電點火技術(shù)在高3-6-18塊的應(yīng)用研究

摘要:點火工藝是火燒油層開發(fā)成敗的重要環(huán)節(jié)，點火技術(shù)的選擇也尤為重要，通過對電點火技術(shù)的重點工具的結(jié)構(gòu)、工作原理和相關(guān)參數(shù)的介紹，以及對高3-6-18塊電點火之前下點火管柱、空氣試注、通電點火等過程進行描述，最后成功點燃3口火驅(qū)井，認識到電點火技術(shù)在高3-6-18塊是可行的，也是可靠的。

關(guān)鍵詞:電點火;火燒油層;點火技術(shù);高3-6-18塊

中圖分類號:TB

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)15-0343-01

0 引言

由于高升油田高3-6-18塊經(jīng)過多年蒸汽吞吐開發(fā)地層壓力低、回采水率低、吞吐開發(fā)效果差等問題，2008年5月，在高3-6-18塊開展火驅(qū)實驗選擇電點火方式進行點火，通過對成功點燃的3口火井的點火工藝設(shè)備技術(shù)，參數(shù)監(jiān)測的探索和研究，取得了寶貴的資料和有益的經(jīng)驗教訓(xùn)，以期為油田火驅(qū)開發(fā)點火技術(shù)提供啟示。

1 高3-6-18塊電點火主要工具簡介

1.1 井下點火電加熱器

點火器是火燒驅(qū)油電點火工藝的核心工具。目前世界上火驅(qū)采油應(yīng)用過的電點火器有電磁感應(yīng)發(fā)熱點火器、硅碳管發(fā)熱點火器、電阻絲發(fā)熱點火器等，本次采用的為電阻絲發(fā)熱點火器。(1)結(jié)構(gòu):點火器中心為支撐桿;支撐桿連接在支撐板上，支撐桿外均布加熱電阻，穿過支撐板上的孔;支撐板上還有供空氣流過的通氣孔;最外層為加熱器護套，最大外徑140mm，護套上端設(shè)置蓋板，蓋板中心有通孔，其上連接進氣短節(jié)。

(2)技術(shù)參數(shù)。功率:60kW;點火器:長12m，外徑Φ140mm;表面最大熱負荷:2.5W/cm2;耐溫:≤550℃;耐壓:25Mpa;井深:≤2000m;工作電壓:≤600V;點火溫度測量范圍:0-550℃;適應(yīng)井況:直井、斜井、水平井。

1.2 動力電纜

地面電能要通過電纜輸送給井下電點火器，本次火驅(qū)試驗采用特種點火電纜為鋼帶鎧裝扁電纜，橫斷面投影尺寸12mm×34mm。電纜外層采用鋼帶鎧裝，有較高的抗機械損傷性能。

1.3 配套特制井口及井下扶正器

特制井口法蘭有加工的電纜出口及密封，保證電纜順利出井并連接于電控系統(tǒng)。為了防止下井施工中對電纜的損傷，我們在點火管柱的多個位置安裝了油管扶正器，避免了在拐點處油管對電力電纜的擠壓。

1.4 可顯示點火參數(shù)、調(diào)節(jié)點火電壓的微機控制系統(tǒng)

智能可控硅恒溫控制柜由主空氣開關(guān)、三相干式升壓變壓器、可控硅調(diào)節(jié)器、三相輸入電壓表、三相輸入電流表、三相輸出電壓表、三相輸出電流表、井下溫度顯示儀表及相關(guān)的輸出信號接口等組成。

2 高3-6-18塊火驅(qū)井電點火施工

對3口火驅(qū)井首先要通井檢查套管有無變形情況，通井合格后要對套管進行驗漏，對于漏失點要封堵并保證封堵合格，然后對點火井段以外的射孔井段進行封堵，封堵合格后對選定的點火井段要進行二次射孔，以確保點火井段吸氣良好，最后下入電點火管柱。

2.1 下點火管柱

(1)用熱水反循環(huán)洗井;

(2)起出原井筒管柱;

(3)探砂至設(shè)計深度，如有砂則沖砂至設(shè)計深度;

