[发明专利]一种火驱采油原油助燃点火工艺方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于油田特别是稠油油田火驱开采的点火工艺方法，属火驱采油工艺技术。

背景技术：

火驱采油是油田开采过程中油层驱替、原油开采的一种方式，就是在现有的井网上建立以一口注入井和周围多口生产井组成的一个井组或一个井排为注入井、相邻井排为生产井的行列式井网，向注入井注入空气和高温蒸汽，将空气在井下加热到可以点燃原油的温度，或者通过空气与原油在油层中自然氧化生热使油层达到燃烧温度(即门槛温度)的过程，使油层实现地下燃烧，地下燃烧过程燃烧掉一部分原油，产生热量，形成降粘、蒸馏等一系列效应及其产生驱替原油的驱动力，促使原油、水和产生的气体流入生产井。火驱采油工艺的关键环节是油层点火，由于原油成分十分复杂，其中有些活泼组分在较低温度就可以与氧气发生比较强烈的反应，在温度较低时它们吸收氧分子生成醇、酸、酮、醛等物质，形成焦碳类物质。氧化生热使温度提高，温度提高使氧化更剧烈，生热更多，这种加速氧化反应，可以促使温度迅速增加。温度提高到达门槛温度之前，氧化属于低温氧化，油藏中结焦，到达门槛温度之后，结焦物燃烧起来，完成点火过程。低温氧化与高温氧化的一个重要分界就是结焦物能否燃烧。低温氧化不容易转化为高温氧化，因为低温氧化的生热量较小，所生成的热被周围岩石吸收后，温度上升较小，因此达不到门槛温度。低温氧化可以在很宽的温度范围内发生，而使结焦物燃烧的门槛温度，一般在430℃以上。

实验研究表明，达到高温氧化这个过程的有两个关键因素，一是空气注入量足够大，二是油藏的预热温度足够高，要想达到高温氧化，必须进行人工点火并且点火温度在门槛温度以上。

现有技术中火驱采油油层点火方法有加热器法、化学法以及注蒸汽法。其中加热器法是利用电缆将加热器送入油井内加热注入的空气，该方法存在着注入的空气不能与加热器充分接触、往往产生空气吸热不均匀、有时造成加热器温度过高烧坏加热器的现象；化学法对油层进行热驱，虽然获得成功，但对于稠油油藏而言，点火成功率很低；注蒸汽点火法是通过油井注入大量350℃以上的蒸汽后，再向井内注入空气，其缺点是达到门槛温度需要较长的时间。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种可以克服现有技术不足，易于实施且点火时间短、点火成功率高的火驱采油原油助燃点火工艺方法。

本发明的技术方案如下。此种点火工艺方法是通过注入井向油层注入高温蒸汽和以铂、钯等金属为重要成分的助燃剂，较快地进入正常的点火过程。

该工艺方法以实施步骤和技术要点如下：

1、根据油层地质资料在现有井网上建立一口注入井和周围多口生产井组成的井组或一个井排为注入井、相邻井排为生产井的行列式井网；

2、向注入井注入一定量的高温蒸汽，使油层温度达到210～250℃的预热温度；

3、在注蒸汽过程后期，将一定数量的原油按一定比例掺入助燃剂混合均匀，随高温蒸汽一起注入油层，同时连续注入充足的空气。其中，助燃剂采用以铂、钯等金属为重要成份的助燃剂，其用量按油层厚度要求达到28.5kg/m以上，空气用量按油层厚度要求达到1.2～1.61000Nm3/min。

本发明提供的火驱采油原油助燃点火工艺方法易于实施，点火周期短，点火成功率高，利用它可以在较短时间内顺利地完成点火过程，有利于火驱采油的生产运行。

具体实施方式：以辽河油田杜48块某火驱采油注入施工井组为例。

该井组位于辽河油田杜48块，开发层系为沙三杜家台油层，井组控制地质储量72×10⁴t，采出程度23％，油层厚度10.1m，油层埋深950～1020m，目前，地层压力1.1～1.5MPa，地层温度53℃。

该井按照以上实施步骤，对稠油井油层进行火驱采油驱替施工，施工前进行必要的部分油层封堵。然后，先注入280m³高温蒸汽(蒸汽干度85％、温度330℃，注汽速度23t/h)，在注蒸汽后期(约240m³时)，将约10t原油与850kg粉状的铂系或钯系助燃剂混合物，用注入泵随高温蒸汽一起注入井中。注完蒸汽后以12Nm³/min速度注入空气，大约注入20×10⁴Nm³时，注入速度可适当降下来，但不低于8Nm³/min。

通过对生产井的观察与取样分析，判断地层燃烧情况。预计比不加助燃剂的点火方式产生高温氧化燃烧反应减少一半时间。