間中設(shè)置一密封圈，所述密封圈與所述普平油管相貼合，所述隔熱管中的加熱氣體通過所述上層配氣裝置注入所述上層注氣空間中，對所述上層油層進行加熱點火。
[0010]在一實施例中，通過所述普平油管末端將所述普平油管中的加熱氣體注入到所述下層注氣空間中，對下層油層進行加熱點火，包括:在所述普平油管的末端設(shè)置一導(dǎo)通的導(dǎo)引頭，所述普平油管中的加熱氣體通過所述導(dǎo)引頭注入到所述下層注氣空間中，對所述下層油層進行加熱點火。
[0011]在一實施例中，上述的火燒油層分層點火方法還包括:完成對所述上層油層及下層油層的加熱點火后，切斷所述電源，并將所述電點火裝置起出井口。
[0012]在一實施例中，向所述內(nèi)腔及第二環(huán)形空間注入所述空氣的速度為250Nm3/(m.d)?350Nm3/ (m.d)。
[0013]本發(fā)明實施例的有益效果在于，通過本發(fā)明，能夠提高多層火燒油層的點火成功率及點火效率，從而減少管柱高溫時間，提高多層油層火驅(qū)點火效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0015]圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的火燒油層分層點火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2A及圖2B為根據(jù)本發(fā)明實施例的強化傳熱裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的火燒油層分層點火方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0019]本發(fā)明實施例提供一種火燒油層分層點火方法。以下結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細說明。
[0020]本發(fā)明實施例提供一種火燒油層分層點火方法，實際應(yīng)用中，該火燒油層分層點火方法可具體應(yīng)用于一如圖1、圖2A及圖2B所示的火燒油層分層點火裝置中，該火燒油層分層點火裝置包括:套管1、隔熱管2、普平油管3、電點火裝置4及強化傳熱裝置5。
[0021]具體地，上述的電點火裝置4設(shè)置在普平油管3的內(nèi)腔中，隔熱管2套設(shè)在該普平油管3外，套管I套設(shè)在該隔熱管2外。上述的強化傳熱裝置5包括:卷繞段51及兩個接觸段52。其中，強化傳熱裝置5的接觸段52由耐高溫、高傳導(dǎo)能力(可傳熱)的可記憶材料構(gòu)成，兩個接觸段52分別連接于卷繞段51的兩端，與卷繞段51構(gòu)成該強化傳熱裝置5的螺旋結(jié)構(gòu)，并且，該接觸段52與卷繞段51可卷繞于該普平油管3上。
[0022]構(gòu)成上述接觸段52的可記憶材料能夠隨著溫度的變化產(chǎn)生相應(yīng)的形變。當(dāng)處于冷卻狀態(tài)時，即當(dāng)該接觸段52的溫度低于一個預(yù)設(shè)溫度值(例如是50°C )時，該接觸段52處于收起狀態(tài)(貼附在普平油管3的外壁上)，與卷繞段51 —同卷繞于該普平油管3上(即強化傳熱裝置5整體卷繞于普平油管3上)，如圖2A所示；當(dāng)處于加熱狀態(tài)，即當(dāng)該接觸段52的溫度高于或等于另一預(yù)設(shè)溫度值(例如是200°C )時，該強化傳熱裝置5的接觸段52支起，使其可與該隔熱管2的內(nèi)壁接觸，如圖2B所示，從而可通過該強化傳熱裝置5進行傳熱，以提高傳熱效果。需要說明的是，上文中所述的預(yù)設(shè)溫度值的具體數(shù)值僅為舉例說明，而并非用以限制發(fā)明。
[0023]并且，為了進一步提高對火燒油層分層點火裝置的傳熱及加熱效果，可在上述的普平油管3上設(shè)置多個強化傳熱裝置5，多個強化傳熱裝置5之間的間隔可設(shè)置為5-8m。且在實際應(yīng)用中，可根據(jù)實際的火燒油層分層點火裝置的需要設(shè)置一個或一個以上的強化傳熱裝置5，本發(fā)明并不以此為限。
[0024]如圖3所示，本發(fā)明實施例的火燒油層分層點火方法主要包括以下步驟:
