本申請涉及油氣田開采領(lǐng)域，尤其涉及一種火燒油層點(diǎn)火方法及裝置。

背景技術(shù)：

本部分的描述僅提供與本申請公開相關(guān)的背景信息，而不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)。

實(shí)施火燒油層工藝時，一般可以采用電點(diǎn)火的方法使油層溫度達(dá)到原油燃點(diǎn)，然后向油層注入空氣或氧氣，使油層原油持續(xù)燃燒。因此，點(diǎn)火是實(shí)施火燒油層工藝的重要步驟。

火燒油層工藝具有熱效率和采收率高、節(jié)能減排等優(yōu)勢，尤其適合粘度較高的稠油的開采。本申請的發(fā)明人在經(jīng)過長期的現(xiàn)場施工后發(fā)現(xiàn)，在實(shí)施火燒油層工藝前，注汽管的內(nèi)壁常會凝結(jié)有固態(tài)的殘余稠油。這部分殘余稠油產(chǎn)生的主要原因是，油層與井筒存在壓差，油層中的稠油在該壓差作用下，進(jìn)入井筒中，并最終凝結(jié)在注汽管的內(nèi)壁上。

目前，常規(guī)電點(diǎn)火技術(shù)，點(diǎn)火器加熱時熱端瞬時溫度可以達(dá)到600攝氏度以上，局部高溫會引起井筒上的殘余稠油發(fā)生遇熱爆燃，導(dǎo)致點(diǎn)火器冷端及以上電纜(耐溫一般低于200攝氏度)被燒毀，致使點(diǎn)火工作不能正常進(jìn)行，火燒油層工藝實(shí)施失敗。

此外，在實(shí)施現(xiàn)有的電點(diǎn)火技術(shù)時，常會發(fā)生油層的原油上返進(jìn)入井筒內(nèi)，從而導(dǎo)致原油在井筒內(nèi)燃燒損壞電點(diǎn)火器。

應(yīng)該注意，上面對技術(shù)背景的介紹只是為了方便對本申請的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的說明，并方便本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解而闡述的。不能僅僅因?yàn)檫@些方案在本申請的背景技術(shù)部分進(jìn)行了闡述而認(rèn)為上述技術(shù)方案為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本申請的目的在于提供一種火燒油層點(diǎn)火方法及裝置，以清除注汽管內(nèi)壁上的殘余稠油，避免原油上返，保證點(diǎn)火操作正常進(jìn)行。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請?zhí)峁┝巳缦碌募夹g(shù)方案。

