火驱化学点火助燃剂及点火方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种火驱化学点火助燃剂及点火方法，属于石油火驱开采技术领域。
【背景技术】
[0002]火驱采油是通过注入含氧气体，例如空气，燃烧掉油藏中少部分原油，燃烧产生高温、高压，实现驱油目的。其具有降黏和多种驱替效果，具有采收率高、适用范围广和成本低等优点，应用前景广阔。
[0003]实现安全有效点火是保障火驱采油成功的首要关键技术。
[0004]火驱采油的点火规律包括原油的低温氧化、裂解和和高温氧化三大阶段。在点火过程中，原油先进行低温氧化形成结焦带，在结焦带燃烧以后，完成点火。研究发现，低温氧化可以在很宽的温度范围内发生，而使结焦物燃烧却有一个门槛温度。不同原油形成的结焦物有不同的燃烧门槛温度，一般要在400°C以上。原油氧化反应的启动需要吸收一定的能量，而点火放热的能量需要与之匹配，点火才能顺利启动。
[0005]现行火驱采油技术中，点火方法有注入热流体法、电加热器法以及原油与铂/钯催化剂助燃法。
[0006]其中，注入热流体法又分为注入蒸汽法和注入高温燃烧气体法。注蒸汽法是通过向油井内注入300m3，350°C以上蒸汽后，再向井内注入空气而实现点火，其缺点是达到门槛温度需要较长的诱导时间。注入高温燃烧气体法是采用活动撬装式气-汽发生器将柴油燃烧而产生的氮气、二氧化碳和水蒸汽等混合气体注入油井内预热油层，再注入空气进行点火，该方法采用产生高温高压气体的燃烧装置，增加了成本和操作难度。油藏过深时，采用注入热流体法，沿程热损失增大，预热效果变差。
[0007]电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，促进原油氧化反应速度而实现点火，但该方法存在加热不均匀、温度过高烧坏加热器和沿程电力损失大不适用于深层油藏等问题。
[0008]采用原油与铂/钯催化剂助燃法是将原油与铂/钯催化剂按一定比例混合均匀，以蒸汽携带方式注入油层，催化剂降低原油氧化反应活化能，进而降低燃烧的门槛温度实现点火，该方法存在铂/钯催化剂价格昂贵，点火成本高的缺点。
【发明内容】
[0009]鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出了一种火驱化学点火助燃剂及点火方法，能够采用更加经济可靠的火驱化学点火助燃剂，更安全有效地实现火驱驱油。
[0010]本发明的目的通过以下技术方案得以实现:
[0011]一种火驱化学点火助燃剂，包括A组分和B组分；
[0012]以质量百分比计，A组分的用量为30wt % -70wt %，B组分的用量为30wt% -70wt%，其总和为 100% ；
[0013]其中，A组分包括碳粉、黏土、金属及其氧化物、金属盐等中的至少一种组分；
[0014]B组分包括碳粉和硫磺，还包括松香、硝化棉、泥煤粉、酚醛树脂、铝粉和镁粉等中的至少三种组分。
[0015]上述的火驱化学点火助燃剂能够实现在地层温度250°C以上及有氧条件下快速点燃油层。
[0016]上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，以质量百分比计，A组分的用量为65wt%、B组分的用量为35wt%。
[0017]上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述金属及其氧化物包括铜及其氧化物、铁及其氧化物、铬及其氧化物、镍及其氧化物等中的一种或几种的组合。
[0018]上述的金属及其氧化物可以按照常规、单独使用金属或单独使用金属氧化物，或者按照任意比混合。
[0019]上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述金属盐包括铜盐、铁盐和钴盐等中的一种或几种的组合。
[0020]上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述金属盐包括硫酸铜、氯化亚铁、乙酰丙酮铁和环烷酸钴等中的一种或几种的组合。
[0021]上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述A组分为碳粉和金属盐，所述碳粉和金属盐的质量比为1: (20-80)。
[0022]根据具体实施方案，上述A组分的金属盐包括乙酰丙酮铁、环烷酸钴和/或氯化亚铁。
[0023]上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述B组分为碳粉、硫磺和镁铝粉，所述碳粉、硫磺和镁铝粉的质量比为(1-5): 1: (1-10)。
[0024]根据具体实施方案，上述镁铝粉为镁粉和铝粉任意比混合的产物，也可以是单独的镁粉或铝粉。
[0025]本发明还提供上述的火驱化学点火助燃剂的制备方法，包括:
[0026]将A组分和B组分的原材料分别研磨至细度达到200目以上，分别混合，得到A组分粉末和B组分粉末；
[0027]将A组分粉末和B组分粉末分别使用挤出法造粒，粒径为10-16目，并在60°C烘干，得到A组分颗粒和B组分颗粒；
[0028]A组分颗粒和B组分颗粒分开存放，即得到火驱化学点火助燃剂。
[0029]上述的A组分颗粒和B组分颗粒应隔离放置，避免在点火油层之外的地方接触。
[0030]本发明还提供一种火驱化学点火方法，其使用上述的火驱化学点火助燃剂，包括如下步骤:
[0031]将待开采储层地层预热至250°C以上；
[0032]先使用氮气向火驱点火井内注入A组分，A组分的用量与原油的量的质量比不低于 1:9 ;
[0033]再使用氮气向火驱点火井内注入B组分，B组分在油层中单点分布量不小于4.5g ；
[0034]最后连续注入含氧气体，当燃烧产物中02浓度<3%、C02浓度>12%、N2/C02= 4_6，燃烧区内温度420°C以上，即点火成功。
[0035]上述的火驱化学点火方法中，优选的，含氧气体的注入速度为0.015m/s-0.035m/So
[0036]上述的火驱化学点火方法中，优选的，单位体积油砂需要注入的含氧气体的用量为250Nm3-628Nm3，单位体积原油需要注入的含氧气体的用量为1762Nm3_4400Nm3。
[0037]本发明的突出效果为:
[0038]本发明的火驱化学点火助燃剂操作危险性小、点火可靠性好。
[0039]本发明的火驱化学点火方法能够实现在地层温度250°C左右及有氧条件下实现快速点火，提高火驱采油效益。
【附图说明】
[0040]图1是实施例进行助燃剂点燃含水油砂实验测试结果曲线图。
【具体实施方式】
[0041]为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本发明的技术方案进行以下详细说明，但不能理解为对本发明的可实施范围的限定。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。
[0042]实施例1
[0043]本实施例提供一种火驱化学点火助燃剂，包括A组分和B组分；
[0044]A组分包括:碳粉和乙酰丙酮铁；B组分包括:碳粉、硫磺、镁铝粉(常规比例混合)；
[0045]以质量百分比计，各组分的用量比例分别为:乙酰丙酮铁60%、炭粉15%、镁铝粉15%和硫磺10%。
[0046]上述的火驱化学点火助燃剂是这样制备的:
[0047]将A组分和B组分的原材料分别研磨至细度达到200目以上(过200目筛)，分别混合(按照常规方法进行机械混合)，得到A组分粉末和B组分粉末；
[0048]将A组分粉末和B组分粉末分别使用挤出法造粒，粒径为10-16目，并在60°C烘干(水浴烘箱烘干)，得到A组分颗粒和B组分颗粒；
[0049]A组分颗粒和B组分颗粒分开存放，即得到火驱化学点火助燃剂。
[0050]本实施例还提供一种火驱化学点火方法，其使用上述的火驱化学点火助燃剂，