(4)通井檢查套管有無變形，特別是點火井段以上的套管通道，保證電點火器能安全下入;

(5)對點火注氣井段以上套管進行驗套試壓，驗套壓力不小于15MPa，壓力穩(wěn)定10分鐘不降為合格;

(6)注水泥封堵選定點火井段以外的原射孔井段，上下誤差不能超過1m;

(7)對選定點火井段重復(fù)射孔，選擇大孔彈和大直徑槍，孔密為10-16孔/m;

(8)刮管、通井、洗井至設(shè)計深度(點火井段頂界);

(9)用壓風(fēng)車試注，測試點火井段的吸氣指數(shù);

(10)下點火管柱:電點火器(長12m)+Φ73mm油管(至井口)+點火電纜;

(11)油管必須采用全新的N80、Φ73mm油管，認真檢查油管，絲扣完好無損，下井前要丈量準確，做好記錄;點火器底部深度必須高于點火井段頂界1-2米;

(12)裝井口250型采油樹，需裝雙閥門。

2.2 點火前進行空氣試注

在完成下點火管柱施工后和安裝好地面流程后要進行試注，目的檢查地面流程的工作可靠情況和觀察火驅(qū)井的吸氣情況，在試注時要注意以下問題:

(1)檢查井口和注氣流程管路的密封性，要求無滲漏;

(2)采用油管注氣正替井筒中的液體直到替盡為止，疏通油層并造成連續(xù)空氣相，確保油層點火和燃燒安全;

(3)試注過程中注氣速度應(yīng)由小到大平穩(wěn)地增加，注氣壓力應(yīng)小于油層破裂壓力以防氣竄;(4)試注時注意采集油層吸氣指數(shù)、注氣壓力、與鄰井連通情況及周圍油井的氣體組分等資料，為油層點火和燃燒作準備。

2.3 通電點火

(1)按設(shè)計流量向點火井井下注空氣，注意控制好油管和套管各自的空氣流量，原則井筒內(nèi)不能留下油、天然氣;

(2)低電壓、小電流向點火器送電，預(yù)熱井下電點火系統(tǒng)，檢查系統(tǒng)是否正常;

(3)分梯次逐步緩慢提高點火功率，注意監(jiān)測點火器出口溫度，對應(yīng)調(diào)整入井空氣流量;

(4)平穩(wěn)的將點火功率增加到額定值，進入全功率穩(wěn)定點火狀態(tài)，期間要注意監(jiān)測輸入電壓、輸入電流、油套管的注入空氣流量、油套管的注入壓力變化，發(fā)現(xiàn)異常要及時調(diào)整;

(5)根據(jù)輸入井內(nèi)的總熱量、注氣壓力變化曲線等參數(shù)判斷油層是否點燃，確定油層已被點燃后，繼續(xù)通電1-2天，同時加大注氣量;

(6)停電，拆除地面電纜及點火控制設(shè)備。

2.4 三口井電點火參數(shù)

表1 高3618塊三口井電點火參數(shù)表

井號點火時間

注入壓力注氣速度累注氣量輸入功率空氣溫度

MpaNm3/hNm3Kw℃

備注

高3611408.5.5-5.122.5-3.5405-430683415→25→55→61404-412成功點燃

高35216408.6.27-7.23.9-4.4420-4406347920→58→64400-415成功點燃

高3617208.7.2-7.81.6-1.75404-4036634625→59→65405-450成功點燃

3 結(jié)語

(1)高3-6-18塊所選擇的點火工藝是成功的，3口電點火井都在4-5天內(nèi)取得點火成功，達到通電一次成功，成功率100%。

(2)電點火選用的配套工具是完善的，其安全性、可靠性都適合高升油田。

(3)電點火技術(shù)費用較高，其點火器、電纜等均安裝在火井內(nèi)，很難起出，點火工具重復(fù)利用率低。

(4)空氣壓縮機必須提供持續(xù)的氣源，才能使點火成功，維持火驅(qū)順利進行。

參考文獻

[1]張宗源，繆體義.一種可靠的火燒油層點火工藝[J].油氣井測試，1998，7(4):51-54.