一種火燒油層點(diǎn)火方法，包括：

向注汽管中注入蒸汽，所述蒸汽具有預(yù)定溫度和預(yù)定干度；

當(dāng)注入的所述蒸汽滿足第一預(yù)設(shè)條件時，逐漸降低所述蒸汽的注入量，并向所述注汽管中注入控溫壓井氣體；

當(dāng)注入的所述控溫壓井氣體滿足第二預(yù)設(shè)條件時，向所述注汽管中下入電點(diǎn)火器；

逐漸降低所述控溫壓井氣體的注入量，并向所述注汽管中注入助燃?xì)怏w；

啟動所述電點(diǎn)火器工作。

優(yōu)選地，所述注汽管包括：

第一管體；

第二管體，所述第二管體設(shè)置在所述第一管體中，所述第一管體和所述第二管體之間形成環(huán)腔，所述環(huán)腔具有預(yù)定真空度。

優(yōu)選地，所述預(yù)定真空度為0至10千帕。

優(yōu)選地，所述預(yù)定溫度大于200攝氏度。

優(yōu)選地，所述預(yù)定干度為0.5至1。

優(yōu)選地，所述第一預(yù)設(shè)條件包括如下的至少一種：

所述蒸汽的注入時間達(dá)到第一預(yù)定時長；

所述蒸汽的注入量達(dá)到第一預(yù)定閾值。

優(yōu)選地，所述注汽管設(shè)置在套管中，所述注汽管與所述套管之間形成有環(huán)空；

相應(yīng)地，在向所述注汽管中注入蒸汽的同時，向所述環(huán)空中注入所述蒸汽。

優(yōu)選地，在向所述注汽管中注入控溫壓井氣體的同時，向所述環(huán)空中注入所述控溫壓井氣體。

優(yōu)選地，向所述注汽管中注入控溫壓井氣體的步驟中包括如下的任意一種：

在降低所述蒸汽注入量的同時，向所述注汽管中注入所述控溫壓井氣體；

在降低所述蒸汽注入量的過程中，向所述注汽管中注入所述控溫壓井氣體。

優(yōu)選地，所述第二預(yù)設(shè)條件包括如下的至少一種：

所述控溫壓井氣體的注入時間達(dá)到第二預(yù)定時長；

所述控溫壓井氣體的注入量達(dá)到第二預(yù)定閾值。

優(yōu)選地，向所述注汽管中注入助燃?xì)怏w的步驟中包括如下的任意一種：

在降低所述控溫壓井氣體注入量的同時，向所述注汽管中注入所述助燃?xì)怏w；

在降低所述控溫壓井氣體注入量的過程中，向所述注汽管中注入所述助燃?xì)怏w。

優(yōu)選地，所述控溫壓井氣體包括如下的至少一種：氮?dú)猓趸?，惰性氣體。

優(yōu)選地，所述助燃?xì)怏w包括如下的至少一種：空氣，氧氣。

一種火燒油層點(diǎn)火裝置，包括：

套管；

注汽管，所述注汽管設(shè)置在所述套管中，所述注汽管與所述套管之間形成有環(huán)空；

電點(diǎn)火器，所述電點(diǎn)火器設(shè)置在所述注汽管中；

四通接頭，所述四通接頭的第一端口與所述注汽管相連通，第二端口與蒸汽源相連通，第三端口與控溫壓井氣體源相連通，第四端口與助燃?xì)怏w源相連通。

優(yōu)選地，還包括單向閥，所述單向閥設(shè)置在所述注汽管與所述第一端口之間。

優(yōu)選地，還包括與所述注汽管相連接的封隔器，所述封隔器坐封在所述套管的內(nèi)壁上。

優(yōu)選地，所述注汽管包括：

第一管體；

第二管體，所述第二管體設(shè)置在所述第一管體中，所述第一管體和所述第二管體之間形成環(huán)腔，所述環(huán)腔具有預(yù)定真空度。

優(yōu)選地，所述預(yù)定真空度為0至10千帕。

優(yōu)選地，所述注汽管包括第一管段和第二管段，所述第一管段和所述第二管段之間通過伸縮管相連接。

借由以上的技術(shù)方案，本申請通過向注汽管中注入具有預(yù)定溫度和預(yù)定干度的蒸汽，從而清除注汽管內(nèi)壁上殘余的稠油，有效防止點(diǎn)火器加熱時注汽管內(nèi)壁上殘余的稠油發(fā)生爆燃；并通過向注汽管中注入控溫壓井氣體，使井筒內(nèi)壓力與油層壓力和溫度保持穩(wěn)定，避免油層中的原油上返，保證點(diǎn)火操作能夠正常進(jìn)行。

其它應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒏鶕?jù)本文中提供的描述而變得明顯。本申請內(nèi)容的描述和具體示例僅旨在例示的目的，并非旨在限制本申請的范圍。

附圖說明

在此描述的附圖僅用于解釋目的，而不意圖以任何方式來限制本申請公開的范圍。另外，圖中的各部件的形狀和比例尺寸等僅為示意性的，用于幫助對本申請的理解，并不是具體限定本申請各部件的形狀和比例尺寸。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本申請的教導(dǎo)下，可以根據(jù)具體情況選擇各種可能的形狀和比例尺寸來實(shí)施本申請。在附圖中：

圖1為本申請一個實(shí)施方式的火燒油層點(diǎn)火方法的流程圖；

圖2為本申請一個實(shí)施方式的火燒油層點(diǎn)火裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，當(dāng)一個零部件被稱為“設(shè)置于”另一個零部件，它可以直接在另一個零部件上或者也可以存在居中的零部件。當(dāng)一個零部件被認(rèn)為是“連接”另一個零部件，它可以是直接連接到另一個零部件或者可能同時存在居中零部件。本文所使用的術(shù)語“豎直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的，并不表示是唯一的實(shí)施方式。

除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本申請的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本申請的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的，不是旨在于限制本申請。本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。

圖1為本申請一個實(shí)施方式提供的一種火燒油層點(diǎn)火方法的流程圖。雖然本申請?zhí)峁┝巳缦率鰧?shí)施方式或流程圖所述的方法操作步驟，但是基于常規(guī)或者無需創(chuàng)造性的勞動，在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步驟。此外，所述方法在邏輯性上不存在必要因果關(guān)系的步驟中，這些步驟的執(zhí)行順序不限于本申請實(shí)施方式中所提供的執(zhí)行順序。

