[01198554]火烧油层燃烧状态监测与干预调整技术及应用

该技术研究属于油气田开发工程学科领域,应用于稠油油藏蒸汽吞吐接替的火烧油层开发技术,研究火烧油层点火启动影响因素,建立火烧油层燃烧状态的监测和相应调整方法。该项目主要研究内容包括： （1）连续通空气状态下的长岩心点燃影响因素室内试验研究。自主研制了火烧油层室内模拟装置,针对点火功率、点火时间、含水率、压力以及孔隙度等因素分析对点火效果的影响,为后续火烧油层点火设计打下基础。 （2）研究建立了示踪剂辅助判定燃烧前缘的监测方法。考虑到火驱工程特点,选择化学性质稳定的气体作为示踪剂用于监测气体流向,在进行稳定性和吸附性实验评价后依据物质平衡基本思想,建立判定火烧油层燃烧前缘位置的新方法。与传统方法对比,示踪剂辅助判定火烧油层燃烧前缘新方法能较准确地指示井组间的气体流向和不同方向的流量,不仅结果可靠而且可以为燃烧波及面调整提供依据。 （3）建立火烧油层燃烧状态判及调整方法。充分利用火烧油层的燃烧过程中监测数据,在室内燃烧管试验的基础上,监测产出气体成分及变化,引入气体指数（产出废气实际值与理论值之比）的概念,可以作为判断火烧油层燃烧阶段和燃烧状态的依据。 对于燃烧状态不好,气窜严重的井组,对注气井进行调堵措施,封堵气窜通道,可提高注入气的波及系数,改善火烧油层驱油效果。无机盐暂堵技术是基于盐沉析理论来调整地层吸气剖面的有效封堵方式,实验室高温盐析实验验证了堵剂的封堵效果。 （4）探索出稠油氧化状态的干预方法。用动态实验装置考察了催化剂对稠油改质降黏的可行性,在此基础上研究点火助燃催化剂对燃烧效果的影响。实验结果表明,催化剂进一步提升了稠油的品质,助燃催化剂也直接改善氧化状态,本项研究可以为火烧油层状态调整提供行之有效的方法。 （5）研发火驱采油配套技术。针对火驱采油特点,研发了稠油火驱注气管柱和稠油采油抽油泵,应用结果表明,该配套技术可以进一步提升火驱系统效率,抽油泵解决了低高粘度稠油降粘开采的问题,减化了降粘工艺,提高了抽油泵的泵效。 火烧油层状态监测及调整机制相关成果于2010年在辽河曙光油田杜66北块开展应用,实现区块日产油由实施火烧油层前的7.04t/d提高到50.09t/d,实现单井明显见效5倍以上。 本研究于2014年获得陕西高等学校科学技术奖二等奖1项。该项目研究目前获得发明专利授权3项,实用新型专利1项,获得软件著作权2项,发表文章16篇,培养博士后1名,硕士研究生4名。 研究工程应用后,提高了整个火驱管理系统的效率,节约了大量的生产成本。油井每日的产水减少,减轻了在注水和水处理的压力。相对于注蒸汽热力采油方法,火烧油层在节约能源,减少热损失方面有显著效果,深受好评,积极响应国家建设资源节约型、环境友好型社会的发展方向。