火烧吞吐井点火效果判定装置的制作方法

本实用新型涉及油田开采技术，尤其涉及一种火烧吞吐井点火效果判定装置。

背景技术：

火烧油层技术属于热力采油范畴，近年来在稠油油藏中得到不断的应用，火烧油层技术又可以称之为火驱采油技术，简称火驱。火烧油层具体是用电的、化学的等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层原油持续燃烧的采油方法。

火烧吞吐开采稠油的主要特点是：与蒸汽吞吐过程类似，注气井同时是点火井，也是采油井，也包括注入、焖井、回采等几个阶段。注气阶段油层原油就地燃烧产生热量和烟道气，向周围地层径向推进和扩散。焖井阶段原油继续燃烧并最大限度消耗空气腔中的氧气，同时使热量向纵深传递，烟道气向纵深扩散和溶解。原油热裂解后可实现一定程度改质和降粘，改质和降粘的原油可以直接回采出来，热效率及能量利用率高。可多轮次进行，且每一轮吞吐过后，近井地带及地层平均压力下降。

油层点火技术是火烧油层开发成败的关键，有效的点火、监测等采油工程配套设施是判断油层点燃与否的关键技术，对于稠油油藏的火驱开发，目前取得成功的稠油火驱试验项目原油埋深在1600m以内，国内外无1600m以上深层稠油火驱试验项目，其原因是由于没有适用于1600m以上的深井的火烧吞吐开采稠油的电点火效果的判定的设施。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供一种火烧吞吐井点火效果判定装置，以实现对深层火烧吞吐开采稠油的电点火效果的判定。

本实用新型实施例提供一种火烧吞吐井点火效果判定装置，包括：

温压监测连续管、电点火连续管和电点火器；

所述温压监控连续管和所述电点火连续管设置在吞吐井的注采管内，所述温压监测连续管的一端和所述电点火连续管的一端靠近油层，所述电点火连续管和所述电点火器连接；

所述温压监控连续管包括外壳和温压检测光纤，所述外壳为耐高温材料，所述温压检测光纤包括光纤和表面镀金层；

其中，所述电点火器和所述电点火连续管用于通过电点火方式对所述油层进行点燃，所述温压监测连续管用于对吞吐井内的温度和气压进行检测，获取温度数据和气压数据，所述温度数据和气压数据用于判定火烧吞吐井点火效果。

可选的，所述装置还包括气体成分检测模块，所述气体成分检测模块设置于吞吐井的井口处，所述气体成分检测模块用于对吞吐井内产生的气体成分进行检测，所述吞吐井内产生的气体成分用于判定所述油层的燃烧状态。

可选的，所述耐高温材料具体为316L不锈钢。

可选的，所述电点火连续管的外壳为耐热合金钢。

可选的，所述装置还包括第一撬装连续管绞车和第二撬装连续管绞车，所述第一撬装连续管绞车用于将所述温压监测连续管下放至所述吞吐井内，或者将所述温压监测连续管从所述吞吐井内拉起，所述第二撬装连续管绞车用于将所述电点火连续管下放至所述吞吐井内，或者将所述电点火连续管从所述吞吐井内拉起。

可选的，所述装置还包括电机，所述电机与所述第二撬装连续管绞车连接，所述电机用于驱动所述第二撬装连续管绞车。

可选的，所述装置还包括监测模块，所述监测模块与所述温压监测连续管和所述电点火器连接，所述监测模块用于显示所述温度数据和所述气压数据，并控制所述电点火器的点火功率。

可选的，若所述温度数据由500℃上升为1200℃，并在预设时间内温度数据波动在预设范围内，则火烧吞吐井点火成功。

可选的，若所述温度数据为1200℃，并且所述气压数据急剧升高，则火烧吞吐井点火成功。

可选的，若所述气体成分检测模块检测到吞吐井内产生的气体成分包括二氧化碳，火烧吞吐井点火成功。

本实用新型实施例火烧吞吐井点火效果判定装置，温压监测连续管和电点火连续管设置在吞吐井的注采管内，温压监测连续管的一端和电点火连续管的一端靠近油层，温压监测连续管包括外壳和温压检测光纤，温压监测连续管的外壳为耐高温材料，温压检测光纤具体可包括光纤和表面镀金层，电点火连续管的外壳为耐高温材料。从而在进行火烧吞吐开采稠油过程中，通过该耐高温和耐高压的温压监测连续管对火烧吞吐井内的温度和气压进行检测，以判断火烧吞吐井内的油层是否点燃，实现对深层火烧吞吐开采稠油的电点火效果的判定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型火烧吞吐井点火效果判定装置实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型火烧吞吐井点火效果判定装置实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型火烧吞吐井点火效果判定装置实施例三的结构示意图。