請參閱圖1，本申請一個實(shí)施方式提供的一種火燒油層點(diǎn)火方法可以包括如下步驟。

步驟S10：向注汽管中注入蒸汽，所述蒸汽具有預(yù)定溫度和預(yù)定干度。

在本實(shí)施方式中，注入的蒸汽用于清除注汽管內(nèi)壁上的殘余稠油。具體的，當(dāng)井筒內(nèi)的溫度降低后，注汽管內(nèi)壁上殘余的稠油一般會凝固呈固態(tài)狀。注入的蒸汽由于具有預(yù)定溫度和預(yù)定干度，因此，蒸汽可以將攜帶的熱量傳遞給呈固態(tài)狀的殘余稠油，使殘余稠油溫度升高，粘度降低，重新具有流動性，從而沿著注汽管內(nèi)壁向下流動至人工井底，實(shí)現(xiàn)殘余稠油的清除。

為了使蒸汽具有較佳的清除殘余稠油的能力，溫度和干度與蒸汽所攜帶的熱量具有正相關(guān)的關(guān)聯(lián)關(guān)系。在一個實(shí)施方式中，蒸汽的預(yù)定溫度優(yōu)選為大于200攝氏度，蒸汽的預(yù)定干度優(yōu)選為0.5至1。如此，本實(shí)施方式中的蒸汽為過熱蒸汽，將過熱蒸汽用于殘余稠油的清除，可以有效利用過熱蒸汽的潛熱，殘余稠油的清除效果較佳。

當(dāng)然，預(yù)設(shè)溫度和預(yù)設(shè)干度并不限于上述所列，預(yù)設(shè)溫度和預(yù)設(shè)干度還可以包括其它值，實(shí)際中可以根據(jù)工況條件進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整，本申請對此不作限定。

此外，注入的蒸汽還具有預(yù)定的流速，可以對殘余稠油具有一定的清掃作用，進(jìn)一步輔助和提高了殘余稠油的清除效果。

在本實(shí)施方式中，為了最大限度的利用蒸汽自身所攜帶的熱量，盡量避免蒸汽在注汽管中向井下流動的過程中發(fā)生徑向的熱量散失，注汽管應(yīng)具有較佳的徑向隔熱性能。具體的，注汽管可以包括：第一管體和第二管體，其中，第二管體設(shè)置在第一管體中，第一管體和第二管體之間形成有環(huán)腔，環(huán)腔具有預(yù)定真空度。

通過內(nèi)外雙層管體，且在兩個管體之間的環(huán)空具有預(yù)定真空度的設(shè)計(jì)，使得本實(shí)施方式的注汽管沿徑向具有較佳的隔熱性能。如此，蒸汽所攜帶的熱量能夠最大的程度的沿注汽管的軸向被輸送至井下用于殘余稠油的清除，從而提高了蒸汽的利用率。

在本實(shí)施方式中，在兼顧制造成本和隔熱效果的情況下，第一管體和第二管體之間形成的環(huán)空的預(yù)定真空度優(yōu)選為0至10千帕。

在一個實(shí)施方式中，注汽管設(shè)置在套管中，注汽管與套管之間形成有環(huán)空。在某些情況下，當(dāng)油井因固井質(zhì)量、射孔震動、套管腐蝕、油層出砂等因素影響，造成套管外周壁與水泥環(huán)，或水泥環(huán)與井壁之間發(fā)生竄通即管外竄槽時，油層中的原油可能會沿著管外竄槽進(jìn)入上部的環(huán)空。因此，在向注汽管中注入蒸汽的同時，也向環(huán)空中注入蒸汽，以清除殘余在環(huán)空中的稠油，將盡量降低后續(xù)點(diǎn)火操作時井下發(fā)生爆燃事故的可能性。

步驟S20：當(dāng)注入的所述蒸汽滿足第一預(yù)設(shè)條件時，逐漸降低所述蒸汽的注入量，并向所述注汽管中注入控溫壓井氣體。

在本實(shí)施方式中，注入的蒸汽不僅將熱量傳遞給殘油稠油，還加熱了注汽管，使井筒內(nèi)的溫度升高。當(dāng)溫度較高(高于原油燃點(diǎn))，在后續(xù)注入助燃?xì)怏w時，很容易發(fā)生井筒著火，從而可能燒毀電點(diǎn)火器。

