專利名稱：稠油油藏火驅(qū)采油助燃點火方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬火驅(qū)采油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種稠油油藏火驅(qū)采油助燃點火方法。
背景技術(shù)：
火驅(qū)采油是油田開發(fā)過程中一種驅(qū)替原油的開采方式。在油田開采過程中，油井 分布都有一定的規(guī)律性，如三角形井網(wǎng)系統(tǒng)、正方形井網(wǎng)系統(tǒng)?；痱?qū)采油就是在現(xiàn)有的井網(wǎng) 上建立以一口注入井和周圍多口生產(chǎn)井組成的一個面積式井網(wǎng)或一個井排為注入井、相鄰 井排為生產(chǎn)井的行列式井網(wǎng)，向注入井注入空氣通過點火方式引燃油層原油，達(dá)到驅(qū)替原 油和降低原油粘度的目的。引燃油層原油的點火方式有預(yù)熱法、電熱法和化學(xué)法。無論何種方法都需將近井地帶加熱到原油的自燃溫度，或者通過空氣與原油在油 層中自然氧化生熱使油層達(dá)到燃燒溫度(即門檻溫度)，其過程中使原油燃燒，燃燒過程燃 燒掉一部分原油，產(chǎn)生熱量，形成降粘、蒸餾、裂解等一系列效應(yīng)和產(chǎn)生驅(qū)替原油的驅(qū)動力， 促使原油、水和產(chǎn)生的氣體流入生產(chǎn)井。火驅(qū)采油工程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是點火工藝，由于原油成分十分復(fù)雜，其中有些活潑組 分在較低溫度就可以與氧氣發(fā)生比較強(qiáng)烈的反應(yīng)，在溫度較低時它們吸收氧分子生成醇、 酸、酮、醛等物質(zhì)，形成焦碳類物質(zhì)。氧化生熱使溫度提高，溫度提高使氧化更劇烈，生熱更 多，這種加速氧化反應(yīng)，可以促使溫度提高。溫度提高達(dá)到門檻溫度之前，氧化屬于低溫氧 化，油藏中結(jié)焦，如果到達(dá)門檻溫度之后，結(jié)焦物燃燒起來，完成點火過程。低溫氧化與高溫 氧化的一個重要分界就是結(jié)焦物能否燃燒。低溫氧化不容易轉(zhuǎn)化為高溫氧化，因為低溫氧 化的生熱量有限，所生成的熱被周圍巖石吸收后，溫度上升幅度較小，不易達(dá)到門檻溫度。 低溫氧化可以在很寬的溫度范圍內(nèi)發(fā)生，而發(fā)生高溫氧化使結(jié)焦物燃燒的門檻溫度，一般 在420°C以上。而且，需要一個相對較長的時間最終可以達(dá)到門檻溫度使結(jié)焦物燃燒形成持 續(xù)燃燒過程，但是在這個過程持續(xù)時間內(nèi)，會形成很厚的結(jié)焦帶，由于結(jié)焦物厚而多，燃燒 前緣推進(jìn)的速度越慢，單位體積油藏消耗的空氣多，會增加注氣成本。實驗表明，達(dá)到高溫 氧化過程需要兩個關(guān)鍵因索，一是空氣注入量足夠大，二是油藏的預(yù)熱溫度足夠高，要想達(dá) 到高溫氧化，必須進(jìn)行人工輔助點火才能達(dá)到在門檻溫度以上。現(xiàn)有技術(shù)中火驅(qū)采油油層點火方法有電加熱器法、化學(xué)法以及注蒸汽法。其中加 熱器法是利用電纜將加熱器送入油井內(nèi)加熱注入的空氣，該方法存在著注入的空氣不能與 加熱器充分接觸、往往產(chǎn)生空氣吸熱不均勻、有時造成加熱器溫度過高燒壞加熱器的現(xiàn)象； 化學(xué)法對油層進(jìn)行熱驅(qū)，雖然獲得成功，但對于稠油油藏而言，點火成功率很低；注蒸汽點 火法是通過油井注入大量350°C以上的蒸汽，但由于地層壓力、深度不同，一般情況下稠油 油藏地層原油燃點溫度在420°C以上，注蒸汽從井口至地層熱量損耗達(dá)到60%，其缺點是 達(dá)到門檻溫度需要較長的時間和消耗巨大的能量和資金。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種可大幅度降低了原油高溫氧化
3的門檻溫度，油點燃容易，易于實施且點火時間縮短，點火成功率高，施工方便的稠油油藏 火驅(qū)采油肋燃點火方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的一種稠油油藏火驅(qū)采油助燃點火方法，可按如下步驟實施(1)依據(jù)油層地質(zhì)資料在現(xiàn)有井網(wǎng)上建立一口注入井和周圍多口生產(chǎn)井組成面積 井網(wǎng)或一個井排為注入井、相鄰井排為生產(chǎn)井的行列式井網(wǎng)；(2)向步驟(1)所述注入井注入250 300方水當(dāng)量的高溫蒸汽，預(yù)熱地層，使地 層溫度達(dá)到210 260°C ；(3)在注蒸汽過程后期，以重量份計，將助燃劑與原油按8. 5 11. 6%的比例進(jìn)行 混合，并隨高溫蒸汽一起注入地層，隨后連續(xù)注入充足的空氣。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述助燃劑為金屬鉬負(fù)載在活性氧化鋁粉表面的粉狀 物，其用量按油層厚度要求達(dá)到每米27. 9千克以上。作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述空氣注入強(qiáng)度按油層厚度要求達(dá)到1. 1 1. 7 方/分鐘·米。本發(fā)明提供的火驅(qū)采油點火助燃方法易于實施，縮短了點火周期，提高點火成功 率，利用它可以在較短時間內(nèi)順利地完成點火過程，有利于火驅(qū)采油的生產(chǎn)運行。
