火驅(qū)化學點火助燃劑及點火方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種火驅(qū)化學點火助燃劑及點火方法，屬于石油火驅(qū)開采技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]火驅(qū)采油是通過注入含氧氣體，例如空氣，燃燒掉油藏中少部分原油，燃燒產(chǎn)生高溫、高壓，實現(xiàn)驅(qū)油目的。其具有降黏和多種驅(qū)替效果，具有采收率高、適用范圍廣和成本低等優(yōu)點，應(yīng)用前景廣闊。
[0003]實現(xiàn)安全有效點火是保障火驅(qū)采油成功的首要關(guān)鍵技術(shù)。
[0004]火驅(qū)采油的點火規(guī)律包括原油的低溫氧化、裂解和和高溫氧化三大階段。在點火過程中，原油先進行低溫氧化形成結(jié)焦帶，在結(jié)焦帶燃燒以后，完成點火。研究發(fā)現(xiàn)，低溫氧化可以在很寬的溫度范圍內(nèi)發(fā)生，而使結(jié)焦物燃燒卻有一個門檻溫度。不同原油形成的結(jié)焦物有不同的燃燒門檻溫度，一般要在400°C以上。原油氧化反應(yīng)的啟動需要吸收一定的能量，而點火放熱的能量需要與之匹配，點火才能順利啟動。
[0005]現(xiàn)行火驅(qū)采油技術(shù)中，點火方法有注入熱流體法、電加熱器法以及原油與鉑/鈀催化劑助燃法。
[0006]其中，注入熱流體法又分為注入蒸汽法和注入高溫燃燒氣體法。注蒸汽法是通過向油井內(nèi)注入300m3，350°C以上蒸汽后，再向井內(nèi)注入空氣而實現(xiàn)點火，其缺點是達到門檻溫度需要較長的誘導時間。注入高溫燃燒氣體法是采用活動撬裝式氣-汽發(fā)生器將柴油燃燒而產(chǎn)生的氮氣、二氧化碳和水蒸汽等混合氣體注入油井內(nèi)預(yù)熱油層，再注入空氣進行點火，該方法采用產(chǎn)生高溫高壓氣體的燃燒裝置，增加了成本和操作難度。油藏過深時，采用注入熱流體法，沿程熱損失增大，預(yù)熱效果變差。
[0007]電加熱器法是利用電纜將加熱器送入油井內(nèi)加熱注入的空氣，促進原油氧化反應(yīng)速度而實現(xiàn)點火，但該方法存在加熱不均勻、溫度過高燒壞加熱器和沿程電力損失大不適用于深層油藏等問題。
[0008]采用原油與鉑/鈀催化劑助燃法是將原油與鉑/鈀催化劑按一定比例混合均勻，以蒸汽攜帶方式注入油層，催化劑降低原油氧化反應(yīng)活化能，進而降低燃燒的門檻溫度實現(xiàn)點火，該方法存在鉑/鈀催化劑價格昂貴，點火成本高的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明的目的是提出了一種火驅(qū)化學點火助燃劑及點火方法，能夠采用更加經(jīng)濟可靠的火驅(qū)化學點火助燃劑，更安全有效地實現(xiàn)火驅(qū)驅(qū)油。
[0010]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn):
[0011]一種火驅(qū)化學點火助燃劑，包括A組分和B組分；
[0012]以質(zhì)量百分比計，A組分的用量為30wt % -70wt %，B組分的用量為30wt% -70wt%，其總和為 100% ；
[0013]其中，A組分包括碳粉、黏土、金屬及其氧化物、金屬鹽等中的至少一種組分；
[0014]B組分包括碳粉和硫磺，還包括松香、硝化棉、泥煤粉、酚醛樹脂、鋁粉和鎂粉等中的至少三種組分。
[0015]上述的火驅(qū)化學點火助燃劑能夠?qū)崿F(xiàn)在地層溫度250°C以上及有氧條件下快速點燃油層。
[0016]上述的火驅(qū)化學點火助燃劑中，優(yōu)選的，以質(zhì)量百分比計，A組分的用量為65wt%、B組分的用量為35wt%。
[0017]上述的火驅(qū)化學點火助燃劑中，優(yōu)選的，所述金屬及其氧化物包括銅及其氧化物、鐵及其氧化物、鉻及其氧化物、鎳及其氧化物等中的一種或幾種的組合。
[0018]上述的金屬及其氧化物可以按照常規(guī)、單獨使用金屬或單獨使用金屬氧化物，或者按照任意比混合。
[0019]上述的火驅(qū)化學點火助燃劑中，優(yōu)選的，所述金屬鹽包括銅鹽、鐵鹽和鈷鹽等中的一種或幾種的組合。