因此，在注蒸汽之后，注助燃?xì)怏w之前，有必要向井筒內(nèi)注入控溫壓井氣體。在本實(shí)施方式中，控溫壓井氣體為化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的氣體，即便在一定高溫情況下也不會與其它物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。具體的，控溫壓井氣體可以包括如下的至少一種：氮?dú)?，二氧化碳，惰性氣體。

控溫壓井氣體的溫度低于蒸汽的溫度，實(shí)際中，控溫壓井氣體的溫度可以為室溫(25攝氏度)。如此，注入的控溫壓井氣體可以降低并穩(wěn)定井筒內(nèi)的溫度，為后續(xù)的電點(diǎn)火器的工作提供適宜的溫度氛圍，避免井筒著火。

此外，注入的控溫壓井氣體還可以穩(wěn)定井筒內(nèi)的壓力，起到壓井作用，防止油層中的原油以及井底的原油上返。如此，控制井筒內(nèi)的動液面處于電點(diǎn)火器以下，保證點(diǎn)火操作能夠正常進(jìn)行。

進(jìn)一步地，由于蒸汽的制備成本較高，在注入的蒸汽滿足第一預(yù)設(shè)條件時轉(zhuǎn)注控溫壓井氣體，從而節(jié)約了蒸汽的使用量，因此具有良好的經(jīng)濟(jì)效益。在兼顧實(shí)際工程中控溫壓井氣體需求量較大以及制備成本的情況下，控溫壓井氣體優(yōu)選為氮?dú)狻?/p>

當(dāng)注入的蒸汽滿足第一預(yù)設(shè)條件時，可以認(rèn)為已將殘余稠油完全清除。具體的，第一預(yù)設(shè)條件可以包括如下的至少一種：所述蒸汽的注入時間達(dá)到第一預(yù)定時長；所述蒸汽的注入量達(dá)到第一預(yù)定閾值。

在本實(shí)施方式中，第一預(yù)定時長和第一預(yù)定閾值可根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整，舉例為，第一預(yù)定時長為24小時，第一預(yù)定閾值為300攝氏度，本申請對此不作限定。具體的，舉例為，當(dāng)注汽管的內(nèi)徑尺寸較大時，則注汽管的內(nèi)壁上殘余稠油的量可能較多，此時可以將第一預(yù)定時長和第一預(yù)定閾值設(shè)置的較高；或者，油層中原油上返情況較嚴(yán)重時，則注汽管的內(nèi)壁上殘余稠油的量可能也較多，此時也可以將第一預(yù)定時長和第一預(yù)定閾值設(shè)置的較高。

需要說明的是，當(dāng)注入的蒸汽滿足第一預(yù)設(shè)條件時，蒸汽的注入不會立即停止，而是以一定的加速度(加速度值為負(fù))開始逐漸降低蒸汽的注入量。具體的，在一個場景中，蒸汽的初始注入速度為2噸/時，當(dāng)滿足第一預(yù)設(shè)條件時，逐漸降低蒸汽的注入量，至開始注入控溫壓井氣體歷時24小時，蒸汽的注入速度降低至1噸/時。隨后，再以同樣的加速度降低蒸汽的注入速度，至蒸汽的注入速度將至零時，總計(jì)歷時48小時。

需要說明的是，逐漸降低蒸汽注入量的加速度可以根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整，本申請對比不作限定。

并且，在降低蒸汽注入量的同時，或者，降低蒸汽注入量的過程中，向注汽管中注入控溫壓井氣體，以使注汽實(shí)現(xiàn)無縫銜接，避免井下壓力失衡導(dǎo)致油層中的原油發(fā)生上返的情況，從而提高了注汽開發(fā)的安全性，降低了因井口注汽壓力過低造成的原油上返而發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

具體的，在降低蒸汽注入量的操作時，同時開啟控溫壓井氣體的注入操作。這樣，在開始降低蒸汽注入量操作時刻起至蒸汽完全停注期間內(nèi)，蒸汽和控溫壓井氣體一并注入注汽管中。

或者，在降低蒸汽注入量的過程中，向注汽管中注入控溫壓井氣體，舉例為，可以自開始降低蒸汽注入量操作時刻起預(yù)定時長后，開啟控溫壓井氣體的注入操作；或者，蒸汽當(dāng)前注入速度與初始注入速度之間的比值下降至預(yù)定值(例如0.5)時，開啟控溫壓井氣體的注入操作。

