化学点火过程中D66稠油低温氧化特征及影响因素研究
发布时间：2021-03-25 11:25
油层点火是稠油火驱的关键问题,而点火成败的关键取决于原油是否能够达到点火温度并持续燃烧。然而对于D66区块而言,储层温度较低,原油活性差,当前经过多轮蒸汽吞吐后虽然地层温度有所提高,但近井带含水率高、储层非均质性强、单油层厚度小以及剩余油重质组分增多,导致现场化学点火技术仍存在点火难度大、点火时间长以及点火效果差等问题。因此系统研究化学点火过程中D66稠油低温氧化特征及影响因素,明确点火剂在低温氧化过程中的作用机理,对于提高该类低温油藏化学点火成功率具有重要意义。本文以D66区块稠油油藏为研究对象,在明确靶区火驱现状以及点火剂组分的基础上,利用高压高温反应釜研究原油各组分的着火特性,明确点火剂所需的最低放热量,筛选点火剂并进行原油氧化特征研究。结果表明:（1）原油中低温度馏分可以缩短点火时间、降低点火温度;（2）点火剂组分比、温度以及氧燃比是决定放热延迟时间与放热量的关键因素,实验配置的点火剂的放热峰值温度高于点火温度,酸性添加剂相对碱性添加剂可以更有效破除金属氧化膜,促进反应进行;（3）点火剂的加入可以提高局部氧浓度与放热量,增加原油耗氧速率以及点火组分而使原油快速过渡到高温氧化。其...
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
用点火剂点燃油层的工艺示意图
西安石油大学硕士学位论文14第二章D66区块火驱现状以及点火剂组分选择本章的主要内容是结合D66区块储层特征以及点火过程中存在的问题加以分析，明确目标层的特征，分析造成点火失败的各种因素，为稠油氧化特征以及化学点火机理的研究奠定基础，进而确定合适的点火剂，研究化学点火过程中原油氧化特征，实现化学点火的成功进行。2.1D66区块开发现状2.1.1点火工艺现状点火是用电加热器完成的。近年来，考虑到储层具有较高的非均质性，点火作业得到了改进。改进措施包括在点火期间在点火井周围注入更多的热量，然后在火烧油层启动后以较慢的速度增加空气流速。这样，在火烧油层启动的最后三种模式中，氧气利用率提高，采油性能提高。一般来说，在这个过程中，当最大空气喷射率较低时，会注意到燃烧气体中有1.3-2.5%的氧气。二氧化碳百分比为15-27%。从D66区块现场开采来看，电点火技术点火时间长、井筒温度高、点火成本高，容易引起井筒变形，缩减注入井寿命。同时电点火技术井筒热量损失大，随着井深点火所需能量也相应增加，极大加大了点火成本[65]。D66块采用化学点火技术，通过在注空气之前加入易于与氧气发生反应的氧化活性物质，油藏在初始地层温度下氧化速率快于普通原油氧化速率，因此能够实现快速升温。同时，实现了多层点火，通过注水调剖、化学调剖，纵向动用程度得到大幅度的提高。但仍存在纵向动用程度低，作业过程风险大，点火效果不佳等问题。2.1.2注气工艺现状目前D66区块现场注气工艺主要有笼统注气管柱和分层注气管柱两种方式。灌柱结构示意图如图2-1、2-2所示。图2-1笼统注气管柱结构图图2-2分层注气管柱结构图
西安石油大学硕士学位论文14第二章D66区块火驱现状以及点火剂组分选择本章的主要内容是结合D66区块储层特征以及点火过程中存在的问题加以分析，明确目标层的特征，分析造成点火失败的各种因素，为稠油氧化特征以及化学点火机理的研究奠定基础，进而确定合适的点火剂，研究化学点火过程中原油氧化特征，实现化学点火的成功进行。2.1D66区块开发现状2.1.1点火工艺现状点火是用电加热器完成的。近年来，考虑到储层具有较高的非均质性，点火作业得到了改进。改进措施包括在点火期间在点火井周围注入更多的热量，然后在火烧油层启动后以较慢的速度增加空气流速。这样，在火烧油层启动的最后三种模式中，氧气利用率提高，采油性能提高。一般来说，在这个过程中，当最大空气喷射率较低时，会注意到燃烧气体中有1.3-2.5%的氧气。