火驅點火方法及其管柱技術

本發明專利技術提供一種火驅點火方法及其管柱，在火驅點火方法中，先向注入井中下入管柱，然后，向外管和內管中同時注入空氣，以使空氣分別通過第一篩管部以及注入頭注入油層中，從而判斷注入井與用于采油的生產井是否連通；當判斷的結果為注入井與用于采油的生產井連通時，向外管中注入高溫蒸汽，同時向內管中注入空氣，以將高溫蒸汽導入位于第一封隔器與第二封隔器之間的油層，并將空氣導入位于第二封隔器下方的油層中，從而使油層燃燒。采用本發明專利技術的火驅點火方法及其管柱，可以采用分層注入空氣和蒸汽的方法快速提高油層的溫度及氧化放熱速度，使油層快速達到燃點，增大地層的縱向動用程度，提高稠油的驅替效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及石油勘探
，具體涉及一種火驅點火方法及其管柱。
技術介紹
火驅也稱為火燒油層，指一種用電、化學等方法使油層溫度達到原油燃點，并向油層內注入空氣或氧氣使油層原油持續燃燒的采油方法。火驅采油過程中，成功點火是火驅技術應用成功的關鍵技術之一。目前，火驅的點火方式主要有三種，第一種為注蒸汽自燃點火，它先在油井中注入一定量的蒸汽預熱油層，然后注入空氣，利用空氣與熱油的氧化放熱點燃油層。第二種為化學助燃點火，其點火工藝可以在注蒸汽自燃點火的基礎上添加化學助燃劑，利用空氣吹入地層中，通過助燃劑放熱/降低原油反應活化能，降低點火溫度，減少點火時間。第三種為電點火，其點火工藝可以利用電加熱器，加熱空氣，利用熱空氣與原油反應快速放熱點燃油層。前兩種點火方式中，由于注空氣前需要注入一定量的蒸汽，而且空氣與蒸汽在注入過程中存在一定的壓力差，中間有作業時間間隔，因此在現場實施過程中，極易造成地層原油或水涌入注氣井筒中，這樣，后續注入的空氣與井筒中的熱油反應，放熱，導致井筒長期處于高溫和腐蝕的環境中，極易引起套損。而第三種電點火的方式，其應用范圍較廣，但是由于其功率存在一定的限制，對于長井段無隔夾層的油層，其加熱時間較長而且操控難度較大。因此，有必要研究一種新的點火方式。
技術實現思路
本專利技術的實施例提供一種火驅點火方法及其管柱，來解決現有火驅點火方式遇到的易套損和操控難度大的問題。本專利技術實施例的上述目的可采用下列技術方案來實現:一種火驅點火方法，包括如下步驟:向注入井中下入依次穿過地層和油層的管柱，所述管柱包括:套管，所述套管具有至少兩段射孔；套設在所述套管內的外管，其一端伸入所述油層內；第一封隔器，其設置在所述套管與所述外管之間，并位于油層內；第二封隔器，其設置在所述套管與所述外管之間，并位于所述第一封隔器下方的油層內；至少一段所述套管的射孔位于所述第一封隔器與所述第二封隔器之間，至少一段所述套管的射孔位于所述第二封隔器的下方；第一篩管部，其設置在所述外管上，并位于所述第一封隔器和所述第二封隔器之間處；套設在所述外管內的內管，所述內管位于油層內的一端伸出所述外管；第一密封件，其套設在所述內管外并設置在所述外管伸入油層的端部；注入頭，其設置在所述內管伸出所述外管的端部；向所述外管和所述內管中同時注入空氣，以使空氣分別通過所述第一篩管部以及所述注入頭注入油層中，從而判斷所述注入井與用于采油的生產井是否連通；當判斷的結果為所述注入井與用于采油的生產井連通時，向外管中注入高溫蒸汽，同時向內管中注入空氣，以將高溫蒸汽導入位于所述第一封隔器與所述第二封隔器之間的油層，并將空氣導入位于所述第二封隔器下方的油層中，從而使油層燃燒。在一個實施例中，所述第一封隔器上方的外管包括依次連接的第一隔熱油管、伸縮油管、以及第二隔熱油管。在一個實施例中，所述第二封隔器與所述第一密封件之間連接有油管，所述第二封隔器與所述油管之間還包括第二篩管部和第三封隔器，所述第三封隔器設置在所述套管與所述外管之間。在一個實施例中，所述套管上的射孔與所述注入頭、所述第一篩管部的篩孔、以及所述第二篩管部的篩孔相對應。在一個實施例中，所述注入頭被依次連接的第三篩管部、尾管、以及第二密封件所代替，所述第三篩管部的篩孔由內至外孔徑逐漸增大。在一個實施例中，所述第一封隔器位于距離所述油層頂界5-10米處，所述第二封隔器位于距離所述油層頂界的1/3-1/2處。在一個實施例中，點火燒燃油層前，向所述外管和所述內管中同時注入的空氣量為500Nm3/m.d ;點火燒燃油層時，向所述外管中注入的高溫蒸汽量為100t/d，向所述內管中注入的空氣量為300Nm3/m.d。在一個實施例中，所述注入頭位于下方的油層中，所述第一篩管部位于上方的油層中。