温压监测连续管 1；

电点火连续管 2；

注采管 3；

油层 4；

套管 5；

第一撬装连续管绞车 61；

第二撬装连续管绞车 62；

井口 7；

电机 8。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型火烧吞吐井点火效果判定装置实施例一的结构示意图，如图1所示，本实施例的火烧吞吐井点火效果判定装置可以包括：温压监测连续管1和电点火连续管2。

具体的，温压监测连续管1和电点火连续管2设置在吞吐井的注采管3内，温压监测连续管1的一端和电点火连续管2的一端靠近油层4，温压监测连续管1的另一端和电点火连续管2的另一端通过注采井口位于地平面之上，电点火连续管2和电点火器连接，该电点火器和电点火连续管2用于通过电点火方式对油层4进行点燃。其中，注采管3具体设置在吞吐井的套管5内，注采管3和套管5之间形成环形空腔。

温压监测连续管1具体可以包括外壳和温压检测光纤，该外壳为耐高温材料，该温压检测光纤包括光纤和表面镀金层，从而使得该温压监测连续管1可以耐高温且耐高压。可选的，该温压监测连续管1的外壳具体可以是316L不锈钢。

该电点火连续管2的外壳为耐高温材料，其具体可以是耐热合金钢。

其中，温压监测连续管1用于对吞吐井内的温度和气压进行检测，获取温度数据和气压数据，该温度数据和气压数据用于判定油层燃烧状态，从而判定火烧吞吐井点火效果。

本实用新型实施例火烧吞吐井点火效果判定装置，温压监测连续管和电点火连续管设置在吞吐井的注采管内，温压监测连续管的一端和电点火连续管的一端靠近油层，温压监测连续管包括外壳和温压检测光纤，温压监测连续管的外壳为耐高温材料，温压检测光纤具体可包括光纤和表面镀金层，电点火连续管的外壳为耐高温材料。从而在进行火烧吞吐开采稠油过程中，通过该耐高温和耐高压的温压监测连续管对火烧吞吐井内的温度和气压进行检测，以判断火烧吞吐井内的油层是否点燃，实现对深层火烧吞吐开采稠油的电点火效果的判定，例如，1600m以上深层稠油。

本实用新型实施例中所涉及的“深层”具体指距离地平面1600m以上的地下油层。

图2为本实用新型火烧吞吐井点火效果判定装置实施例二的结构示意图，如图2所示，在图1所示装置的基础上，火烧吞吐井点火效果判定装置还可以包括第一撬装连续管绞车61和第二撬装连续管绞车62，该第一撬装连续管绞车61用于将温压监测连续管1下放至吞吐井内，或者将温压监测连续管1从吞吐井内拉起，该第二撬装连续管绞车62用于将电点火连续管2下放至吞吐井内，或者将电点火连续管2从吞吐井内拉起。

具体的，本实施例的温压监测连续管1可以通过第一撬装连续管绞车61下放至火烧吞吐井内，具体可以将该温压监测连续管1下放至油层4处。电点火连续管2可以通过第二撬装连续管绞车62下放至火烧吞吐井内，具体可以将该电点火连续管2下放至油层4处。进一步的，第一撬装连续管绞车61还可以将所述温压监测连续管1从所述吞吐井内拉起。从而将该温压监测连续管1应用于其他火烧吞吐开采井内。第二撬装连续管绞车62还可以将所述电点火连续管2从所述吞吐井内拉起。从而将该电点火连续管2应用于其他火烧吞吐开采井内。

可选的，所述装置还可以包括气体成分检测模块，该气体成分检测模块设置于吞吐井的井口7处，该气体成分检测模块用于对吞吐井内产生的气体成分进行检测，该吞吐井内产生的气体成分用于判定油层4的燃烧状态。

可选的，所述装置还可以包括监测模块，所述监测模块与温压监测连续管1和电点火器连接，该监测模块用于显示所述温度数据和所述气压数据，并控制所述电点火器的点火功率。该监测模块具体可以是由显示设备、计算机等组成的监测系统。