具體實施例方式一種稠油油藏火驅(qū)采油助燃點火方法，可按如下步驟實施(1)依據(jù)油層地質(zhì)資料在現(xiàn)有井網(wǎng)上建立一口注入井和周圍多口生產(chǎn)井組成面積 井網(wǎng)或一個井排為注入井、相鄰井排為生產(chǎn)井的行列式井網(wǎng)；(2)向步驟(1)所述注入井注入250 300方水當(dāng)量的高溫蒸汽，預(yù)熱地層，使地 層溫度達(dá)到210 260°C ；(3)在注蒸汽過程后期，以重量份計，將助燃劑與原油按8. 5%的比例進(jìn)行混合， 并隨高溫蒸汽一起注入地層，隨后連續(xù)注入充足的空氣；所述肋燃劑為金屬鉬負(fù)載在活性 氧化鋁粉表面的粉狀物，其用量按油層厚度要求達(dá)到每米27. 9千克以上；所述空氣注入強(qiáng) 度按油層厚度要求達(dá)到1. 1 1. 7方/分鐘·米。本發(fā)明助燃點火方法是通過注入井向油層注入一定量的高溫蒸汽和以鉬、鈀等金 屬為重要成分的助燃劑與原油混合物，可加快反應(yīng)數(shù)率，降低原油的活化能，使之在相對較 低的溫場的環(huán)境下達(dá)到高溫氧化反應(yīng)的門檻溫度，既而較快的發(fā)生高溫氧化反應(yīng)，較快地 進(jìn)入正常的燃燒狀態(tài)。原油混合物可以提高地層含油飽和度，因為含油飽和度的提高可以 保證燃燒穩(wěn)定性。以遼河油田某火驅(qū)采油注入施工井組為例，經(jīng)過實驗測得原油高溫氧化門檻溫 度為420°C，采用鉬系助燃劑通過實驗測試，降低的高溫氧化反應(yīng)的門檻溫度由原來的 420 °C，下降到 210 "C。上述作業(yè)的具體實施步驟如下首先，先注入280方高溫蒸汽(蒸汽干度85%、溫度330°C，注汽速度23噸/小 時)，在注蒸汽后期(約240噸)，將約10噸原油與850千克粉狀的鉬系助燃劑均勻混合物， 用水泥泵車隨高溫蒸汽一起注入井中。注完蒸汽后以12立方/分鐘的速度注入空氣，大約注入20萬立方米時，注入速度可適當(dāng)降下來，但不低于8立方米/分鐘。通過對火驅(qū)井組 中的生產(chǎn)井的進(jìn)行觀察與取樣分析，判斷地層燃燒情況。預(yù)計比不加助燃劑的點火方式產(chǎn) 生高溫氧化燃燒反應(yīng)減少一半時間。 可以理解地是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本 發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進(jìn)行 修改或等同替換，以達(dá)到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種稠油油藏火驅(qū)采油助燃點火方法，其特征在于，按如下步驟實施(1)依據(jù)油層地質(zhì)資料在現(xiàn)有井網(wǎng)上建立一口注入井和周圍多口生產(chǎn)井組成面積井網(wǎng) 或一個井排為注入井、相鄰井排為生產(chǎn)井的行列式井網(wǎng)；(2)向步驟(1)所述注入井注入250 300方水當(dāng)量的高溫蒸汽，預(yù)熱地層，使地層溫 度達(dá)到210 260 0C ；(3)在注蒸汽過程后期，以重量份計，將助燃劑與原油按8.5 11. 6%的比例進(jìn)行混 合，并隨高溫蒸汽一起注入地層，隨后連續(xù)注入充足的空氣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稠油油藏火驅(qū)采油助燃點火方法，其特征在于所述助燃劑 為金屬鉬負(fù)載在活性氧化鋁粉表面的粉狀物，其用量按油層厚度要求達(dá)到每米27. 9千克 以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稠油油藏火驅(qū)采油助燃點火方法，其特征在于所述空氣注 入強(qiáng)度按油層厚度要求達(dá)到1. 1 1. 7方/分鐘·米。
全文摘要
本發(fā)明屬火驅(qū)采油技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種稠油油藏火驅(qū)采油助燃點火方法，可按如下步驟實施(1)依據(jù)油層地質(zhì)資料在現(xiàn)有井網(wǎng)上建立一口注入井和周圍多口生產(chǎn)井組成面積井網(wǎng)或一個井排為注入井、相鄰井排為生產(chǎn)井的行列式井網(wǎng)；(2)向步驟(1)所述注入井注入250～300方水當(dāng)量的高溫蒸汽，預(yù)熱地層，使地層溫度達(dá)到210～250℃；(3)在注蒸汽過程后期，以重量份計，將助燃劑與原油按8.5～11.6％的比例進(jìn)行混合，并隨高溫蒸汽一起注入地層，隨后連續(xù)注入充足的空氣。本發(fā)明可大幅度降低了原油高溫氧化的門檻溫度，油點燃容易，易于實施且點火時間縮短，點火成功率高，施工方便。
文檔編號E21B43/30GK102071918SQ201010599448
公開日2011年5月25日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者任芳祥, 孫希勇, 寧奎, 張弘韜, 楊長林, 王修文 申請人:中國石油天然氣集團(tuán)公司, 遼河石油勘探局