另外，本專利技術的實施例中還提供一種火驅點火管柱，它包括:套管，所述套管具有至少兩段射孔；套設在所述套管內的外管，其一端伸入所述油層內；第一封隔器，其設置在所述套管與所述外管之間，并位于油層內；第二封隔器，其設置在所述套管與所述外管之間，并位于所述第一封隔器下方的油層內；至少一段所述套管的射孔位于所述第一封隔器與所述第二封隔器之間，至少一段所述套管的射孔位于所述第二封隔器的下方；第一篩管部，其設置在所述外管上，并位于所述第一封隔器和所述第二封隔器之間處；套設在所述外管內的內管，所述內管位于油層內的一端伸出所述外管；第一密封件，其套設在所述內管外并設置在所述外管伸入油層的端部；注入頭，其設置在所述內管伸出所述外管的端部。在一個實施例中，在點火過程中，向外管中注入高溫蒸汽，同時向內管中注入空氣，以將高溫蒸汽導入位于所述第一封隔器與所述第二封隔器之間的油層，并將空氣導入位于所述第二封隔器下方的油層中，從而使油層燃燒。綜上所述，采用本專利技術實施例中的火驅點火方法及其管柱，可以采用分層注入空氣和蒸汽的方法快速提高油層的溫度及氧化放熱速度，使油層快速達到自燃點，增大地層的縱向動用程度，提高稠油的驅替效果。【附圖說明】在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本專利技術公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本專利技術的理解，并不是具體限定本專利技術各部件的形狀和比例尺寸。本領域的技術人員在本專利技術的教導下，可以根據具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實施本專利技術。圖1示出了本專利技術第一個實施例中的火驅點火管柱的結構示意圖；圖2示出了本專利技術第二個實施例中的火驅點火管柱的結構示意圖；圖3示出了本專利技術第三個實施例中的火驅點火管柱的結構示意圖。以上附圖的附圖標記:1、內管；11、注入頭；12、第三篩管部；13、尾管；14、第二密封件；2、外管；21、第一封隔器；22、第一篩管部；23、第二封隔器；24、油管；25、第一密封件；26、第二篩管部；27、第三封隔器；3、套管；31、射孔；4、地層；5、油層。【具體實施方式】結合附圖和本專利技術【具體實施方式】的描述，能夠更加清楚地了解本專利技術的細節。但是，在此描述的本專利技術的【具體實施方式】，僅用于解釋本專利技術的目的，而不能以任何方式理解成是對本專利技術的限制。在本專利技術的教導下，技術人員可以構想基于本專利技術的任意可能的變形，這些都應被視為屬于本專利技術的范圍。在本專利技術實施例中的“上”指井口的方向，“下”指遠離井口的井底方向。如圖1所示，本專利技術提供一種火驅點火方法，包括如下步驟:向注入井中下入依次穿過地層4和油層5的管柱，所述管柱包括:套管3，所述套管3具有至少兩段射孔31 ;套設在所述套管3內的外管2，其一端伸入所述油層5內；第一封隔器21，其設置在所述套管3與所述外管2之間，并位于油層5內；第二封隔器23，其設置在所述套管3與所述外管2之間，并位于所述第一封隔器21下方的油層5內；至少一段所述套管3的射孔31位于所述第一封隔器21與所述第二封隔器26之間，至少一段所述套管3的射孔31位于所述第二封隔器23的下方；第一篩管部22，其設置在所述外當前第1頁1 2 3 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種火驅點火方法，其特征在于，包括如下步驟：向注入井中下入依次穿過地層和油層的管柱，所述管柱包括：套管，所述套管具有至少兩段射孔；套設在所述套管內的外管，其一端伸入所述油層內；第一封隔器，其設置在所述套管與所述外管之間，并位于油層內；第二封隔器，其設置在所述套管與所述外管之間，并位于所述第一封隔器下方的油層內；至少一段所述套管的射孔位于所述第一封隔器與所述第二封隔器之間，至少一段所述套管的射孔位于所述第二封隔器的下方；第一篩管部，其設置在所述外管上，并位于所述第一封隔器和所述第二封隔器之間處；套設在所述外管內的內管，所述內管位于油層內的一端伸出所述外管；第一密封件，其套設在所述內管外并設置在所述外管伸入油層的端部；注入頭，其設置在所述內管伸出所述外管的端部；向所述外管和所述內管中同時注入空氣，以使空氣分別通過所述第一篩管部以及所述注入頭注入油層中，從而判斷所述注入井與用于采油的生產井是否連通；當判斷的結果為所述注入井與用于采油的生產井連通時，向外管中注入高溫蒸汽，同時向內管中注入空氣，以將高溫蒸汽導入位于所述第一封隔器與所述第二封隔器之間的油層，并將空氣導入位于所述第二封隔器下方的油層中，從而使油層燃燒。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：孫振宇，于曉聰，張宏波，曲紹剛，王智博，楊寶春，袁愛武，盧麗絲，呂孝明，李輝，劉佩衡，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11