在本實(shí)施方式中，控溫壓井氣體的注入速度可以由零以一定的加速度(加速度值為正)逐漸增大，而后勻速注入，也可以為自始至終均為勻速注入，本申請對此不作限定。

在一個實(shí)施方式中，在向注汽管中注入控溫壓井氣體的同時，向環(huán)空中也注入控溫壓井氣體。向環(huán)空中注入的控溫壓井氣體使注汽管內(nèi)外的壓力保持平衡，以盡量避免因井筒內(nèi)壓力較高導(dǎo)致原油經(jīng)管外竄槽再次進(jìn)入環(huán)空中。

本實(shí)施方式通過在點(diǎn)火操作前，先向注汽管中注入控溫壓井氣體，為電點(diǎn)火器正常工作提供溫度和壓力氛圍，確保電點(diǎn)火器能夠正常連續(xù)工作，提高了點(diǎn)火成功率。

步驟S30：當(dāng)注入的所述控溫壓井氣體滿足第二預(yù)設(shè)條件時，向所述注汽管中下入電點(diǎn)火器。

在本實(shí)施方式中，當(dāng)注入的控溫壓井氣體滿足第二預(yù)設(shè)條件時，可以認(rèn)為滿足電點(diǎn)火器的下入條件。具體的，第二預(yù)設(shè)條件可以包括如下的至少一種：所述控溫壓井氣體的注入時間達(dá)到第二預(yù)定時長；所述控溫壓井氣體的注入量達(dá)到第二預(yù)定閾值。

在本實(shí)施方式中，第二預(yù)定時長和第二預(yù)定閾值可根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整，舉例為，第二預(yù)定時長為4天，第二預(yù)定閾值為550攝氏度，本申請對此不作限定。具體的，舉例為，在注控溫壓井氣體之前井筒內(nèi)溫度較高時，可以將第二預(yù)定時長和第二預(yù)定閾值設(shè)置的較高；或者，在注控溫壓井氣體之前井筒內(nèi)壓力較低時，可以將第二預(yù)定時長和第二預(yù)定閾值設(shè)置的較高。

或者，可以通過傳感器實(shí)時檢測井筒內(nèi)尤其是電點(diǎn)火器對應(yīng)位置處的溫度和壓力值，當(dāng)溫度和壓力保持穩(wěn)定不發(fā)生波動時，滿足電點(diǎn)火器的下入條件。

在本實(shí)施方式中，電點(diǎn)火器可以采用任意合適的現(xiàn)有構(gòu)造，本申請對此不作限定。電點(diǎn)火器的具體下入方式可以為，電點(diǎn)火器固定連接電纜的一端，電纜的另一端連接至電源，通過電纜將電點(diǎn)火器下入至注汽管中，并由電纜將電點(diǎn)火器懸置點(diǎn)火位置。

步驟S40：逐漸降低所述控溫壓井氣體的注入量，并向所述注汽管中注入助燃?xì)怏w。

在完成電點(diǎn)火器的下入操作后，便可以向注汽管中注入助燃?xì)怏w，以為后續(xù)的點(diǎn)火操作提供助燃?xì)怏w氛圍。在本實(shí)施方式中，助燃?xì)怏w中至少應(yīng)包含有氧氣成分，具體的，助燃?xì)怏w可以包括空氣和氧氣中的至少一種。

同樣的，控溫壓井氣體的注入不會立即停止，而是以一定的加速度(加速度值為負(fù))開始逐漸降低控溫壓井氣體的注入量。具體的，在一個場景中，控溫壓井氣體的初始注入速度為360基準(zhǔn)立方米/時，當(dāng)滿足第二預(yù)設(shè)條件時，逐漸降低控溫壓井氣體的注入量，至開始注入助燃?xì)怏w歷時24小時，控溫壓井氣體的注入速度降低至180基準(zhǔn)立方米/時。隨后，再以同樣的加速度降低控溫壓井氣體的注入速度，至控溫壓井氣體的注入速度將至零時，總計(jì)歷時48小時。