二氧化碳百分比为15-27%。从D66区块现场开采来看，电点火技术点火时间长、井筒温度高、点火成本高，容易引起井筒变形，缩减注入井寿命。同时电点火技术井筒热量损失大，随着井深点火所需能量也相应增加，极大加大了点火成本[65]。D66块采用化学点火技术，通过在注空气之前加入易于与氧气发生反应的氧化活性物质，油藏在初始地层温度下氧化速率快于普通原油氧化速率，因此能够实现快速升温。同时，实现了多层点火，通过注水调剖、化学调剖，纵向动用程度得到大幅度的提高。但仍存在纵向动用程度低，作业过程风险大，点火效果不佳等问题。2.1.2注气工艺现状目前D66区块现场注气工艺主要有笼统注气管柱和分层注气管柱两种方式。灌柱结构示意图如图2-1、2-2所示。图2-1笼统注气管柱结构图图2-2分层注气管柱结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]自蔓燃化学点火火烧油层物理模拟研究[J]. 谢志勤. 石油钻探技术. 2018(03)
[2]稠油火驱化学点火技术的改进[J]. 张守军. 特种油气藏. 2016(04)
[3]火驱移动式电点火技术研究[J]. 刘利,张福兴,杨显志,于晓聪,张成博. 特种油气藏. 2014(06)
[4]国内火驱技术发展历程与应用前景[J]. 王元基,何江川,廖广志,王正茂. 石油学报. 2012(05)
[5]煤炭地下气化化学点火研究[J]. 钟毓娟,梁杰,刘鑫,邓生富,尤东光,刘丰. 煤炭转化. 2011(02)
[6]注蒸汽开采稠油过程中H2S的形成[J]. 张静岩,朱光有,田建波,文志刚,张水昌. 天然气地球科学. 2007(06)
[7]一种可靠的火烧油层点火工艺[J]. 张宗源,缪体义. 油气井测试. 1998(04)
[8]稠油开采新思路─油层催化裂化技术[J]. 郑焰,梁政,贾朝霞. 石油钻采工艺. 1997(06)
博士论文
[1]稠油火驱点火热动力学特征及二次启动机理研究[D]. 于晓聪.西北工业大学 2018
[2]火烧油层外加催化剂研制及其作用机理实验研究[D]. 时光.东北石油大学 2017
[3]注空气采油低温氧化催化机理研究[D]. 王腾飞.中国石油大学(华东) 2016
[4]镁（铝）金属粉的改性及其在金属/水反应推进剂中的应用研究[D]. 刘冠鹏.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]稠油火驱化学辅助点火剂性能评价实验[D]. 李吉鹏.西安石油大学 2019
本文编号：3099598
【文章来源】：西安石油大学陕西省
【文章页数】：81 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
用点火剂点燃油层的工艺示意图
西安石油大学硕士学位论文14第二章D66区块火驱现状以及点火剂组分选择本章的主要内容是结合D66区块储层特征以及点火过程中存在的问题加以分析，明确目标层的特征，分析造成点火失败的各种因素，为稠油氧化特征以及化学点火机理的研究奠定基础，进而确定合适的点火剂，研究化学点火过程中原油氧化特征，实现化学点火的成功进行。2.1D66区块开发现状2.1.1点火工艺现状点火是用电加热器完成的。近年来，考虑到储层具有较高的非均质性，点火作业得到了改进。改进措施包括在点火期间在点火井周围注入更多的热量，然后在火烧油层启动后以较慢的速度增加空气流速。这样，在火烧油层启动的最后三种模式中，氧气利用率提高，采油性能提高。一般来说，在这个过程中，当最大空气喷射率较低时，会注意到燃烧气体中有1.3-2.5%的氧气。二氧化碳百分比为15-27%。从D66区块现场开采来看，电点火技术点火时间长、井筒温度高、点火成本高，容易引起井筒变形，缩减注入井寿命。同时电点火技术井筒热量损失大，随着井深点火所需能量也相应增加，极大加大了点火成本[65]。D66块采用化学点火技术，通过在注空气之前加入易于与氧气发生反应的氧化活性物质，油藏在初始地层温度下氧化速率快于普通原油氧化速率，因此能够实现快速升温。同时，实现了多层点火，通过注水调剖、化学调剖，纵向动用程度得到大幅度的提高。但仍存在纵向动用程度低，作业过程风险大，点火效果不佳等问题。2.1.2注气工艺现状目前D66区块现场注气工艺主要有笼统注气管柱和分层注气管柱两种方式。灌柱结构示意图如图2-1、2-2所示。图2-1笼统注气管柱结构图图2-2分层注气管柱结构图