[0025]步驟101:向油井中下入該套管1，且該套管I 一直伸入至井底；
[0026]步驟102:將該隔熱管2下入該套管I中，套管I與隔熱管2之間形成有一環(huán)形空間6 ；
[0027]步驟103:用封隔器7及封隔器8封隔該環(huán)形空間6，從而形成上層注氣空間61及下層注氣空間62 ；
[0028]步驟104:在該隔熱管2上設(shè)置一上層配氣裝置9，并且上層配氣裝置9位于該上層注氣空間61中；
[0029]步驟105:將該普平油管3下入隔熱管2中，且普平油管3及隔熱管2之間形成另一環(huán)形空間10，并將上述的強化傳熱裝置5設(shè)置于該環(huán)形空間10中；
[0030]步驟106:將電點火裝置4與一電源連接，并將該電點火裝置4下入普平油管3的內(nèi)腔中；
[0031]步驟107:向普平油管3的內(nèi)腔及環(huán)形空間10注入空氣，并向環(huán)形空間6注入氮氣;
[0032]步驟108:開啟電源以啟動上述的普平油管3中的電點火裝置4 ;
[0033]步驟109:通過上層配氣裝置9將隔熱管2中的加熱氣體注入到上層注氣空間61中，對上層油層進行加熱點火；
[0034]步驟110:通過普平油管3末端將普平油管3中的加熱氣體注入到下層注氣空間62中，對下層油層進行加熱點火；
[0035]上述的方法中，是在完井后，先后下入套管1、隔熱管2及普平油管3，并將電點火裝置4設(shè)置于普平油管3，并且，通過設(shè)置封隔器7、8封隔出上層注氣空間61及下層注氣空間62，將注入的空氣分別注入該上層注氣空間61及下層注氣空間62，注入的空氣經(jīng)由電點火裝置4的加熱，從而對上、下兩層油層進行點火。通過本發(fā)明實施例的火燒油層分層點火方法，能夠提高多層火燒油層的點火成功率及點火效率，從而減少管柱高溫時間，提高多層油層火驅(qū)點火效果。
[0036]上述的步驟101?步驟106，是設(shè)置如圖1、圖2A及圖2B所示的火燒油層分層點火裝置的過程。首先，執(zhí)行上述的步驟101，在完井后，將套管I下入至井底，用套管I來分隔地層和井筒。
[0037]然后執(zhí)行步驟102，將隔熱管2設(shè)置于套管I中，隔熱管2的導(dǎo)熱系數(shù)較低，能起到隔熱保溫的作用。在后續(xù)電點火的過程中，可保證熱空氣在管道向下運移過程中熱量損失降到最低，隔熱管2與套管I之間形成環(huán)形空間6。
[0038]通過上述步驟103，在環(huán)形空間6中分別設(shè)置封隔器7及封隔器8，如圖1所示，該封隔器7及封隔器8用以封隔該環(huán)形空間6，從而在該環(huán)形空間6中形成上層注氣空間61及下層注氣空間62，其中，上層注氣空間61的位置與上層油層的位置處于相同高度，下層注氣空間62的位置與下層油層的位置處于相同高度，從而使得上層注氣空間61中的空氣可以對上層油層進行加熱，下層注氣空間62中的空氣可以對下層油層進行加熱。
[0039]執(zhí)行上述的步驟104，在隔熱管2上設(shè)置一上層配氣裝置9，該上層配置裝置9位于上層注氣空間61中，該上層配置裝置9用于將注入隔熱管2中的空氣傳輸至上層注氣空間61中。在實際應(yīng)用中，該上層配氣裝置9可以通過一設(shè)置有多個通氣孔的篩管實現(xiàn)。
[0040]在設(shè)置好套管I及隔熱管2后，還需在隔熱管2中設(shè)置普平油管3，即執(zhí)行上述的步驟105，將該普平油管3下入隔熱管2中，該普平油管3與隔熱管2之間形成環(huán)形空間10，該環(huán)形空間10用于注入加熱用的空氣。并且，在該環(huán)形空間10中設(shè)置上述的強化傳熱裝置5 (如圖2A及圖2B所示)，通過該強化傳熱裝置5可進一步提高傳熱效果。
[0041]將上述火燒油層分層點火裝置的各管道(即上述的套管1、隔熱管2及普平油管3)設(shè)置完成后，即可執(zhí)行上述的步驟106，將電點火裝置4下入普平油管3的內(nèi)腔中，并且，該電點火裝置4與一電源(圖中未示出)連接，通過該電源可為電點火裝置提供熱量。