一种可实现方式，本实施例的火烧吞吐井点火效果判定装置，若所述温度数据由500℃上升为1200℃，并在预设时间内温度数据波动在预设范围内，则可以确定火烧吞吐井点火成功。

另一种可实现方式，本实施例的火烧吞吐井点火效果判定装置，若所述温度数据为1200℃，并且所述气压数据急剧升高，则可以确定火烧吞吐井点火成功。

另一种可实现方式，本实施例的火烧吞吐井点火效果判定装置，若所述气体成分检测模块检测到吞吐井内产生的气体成分包括二氧化碳，火烧吞吐井点火成功。

即本实施例的火烧吞吐井点火效果判定装置可以通过上述三种方式判定火烧吞吐井点火成功。具体的，本实施例的火烧吞吐井点火效果判定装置可以通过温压监测连续管获取的温度数据和气压数据控制电点火器的点火功率，进而在油层点燃后，通过温压监测连续管获取的温度数据和气压数据获知火烧吞吐井点火成功，从而为后期火烧吞吐开采能取得较好的效果奠定基础。

具体的，使用本实施例的装置实现点火效果判断过程中，具体的实施的一种方式可以为，启动电点火控制系统，设置电点火连续管2的加热功率由11.9KW逐步升至50KW，进入稳定加热状态，通过温压监测连续管1检测到井下温度由83.2℃升至500℃左右后，温度达到稳定状态。温压监测连续管1检测到其后40分钟温度变化范围在495℃-505℃。截止到下一分钟时井下温度由497.5℃突然上升至996.5℃。电点火连续管2以一定点火周期持续进行点火，温压监测连续管1监测到井下管柱出口处温度由500℃上升到1200℃，此时改变电点火器功率对底部温度已无影响，这种情况下持续加热5小时以上即可确定火烧吞吐井点火成功。

具体的实施的另一种方式可以为，在电点火前对井筒进行了热吹扫和井筒预热工作，再次启动电点火控制系统后，电点火连续管2的加热功率从19.8KW调节至26.5KW，之后每半小时功率增加0.5KW，直到增加到65KW并保持稳定。适当减少注气量后，通过温压监测连续管1检测到井下温度从316.9℃骤升至781℃，井筒内发生井筒爆燃现象。此时立刻增大注气排量，并下调点火器功率至12.8KW，之后一分钟井下温度下降至337℃。数分钟后再次将加热功率调节至20KW继续进行加热，之后功率每10分钟增加10KW，直到加热功率升至50KW并保持稳定后，随后，井下温度由337℃骤升至1200℃，井筒内再次发生井筒爆燃现象，此时立刻关闭电点火器。温度降低至300℃后再次启动电点火控制系统，电点火连续管2的初始加热功率为10KW，之后观察井下温度变化情况并快速将功率增加至65.8KW后保持稳定，此时井下温度变化范围为500℃-1000℃。一小时后井下出口处温度高达1200℃，其后改变点火器功率井下温度保持不变。随后井下压力瞬间上升2MPa，发生井底爆燃，出现油层爆燃现象，并伴随燃烧产生的热对流在井筒内以250℃快速上窜，上窜速度23m/min。在上述过程中，通过温压监测连续管1检测到油层出现压力突然升高，井下温度达到1200℃左右，此时可确定油层发生爆燃，此时无需再加热，可确定点火成功。

具体的实施的另一种方式可以为，通过该气体成分检测模块可以实现回采阶段对气体成分的监测。气体成分检测模块具体可是气体组分监测仪，该气体组分监测仪对井内产出气体组分进行监测，主要对产出气体中CH4、CO2、O2、CO等组分的相对含量进行监测，从而来判断油层的燃烧状况，来判定点火是否成功，若监测到CO2则判定点火成功。

本实用新型实施例火烧吞吐井点火效果判定装置，在进行火烧吞吐开采稠油过程中，通过该耐高温和耐高压的温压监测连续管对火烧吞吐井内的温度和气压进行检测，以判断火烧吞吐井内的油层是否点燃，实现对深层火烧吞吐开采稠油的电点火效果的判定。

图3为本实用新型火烧吞吐井点火效果判定装置实施例三的结构示意图，如图3所示，在图2所示装置的基础上，进一步的，本实施例的装置还可以包括电机8，该电机8与所述第二撬装连续管绞车62连接，所述电机8用于驱动所述第二撬装连续管绞车62下放或拉起所述电点火连续管2。从而可以有效节省劳动力，以及下放或拉起电点火连续管2的效率。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。