西安石油大学硕士学位论文14第二章D66区块火驱现状以及点火剂组分选择本章的主要内容是结合D66区块储层特征以及点火过程中存在的问题加以分析，明确目标层的特征，分析造成点火失败的各种因素，为稠油氧化特征以及化学点火机理的研究奠定基础，进而确定合适的点火剂，研究化学点火过程中原油氧化特征，实现化学点火的成功进行。2.1D66区块开发现状2.1.1点火工艺现状点火是用电加热器完成的。近年来，考虑到储层具有较高的非均质性，点火作业得到了改进。改进措施包括在点火期间在点火井周围注入更多的热量，然后在火烧油层启动后以较慢的速度增加空气流速。这样，在火烧油层启动的最后三种模式中，氧气利用率提高，采油性能提高。一般来说，在这个过程中，当最大空气喷射率较低时，会注意到燃烧气体中有1.3-2.5%的氧气。二氧化碳百分比为15-27%。从D66区块现场开采来看，电点火技术点火时间长、井筒温度高、点火成本高，容易引起井筒变形，缩减注入井寿命。同时电点火技术井筒热量损失大，随着井深点火所需能量也相应增加，极大加大了点火成本[65]。D66块采用化学点火技术，通过在注空气之前加入易于与氧气发生反应的氧化活性物质，油藏在初始地层温度下氧化速率快于普通原油氧化速率，因此能够实现快速升温。同时，实现了多层点火，通过注水调剖、化学调剖，纵向动用程度得到大幅度的提高。但仍存在纵向动用程度低，作业过程风险大，点火效果不佳等问题。2.1.2注气工艺现状目前D66区块现场注气工艺主要有笼统注气管柱和分层注气管柱两种方式。灌柱结构示意图如图2-1、2-2所示。图2-1笼统注气管柱结构图图2-2分层注气管柱结构图
【参考文献】：
期刊论文
[1]自蔓燃化学点火火烧油层物理模拟研究[J]. 谢志勤. 石油钻探技术. 2018(03)
[2]稠油火驱化学点火技术的改进[J]. 张守军. 特种油气藏. 2016(04)
[3]火驱移动式电点火技术研究[J]. 刘利,张福兴,杨显志,于晓聪,张成博. 特种油气藏. 2014(06)
[4]国内火驱技术发展历程与应用前景[J]. 王元基,何江川,廖广志,王正茂. 石油学报. 2012(05)
[5]煤炭地下气化化学点火研究[J]. 钟毓娟,梁杰,刘鑫,邓生富,尤东光,刘丰. 煤炭转化. 2011(02)
[6]注蒸汽开采稠油过程中H2S的形成[J]. 张静岩,朱光有,田建波,文志刚,张水昌. 天然气地球科学. 2007(06)
[7]一种可靠的火烧油层点火工艺[J]. 张宗源,缪体义. 油气井测试. 1998(04)
[8]稠油开采新思路─油层催化裂化技术[J]. 郑焰,梁政,贾朝霞. 石油钻采工艺. 1997(06)
博士论文
[1]稠油火驱点火热动力学特征及二次启动机理研究[D]. 于晓聪.西北工业大学 2018
[2]火烧油层外加催化剂研制及其作用机理实验研究[D]. 时光.东北石油大学 2017
[3]注空气采油低温氧化催化机理研究[D]. 王腾飞.中国石油大学(华东) 2016
[4]镁（铝）金属粉的改性及其在金属/水反应推进剂中的应用研究[D]. 刘冠鹏.南京理工大学 2008
硕士论文
[1]稠油火驱化学辅助点火剂性能评价实验[D]. 李吉鹏.西安石油大学 2019
本文编号：3099598
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