需要說明的是，逐漸降低控溫壓井氣體注入量的加速度可以根據(jù)實(shí)際工況條件進(jìn)行設(shè)置和調(diào)整，本申請對比不作限定。

并且，在降低控溫壓井氣體注入量的同時，或者，降低控溫壓井氣體注入量的過程中，向注汽管中注入助燃?xì)怏w，以使注汽實(shí)現(xiàn)無縫銜接，避免井下壓力失衡導(dǎo)致油層中的原油發(fā)生上返的情況，從而提高了注汽開發(fā)的安全性，降低了因井口注汽壓力過低造成的原油上返而發(fā)生爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

具體的，在降低控溫壓井氣體注入量的操作時，同時開啟助燃?xì)怏w的注入操作。這樣，在開始降低控溫壓井氣體注入量操作時刻起至控溫壓井氣體完全停注期間內(nèi)，控溫壓井氣體和助燃?xì)怏w一并注入注汽管中。

或者，在降低控溫壓井氣體注入量的過程中，向注汽管中注入助燃?xì)怏w，舉例為，可以自開始降低控溫壓井氣體注入量操作時刻起預(yù)定時長后，開啟助燃?xì)怏w的注入操作；或者，控溫壓井氣體當(dāng)前注入速度與初始注入速度之間的比值下降至預(yù)定值(例如0.5)時，開啟助燃?xì)怏w的注入操作。

在本實(shí)施方式中，助燃?xì)怏w的注入速度可以由零以一定的加速度(加速度值為正)逐漸增大，而后勻速注入，也可以為自始至終均為勻速注入，本申請對此不作限定。

本實(shí)施方式通過注助燃?xì)怏w與控溫壓井氣體的無縫銜接，可以使井筒內(nèi)壓力始終維持在較為溫度的狀態(tài)，盡量避免油層原油上返導(dǎo)致點(diǎn)火無法正常進(jìn)行。

步驟S50：啟動所述電點(diǎn)火器工作。

在本實(shí)施方式中，當(dāng)完成助燃?xì)怏w的注入之后，點(diǎn)火操作的準(zhǔn)備工作已完成，此時即可進(jìn)行點(diǎn)火操作。具體的，通過電纜使電點(diǎn)火器接通電源，使電點(diǎn)火器工作。

本申請通過向注汽管中注入具有預(yù)定溫度和預(yù)定干度的蒸汽，從而清除注汽管內(nèi)壁上殘余的稠油，有效防止點(diǎn)火器加熱時注汽管內(nèi)壁上殘余的稠油發(fā)生爆燃；并通過向注汽管中注入控溫壓井氣體，使井筒內(nèi)壓力與油層壓力和溫度保持穩(wěn)定，避免油層中的原油上返，保證點(diǎn)火操作能夠正常進(jìn)行。

下面以實(shí)際工程施工為例，說明本申請實(shí)施方式的火燒油層點(diǎn)火方法的技術(shù)方案。

在實(shí)施本申請實(shí)施方式的火燒油層點(diǎn)火方法前，按常規(guī)火驅(qū)標(biāo)準(zhǔn)篩選實(shí)施該申請的重油油藏：油藏深度＞200米，油層厚度＞8米，油層滲透率＞200毫達(dá)西，油層溫度下原油粘度＜10000毫帕·秒，含油飽和度＞60％。

實(shí)際中選取的是新疆油田某油藏區(qū)塊，該油藏區(qū)塊為蒸汽驅(qū)后廢棄油藏，進(jìn)行本申請實(shí)施方式的火燒油層點(diǎn)火方法的火驅(qū)試驗(yàn)。該油藏埋藏深度200米，平均地層壓力1.8兆帕，地層溫度17.4攝氏度，油層有效厚度10米，孔隙度29.0％，油層滲透率1200毫達(dá)西，油層溫度下平均原油粘度10000毫帕·秒，含油飽和度75.0％。

(1)在該油藏選定一對直井、水平井組成的火驅(qū)井組，首先由直井向油層內(nèi)連續(xù)注入蒸汽，注汽速度為2噸/時，其中注汽管注汽速度為0.5噸/時，環(huán)空注汽速度為1.5噸/時，注汽24小時；

(2)清掃完畢后逐漸降低蒸汽注入量，無縫銜接，通過注汽管及環(huán)空連續(xù)向地層注入常溫氮?dú)?，注汽速度?60基準(zhǔn)立方米/時，中注汽管注汽速度為260基準(zhǔn)立方米/時，環(huán)空注汽速度為100基準(zhǔn)立方米/時，注汽15小時；