[0020]上述的火驅(qū)化學點火助燃劑中，優(yōu)選的，所述金屬鹽包括硫酸銅、氯化亞鐵、乙酰丙酮鐵和環(huán)烷酸鈷等中的一種或幾種的組合。
[0021]上述的火驅(qū)化學點火助燃劑中，優(yōu)選的，所述A組分為碳粉和金屬鹽，所述碳粉和金屬鹽的質(zhì)量比為1: (20-80)。
[0022]根據(jù)具體實施方案，上述A組分的金屬鹽包括乙酰丙酮鐵、環(huán)烷酸鈷和/或氯化亞鐵。
[0023]上述的火驅(qū)化學點火助燃劑中，優(yōu)選的，所述B組分為碳粉、硫磺和鎂鋁粉，所述碳粉、硫磺和鎂鋁粉的質(zhì)量比為(1-5): 1: (1-10)。
[0024]根據(jù)具體實施方案，上述鎂鋁粉為鎂粉和鋁粉任意比混合的產(chǎn)物，也可以是單獨的鎂粉或鋁粉。
[0025]本發(fā)明還提供上述的火驅(qū)化學點火助燃劑的制備方法，包括:
[0026]將A組分和B組分的原材料分別研磨至細度達到200目以上，分別混合，得到A組分粉末和B組分粉末；
[0027]將A組分粉末和B組分粉末分別使用擠出法造粒，粒徑為10-16目，并在60°C烘干，得到A組分顆粒和B組分顆粒；
[0028]A組分顆粒和B組分顆粒分開存放，即得到火驅(qū)化學點火助燃劑。
[0029]上述的A組分顆粒和B組分顆粒應(yīng)隔離放置，避免在點火油層之外的地方接觸。
[0030]本發(fā)明還提供一種火驅(qū)化學點火方法，其使用上述的火驅(qū)化學點火助燃劑，包括如下步驟:
[0031]將待開采儲層地層預(yù)熱至250°C以上；
[0032]先使用氮氣向火驅(qū)點火井內(nèi)注入A組分，A組分的用量與原油的量的質(zhì)量比不低于 1:9 ;
[0033]再使用氮氣向火驅(qū)點火井內(nèi)注入B組分，B組分在油層中單點分布量不小于4.5g ；
[0034]最后連續(xù)注入含氧氣體，當燃燒產(chǎn)物中02濃度<3%、C02濃度>12%、N2/C02= 4_6，燃燒區(qū)內(nèi)溫度420°C以上，即點火成功。
[0035]上述的火驅(qū)化學點火方法中，優(yōu)選的，含氧氣體的注入速度為0.015m/s-0.035m/So
[0036]上述的火驅(qū)化學點火方法中，優(yōu)選的，單位體積油砂需要注入的含氧氣體的用量為250Nm3-628Nm3，單位體積原油需要注入的含氧氣體的用量為1762Nm3_4400Nm3。
[0037]本發(fā)明的突出效果為:
[0038]本發(fā)明的火驅(qū)化學點火助燃劑操作危險性小、點火可靠性好。
[0039]本發(fā)明的火驅(qū)化學點火方法能夠?qū)崿F(xiàn)在地層溫度250°C左右及有氧條件下實現(xiàn)快速點火，提高火驅(qū)采油效益。
【附圖說明】
[0040]圖1是實施例進行助燃劑點燃含水油砂實驗測試結(jié)果曲線圖。
【具體實施方式】
[0041]為了對本發(fā)明的技術(shù)特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對本發(fā)明的技術(shù)方案進行以下詳細說明，但不能理解為對本發(fā)明的可實施范圍的限定。下述實施例中所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無特殊說明，均可從商業(yè)途徑獲得。
[0042]實施例1
[0043]本實施例提供一種火驅(qū)化學點火助燃劑，包括A組分和B組分；
[0044]A組分包括:碳粉和乙酰丙酮鐵；B組分包括:碳粉、硫磺、鎂鋁粉(常規(guī)比例混合)；
[0045]以質(zhì)量百分比計，各組分的用量比例分別為:乙酰丙酮鐵60%、炭粉15%、鎂鋁粉15%和硫磺10%。
[0046]上述的火驅(qū)化學點火助燃劑是這樣制備的:
[0047]將A組分和B組分的原材料分別研磨至細度達到200目以上(過200目篩)，分別混合(按照常規(guī)方法進行機械混合)，得到A組分粉末和B組分粉末；
[0048]將A組分粉末和B組分粉末分別使用擠出法造粒，粒徑為10-16目，并在60°C烘干(水浴烘箱烘干)，得到A組分顆粒和B組分顆粒；
[0049]A組分顆粒和B組分顆粒分開存放，即得到火驅(qū)化學點火助燃劑。
[0050]本實施例還提供一種火驅(qū)化學點火方法，其使用上述的火驅(qū)化學點火助燃劑，