[0042]在經(jīng)過上述的步驟101?步驟106后，已將火燒油層分層點火裝置設(shè)置完成，下一步是通過例如圖1所示的注氣裝置11，執(zhí)行上述的步驟107，向火燒油層分層點火裝置中注入相應(yīng)的氣體。具體地，是向普平油管3的內(nèi)腔及環(huán)形空間10中注入空氣，向環(huán)形空間6注入氮氣。當(dāng)應(yīng)用于不同的環(huán)境中時，也可根據(jù)需要注入不同的氣體，本發(fā)明并不以此為限。
[0043]由于封隔器7的封隔作用，注入環(huán)形空間6的氮氣僅注入至封隔器7以上的環(huán)形空間，注入的氮氣起到保溫的作用。注入普平油管3的內(nèi)腔的空氣可通過該普平油管3下端的開口注入到下層注氣空間62中。同時，注入環(huán)形空間10的空氣一方面可通過該上層配氣裝置9注入到上層注氣空間61中；另一方面，也可通過隔熱管2下端的開口注入到下層注氣空間62中。
[0044]具體實施時，還可在環(huán)形空間10中設(shè)置一密封圈12，該密封圈12與普平油管3相貼合，起到封堵作用，使得注入隔熱管2中的空氣通過上層配氣裝置9全部注入到上層注氣空間61中，從而可對上層油層進行加熱點火。
[0045]進一步地，還可在普平油管3的末端設(shè)置一導(dǎo)通的導(dǎo)引頭，該導(dǎo)引頭的最下端為子彈狀，且在該導(dǎo)引頭的最下端設(shè)置有一通氣孔，使得普平油管3中的空氣能夠通過導(dǎo)引頭注入到下層注氣空間62中，對下層油層進行加熱點火。并且，由于設(shè)置的密封圈12減小了普平油管3下入隔熱管2的空間，該導(dǎo)引頭的子彈狀的最下端可使得普平油管3能夠較容易地穿過密封圈12之間的空間。而在需要起出該普平油管3時，為了盡量避免普平油管3與隔熱管2最下端邊緣的碰撞，可將該隔熱管2的最下端設(shè)置為喇叭口，從而加大普平油管3的起出空間。
[0046]在一實施例中，步驟107中注入空氣的速度可為:250Nm3/(πι.(1)?350Nm3/(m.(!)，即每米厚度油層每天注入250-350標(biāo)方的空氣，但該速度也可根據(jù)不同油層的需要進行設(shè)置，本發(fā)明并不以此為限。
[0047]在保持向普平油管3的內(nèi)腔及環(huán)形空間10中注入空氣、向環(huán)形空間6注入氮氣的狀態(tài)下，執(zhí)行上述步驟108，開啟與電點火裝置4相連接的電源，啟動電點火裝置4，通過該電點火裝置4對注入普平油管3的內(nèi)腔及環(huán)形空間10中注入的空氣進行加熱，并且，由于上述步驟107中，將空氣注入到上層注氣空間61中，經(jīng)過加熱后的空氣可對上層油層進行加熱點火；同時，注入到下層注氣空間62中的空氣，經(jīng)過加熱后可對下層油層進行加熱點火。
[0048]具體實施時，還可執(zhí)行如下步驟:在隔熱管2上部設(shè)置一伸縮管13，該伸縮管13連接在隔熱管2中，用以調(diào)節(jié)隔熱管2的上下位移。當(dāng)隔熱管2受到熱脹冷縮的作用時，可以壓縮或拉伸伸縮管13，從而帶動隔熱管2上下移動，以此來保證隔熱管2的穩(wěn)定性，從而也可保證封隔器7及封隔器8的密封性。
[0049]在完成對上層油層及下層油層的加熱點火后，切斷電源，并將電點火裝置4起出井口，且在起出電點火裝置4的過程中，依舊保持向普平油管3的內(nèi)腔及環(huán)形空間10中持續(xù)注入空氣。以保障油井點火的安全性。
[0050]綜上所述，通過本發(fā)明，能夠?qū)Χ鄬踊馃蛯訉崿F(xiàn)分層點火，提高多層火燒油層的點火成功率及點火效率，從而減少管柱高溫時間，提高多層油層火驅(qū)點火效果。
[0051]本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，該程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質(zhì)中，比如R0M/RAM、磁碟、光盤等。