(3)氮?dú)鉂M足注入量時，井筒內(nèi)溫度、壓力穩(wěn)定，滿足電點(diǎn)火器下入條件，下放連續(xù)油管式電點(diǎn)火器至油層射孔頂部1米處的點(diǎn)火位置，完成點(diǎn)火準(zhǔn)備工作；

(4)逐漸降低注氮?dú)饬?，空氣壓縮機(jī)運(yùn)行，無縫銜接，連續(xù)切換向地層注入空氣，點(diǎn)火器啟動運(yùn)行，轉(zhuǎn)入點(diǎn)火投產(chǎn)階段；

(5)根據(jù)井下溫度變化調(diào)節(jié)點(diǎn)火器功率，至井筒內(nèi)空氣連續(xù)加熱溫度高達(dá)550攝氏度以上，持續(xù)時間4～5天，點(diǎn)火階段結(jié)束，轉(zhuǎn)入火燒油層開采。

經(jīng)濟(jì)效益分析：本申請實(shí)施方式的火燒油層點(diǎn)火方法在實(shí)際作業(yè)時的費(fèi)用單價約為1.5萬元/天，共計(jì)投入成本6～8萬元，大大低于實(shí)際增油的經(jīng)濟(jì)效益，適于推廣。

請參閱圖2，本申請一個實(shí)施方式提供的一種火燒油層點(diǎn)火裝置可以包括：套管1；注汽管2，所述注汽管2設(shè)置在所述套管1中，所述注汽管2與所述套管1之間形成有環(huán)空12；電點(diǎn)火器3，所述電點(diǎn)火器3設(shè)置在所述注汽管2中；四通接頭4，所述四通接頭4的第一端口與所述注汽管2相連通，第二端口與蒸汽源相連通，第三端口與控溫壓井氣體源相連通，第四端口與助燃?xì)怏w源相連通。

本申請實(shí)施方式的火燒油層點(diǎn)火裝置通過設(shè)置與注汽管2相連通的四通接頭4，通過四通接頭4的第二端口首先向注汽管中注入蒸汽以清除注汽管內(nèi)壁上的殘余稠油，通過四通接頭4的第三端口向注汽管中注入控溫壓井氣體以穩(wěn)定井筒內(nèi)溫度和壓力，以為點(diǎn)火操作提供適宜的溫度和壓力氛圍，通過四通接頭4的第四端口向注汽管2中注入助燃?xì)怏w，以為點(diǎn)火操作提供助燃?xì)怏w氛圍，從而實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火操作。如此，在點(diǎn)火操作前，預(yù)先清除注汽管內(nèi)壁上的殘余稠油，有效防止點(diǎn)火器加熱時注汽管2內(nèi)壁上殘余的稠油發(fā)生爆燃；并通過向注汽管2中注入控溫壓井氣體，使井筒內(nèi)壓力與油層壓力和溫度保持穩(wěn)定，避免油層中的原油在壓差作用下上返，保證點(diǎn)火操作正常進(jìn)行。

在本實(shí)施方式中，當(dāng)向注汽管2中注入蒸汽時，為了最大限度的利用蒸汽自身所攜帶的熱量，盡量避免蒸汽在注汽管2中向井下流動的過程中發(fā)生徑向的熱量散失，注汽管2應(yīng)具有較佳的徑向隔熱性能。具體的，注汽管2可以包括：第一管體和第二管體，其中，第二管體設(shè)置在第一管體中，第一管體和第二管體之間形成有環(huán)腔，環(huán)腔具有預(yù)定真空度。

通過內(nèi)外雙層管體，且在兩個管體之間的環(huán)空12具有預(yù)定真空度的設(shè)計(jì)，使得本實(shí)施方式的注汽管2沿徑向具有較佳的隔熱性能。如此，蒸汽所攜帶的熱量能夠最大的程度的沿注汽管2的軸向被輸送至井下用于殘余稠油的清除，從而提高了蒸汽的利用率。

在本實(shí)施方式中，在兼顧制造成本和隔熱效果的情況下，第一管體和第二管體之間形成的環(huán)空12的預(yù)定真空度優(yōu)選為0至10千帕。

進(jìn)一步地，注汽管2可以包括第一管段21和第二管段22，第一管段21和第二管段22之間通過伸縮管5相連接。伸縮管5用于調(diào)節(jié)注汽管2的上下位移，當(dāng)注汽管2受熱膨脹或遇冷收縮時，第一管段21和第二管段22可以壓縮或拉伸伸縮管5，從而使第一管段21和第二管段22上下位移，以此使注汽管2的位置保持穩(wěn)定。

