火驅采油技術因其節(jié)能環(huán)保,并可大幅度提高采收率,越來越受到重視,已成為轉變稠油開發(fā)方式的一項重要技術。如何將油層成功點燃,是火驅技術的關鍵之一。新疆油田紅淺1井區(qū)火驅先導試驗項目研制了一種火驅電熱點火器,經過參數測試和現場應用表明,各項技術性能指標滿足淺層稠油點火要求,均一次性點火成功。
點火器設計有優(yōu)勢
根據新疆油田紅淺1井區(qū)淺層稠油油藏的點燃溫度和油層壓力等參數,要求點火器出口空氣溫度大于420℃,耐壓大于10MPa?紤]到適當提高點火溫度有利于點燃油層,因此,在點火注氣速度控制在5000Nm3/d左右的條件下,點火器的設計出口溫度大于450℃,額定功率為50kw,耐溫大于550℃,耐壓達到15MPa。
點火器為柱狀結構主要由電熱棒組件、溫控裝置、接線盒和懸掛接頭等部分組成,全長約11.52m,最大外徑150mm。對影響點火器工作性能的關鍵部位進行溫度監(jiān)測,點火功率由一個設定的關鍵溫度參數自動調控或手動控制。點火器的點火功率、出口端溫度以及井口的注氣流量、壓力、溫度等主要參數,通過相應數據模塊和信號發(fā)射裝置遠傳到監(jiān)控室,進行實時監(jiān)控。
點火器性能優(yōu)異
電氣強度檢測:電加熱棒在50Hz、3000V電壓條件下,電熱棒的絕緣填充物在1min內沒有出現被擊穿或閃爍現象。
高溫泄漏電流檢測:將電熱棒通電,當電加熱棒表面溫度達到500℃和550℃時,用電表分別測量電加熱棒接線柱與外殼間的電流。檢測結果表明,泄漏電流值遠小于允許的4mA。
電熱棒絕緣檢測:用兆歐表搖測電加熱棒的冷、熱態(tài)電阻。先在不通電條件下,測電加熱棒接線柱與外殼間的絕緣電阻;然后將加熱棒通電,待其表面溫度達到550℃時,再用兆歐表測電加熱棒接線柱與外殼間的絕緣電阻。
耐壓檢測:將點火器的電熱棒、電纜連接頭、測溫元件置于壓力容器中,進行水壓試驗。壓力上升過程中,分段穩(wěn)壓,測量相關絕緣電阻。在15MPa、20MPa、25MPa分別穩(wěn)壓30min,絕緣電阻未發(fā)生變化,且大于100MΩ,試壓結束后,被試部件沒有變形或損傷。
點火成功百分之百
點火器在新疆油田紅淺1井區(qū)hH010井點火過程運行結果:當注氣量在5000Nm3/d時,點火器功率在約7.5小時內,從0逐漸提升至額定功率 45KW;點火開始約10h后熱端出口溫度達到450℃;之后,點火器功率保持在45~48kw之間,加熱器熱端出口溫度達到440~480℃,運行約5 天;在確認油層已經點燃后,為了保證氧氣的充足供給,逐步提高注氣量至10000Nm3/d,點火器出口溫度降至300℃左右,點火過程持續(xù)約15天。
目前點火器在新疆油田火驅先導試驗區(qū)已應用7井次,運行結果表明:在額定功率條件下,注氣量5000Nm3/d時,點火器熱端出口溫度可達到440℃以上;點火器承受的最高壓力達到7.3MPa,短時最高溫度達到800℃,一次性點火成功率100%。