[0052]以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種火燒油層分層點火方法,應(yīng)用于一火燒油層分層點火裝置，其特征在于，所述的火燒油層分層點火裝置包括:套管、隔熱管、普平油管、電點火裝置及至少一強化傳熱裝置，其中， 所述的電點火裝置設(shè)置在所述普平油管的內(nèi)腔中，所述隔熱管套設(shè)在所述普平油管夕卜，所述套管套設(shè)在所述隔熱管外；所述強化傳熱裝置包括:卷繞段及兩個接觸段； 所述的火燒油層分層點火方法包括: 向油井中下入所述套管，所述套管伸入至井底； 將所述隔熱管下入所述套管中，所述套管與所述隔熱管之間形成有一第一環(huán)形空間；用一第一封隔器及第二封隔器封隔所述第一環(huán)形空間，形成上層注氣空間及下層注氣空間； 在所述隔熱管上設(shè)置一上層配氣裝置，并且所述的上層配氣裝置位于所述上層注氣空間中； 將所述普平油管下入所述隔熱管中，所述普平油管及隔熱管之間形成一第二環(huán)形空間，將所述強化傳熱裝置設(shè)置于所述第二環(huán)形空間中； 將所述電點火裝置與一電源連接，并將所述電點火裝置下入所述普平油管的內(nèi)腔中； 向所述內(nèi)腔及第二環(huán)形空間注入空氣，并向所述第一環(huán)形空間注入氮氣； 開啟所述電源以啟動所述普平油管中的電點火裝置； 通過所述上層配氣裝置將所述隔熱管中的加熱氣體注入到所述上層注氣空間中，對上層油層進行加熱點火； 通過所述普平油管末端將所述普平油管中的加熱氣體注入到所述下層注氣空間中，對下層油層進行加熱點火。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火燒油層分層點火方法，其特征在于，當(dāng)所述普平油管的溫度低于一第一預(yù)設(shè)溫度時，所述強化傳熱裝置整體卷繞于所述普平油管上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火燒油層分層點火方法，其特征在于，當(dāng)所述普平油管的溫度大于或等于一第二預(yù)設(shè)溫度時，所述接觸段支起，與所述隔熱管接觸，以向所述隔熱管傳熱。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火燒油層分層點火方法，其特征在于，所述的火燒油層分層點火方法還包括: 在所述隔熱管上部設(shè)置一伸縮管，所述伸縮管連接在所述隔熱管中，以調(diào)節(jié)所述隔熱管的上下位移。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火燒油層分層點火方法，其特征在于，通過所述上層配氣裝置將所述隔熱管中的加熱氣體注入到所述上層注氣空間中，對上層油層進行加熱點火，包括: 在所述第二環(huán)形空間中設(shè)置一密封圈，所述密封圈與所述普平油管相貼合，所述隔熱管中的加熱氣體通過所述上層配氣裝置注入所述上層注氣空間中，對所述上層油層進行加熱點火。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的火燒油層分層點火方法，其特征在于，通過所述普平油管末端將所述普平油管中的加熱氣體注入到所述下層注氣空間中，對下層油層進行加熱點火，包括: 在所述普平油管的末端設(shè)置一導(dǎo)通的導(dǎo)引頭，所述普平油管中的加熱氣體通過所述導(dǎo)引頭注入到所述下層注氣空間中，對所述下層油層進行加熱點火。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的火燒油層分層點火方法，其特征在于，所述的火燒油層分層點火方法還包括: 完成對所述上層油層及下層油層的加熱點火后，切斷所述電源，并將所述電點火裝置起出井口。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的火燒油層分層點火方法，其特征在于，向所述內(nèi)腔及第二環(huán)形空間注入所述空氣的速度為250Nm3/(m.d)?350Nm3/(m.d)。
【文檔編號】E21B43/243GK104453821SQ201410643789
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月10日
【發(fā)明者】于曉聰, 闞長賓, 楊寶春, 龍華, 郝瑞輝, 劉錦, 馬薇, 趙樹杰, 汪小平, 楊顯志, 孫鹿恒, 陳東明, 黃小雷, 劉江玲, 閆緒鵬, 呂政 , 關(guān)澤寰 申請人:中國石油天然氣股份有限公司