在本實(shí)施方式中，電點(diǎn)火器3可以采用任意合適的現(xiàn)有構(gòu)造，本申請對此不作限定。電點(diǎn)火器3可以固定連接在電纜9的一端，電纜9的另一端連接至電源，通過電纜9將電點(diǎn)火器3下入至注汽管2中，并由電纜9將電點(diǎn)火器3懸置點(diǎn)火位置。

在本實(shí)施方式中，四通接頭4可以采用任意合適的現(xiàn)有構(gòu)造，本申請對此不作限定。四通接頭4與注汽管2的連接方式可以為，注汽管2上連接有另一四通接頭6，該四通接頭6的上端口可供電纜穿過，四通接頭4的第一端口連接在四通接頭6的左右兩端口中的任意一個。

在一個實(shí)施方式中，所述火燒油層點(diǎn)火裝置還可以還包括單向閥7，單向閥7設(shè)置在注汽管2與第一端口之間。

在本實(shí)施方式中，單向閥7可以采用任意合適的現(xiàn)有構(gòu)造，本申請對此不作限定。單向閥7具有單向限流作用，用于防止注入到注汽管2中的蒸汽、控溫壓井氣體、助燃?xì)怏w發(fā)生回流。

如圖2所示，在本實(shí)施方式中，單向閥7設(shè)置在注汽管2與第一端口之間的方式可以為，單向閥7設(shè)置在四通接頭4的第一端口與四通接頭6的右端口之間，即四通接頭4的第一端口與四通接頭6的右端口通過該單向閥7連通。

在一個實(shí)施方式中，所述火燒油層點(diǎn)火裝置還可以還包括與注汽管2相連接的封隔器8，封隔器8坐封在套管1的內(nèi)壁上。

在本實(shí)施方式中，封隔器8可以采用任意合適的現(xiàn)有構(gòu)造，本申請對此不作限定。封隔器8用于將環(huán)空12封隔開來，用于防止通過注汽管2向井筒內(nèi)注入的蒸汽沿環(huán)空12向上流動，導(dǎo)致蒸汽攜帶的熱量發(fā)生溢失，也用于防止通過注汽管2向井筒內(nèi)注入的控溫壓井氣體沿環(huán)空12向上流動，導(dǎo)致壓井效果不佳。

需要說明的是，在本申請的描述中，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的和區(qū)別類似的對象，兩者之間并不存在先后順序，也不能理解為指示或暗示相對重要性。此外，在本申請的描述中，除非另有說明，“多個”的含義是兩個或兩個以上。

本文引用的任何數(shù)字值都包括從下限值到上限值之間以一個單位遞增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之間存在至少兩個單位的間隔即可。舉例來說，如果闡述了一個部件的數(shù)量或過程變量(例如溫度、壓力、時間等)的值是從1到90，優(yōu)選從21到80，更優(yōu)選從30到70，則目的是為了說明該說明書中也明確地列舉了諸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。對于小于1的值，適當(dāng)?shù)卣J(rèn)為一個單位是0.0001、0.001、0.01、0.1。這些僅僅是想要明確表達(dá)的示例，可以認(rèn)為在最低值和最高值之間列舉的數(shù)值的所有可能組合都是以類似方式在該說明書明確地闡述了的。

除非另有說明，所有范圍都包括端點(diǎn)以及端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個端點(diǎn)。因而，“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”，至少包括指明的端點(diǎn)。

除非另有說明，所有范圍都包括端點(diǎn)以及端點(diǎn)之間的所有數(shù)字。與范圍一起使用的“大約”或“近似”適合于該范圍的兩個端點(diǎn)。因而，“大約20到30”旨在覆蓋“大約20到大約30”，至少包括指明的端點(diǎn)。

應(yīng)該理解，以上描述是為了進(jìn)行圖示說明而不是為了進(jìn)行限制。通過閱讀上述描述，在所提供的示例之外的許多實(shí)施方式和許多應(yīng)用對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說都將是顯而易見的。因此，本教導(dǎo)的范圍不應(yīng)該參照上述描述來確定，而是應(yīng)該參照前述權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求所擁有的等價物的全部范圍來確定。在前述權(quán)利要求中省略這里公開的主題的任何方面并不是為了放棄該主體內(nèi)容，也不應(yīng)該認(rèn)為申請人沒有將該主題考慮為所公開的申請主題的一部分。