火驱点火监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种火驱点火监测系统。该监测系统包括：传感器，用于采集点火过程中点火井油层内的参数，得到模拟信号；模数转换设备，与传感器设备相连接，用于将模拟信号转换为数字信号；显示设备，与模数转换设备相连接，用于基于数字信号显示传感器采集到的参数；点火器，设置在点火井中；调节装置，与点火器相连，用于调节点火器的功率。解决了无法准确判断点火过程中油层加热半径的分布和油层的燃烧状况的问题，达到了可为注气点火参数调控提供参考依据，从而大幅度提高原油采收率的效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及采油
，具体而言，涉及一种火驱点火监测系统。
技术介绍
目前稠油开采主要以注蒸汽热采为主。随着开采周期的延长，大部分稠油老区火驱进入开发中后期普遍存在油汽比低、含水率高、经济效益低下等问题，急需转换开发方式。火驱是稠油热采领域的前沿技术，与其它热采方法相比，火驱具有明显的技术优势：热效率高，适用油藏范围广，对环境污染小，采收率高的特点。作为稠油油藏注蒸汽后期的接替开发技术，能大幅度提高原油采收率。火驱技术(也称为火烧油层)是将含氧气体(空气)从注入井注入油层，通过人工点火(电热、燃气、化学)方式点燃油层，利用原油中10％重质成分作为燃料，连续注入空气为助燃剂，不断向油层传递热量和驱动能量来提高产量的一种热力采油方法。当火线由注入井向生产井移动式，形成7个不同温度带和流体饱和度带，即已燃区、燃烧前缘、焦炭、蒸汽带、热水带、轻质油带和富油带。所谓点火，即采用自燃或人工加热的方式在近井地带形成一个高温区域，在此区域内原油与注入空气发生剧烈氧化反应即燃烧，从而点燃油层。自燃点火需要原油具有良好的氧化特性，一般比较少见。现有技术中火驱采用的人工点火技术按热源的不同主要有电(加热)点火、井下高温气(液)体燃烧器点火、化学点火3种点火方式。电点火工艺见图1，包括：上位机监测计算机1、空气压缩机2、电控柜3、电缆4、测温点5和电加热器6。将电热点火器下至井底，在点火过程中，通过调节地面调压装置来调节点火器的加热功率，以及通过节流阀调整井口的注气流量，从而控制点火器的出口空气温度高于其附近地层原油的燃点。电点火技术的优点就是点火过程较为可靠，点火温度可实现精确调控，是应用较多的点火技术。火烧油层的工艺过程非常复杂，尤其在点火过程中，实时了解油层温度分布及其各种参数的变化是判断成功点燃的关键，而油层是由岩石组成的孔隙结构，充有原油和水等，在高温气体进入油层的热交换过程中还发生组分和相态的变化，油层升温过程中同时向上下盖层发生传导等热交换过程，所以气体加热油层是非常复杂的过程。加热过程中油层内的温度、压力组分等参数是点火过程的基本参数，其对点火工艺的调控至关重要，而这些参数无法在油层中布设测量装置进行直接监测。目前对于点火过程油层燃烧状态的判断主要采用间接的综合方法：首先在井下加热器出口部位设置温度传感器，确保进入油层的空气温度高于原油燃点，在点火期间，通过人工取样的方法动态监测点火井周边一线生产井产出气体组分中O2、CO2浓度变化的情况，一般认为O2浓度接近于零，CO2浓度高于10％，即可判断油层已点燃。由于不可能在井筒周围的油层中布设测温点，现有技术中分析近井地带燃烧温度及判断点火是否成功的方法都属于间接的监测手段，井下测温容易受到传感器测量误差的影响，产出井气体组分受取样间隔、油井间地层连通性以及部分CO2可溶解于地层水中其浓度受到影响等多种因素的影响，当周边存在已点火井时，产出井中燃烧气体组分受已点火井干扰，使得取样气体无法较准确地反应油层实际燃烧特征，从而无法准确判断点火过程中油层加热半径的分布和油层的燃烧状况。针对相关技术中无法准确判断点火过程中油层加热半径的分布和油层的燃烧状况的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种火驱点火监测系统，以解决无法准确判断点火过程中油层加热半径的分布和油层的燃烧状况的问题。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种火驱点火监测系统。根据本专利技术的火驱点火监测系统包括：传感器，用于采集点火过程中点火井油层内的参数，得到模拟信号；模数转换设备，与传感器设备相连接，用于将模拟信号转换为数字信号；显示设备，与模数转换设备相连接，用于基于数字信号显示传感器采集到的参数；点火器，设置在点火井中；调节装置，与点火器相连，用于调节点火器的功率；传感器包括以下任意一个或多个传感器：第一传感器，与点火井口油管注气管线相连接，用于采集传送至点火器的注气速度；第二传感器，与点火井地面注气管线相连接，用于采集传送至点火器的注气压力；第三传感器，与点火井套管注气管线相连接，用于采集传送至点火器外壁的冷却注气速度；第四传感器，与点火电控柜相连接，用于采集点火器的加热功率数据；第五传感器，设置于点火器上端，用于采集点火器的接线端温度；第六传感器，设置于点火器下端，用于采集点火器的出口温度；第七传感器，设置于点火井井口，用于采集点火井井口温度。进一步地，模数转换设备包括：转换机构，用于接收模拟信号并转换为数字信号；微控制器，与转换机构相连接，用于读取数字信号；发送机构，与微控制器相连接，用于发送数字信号至显示设备。进一步地，发送机构包括用于发送数字信号的第一无线模块，显示设备包括用于接收数字信号的第二无线模块。进一步地，该系统还包括：第二处理器，与模数转换设备相连接，用于对数字信号进行解析，得到采集参数数据；存储器，与第二处理器相连接，用于存储采集参数数据。进一步地，该系统还包括：空气压缩设备，与点火器相连接，用于提供点火器所需的风压。进一步地，点火器包括：外筒，在外筒的顶端设置有端盖；发热元件，设置在外筒内；扶正器，设置在外筒的外壁上；电缆接头，设置在端盖上。进一步地，点火器还包括：发热元件感温元件；热端感温元件；冷端感温元件。本专利技术提供的火驱点火监测系统，通过传感器，用于采集点火过程中点火井油层内的参数，得到模拟信号；模数转换设备，与传感器设备相连接，用于将模拟信号转换为数字信号；显示设备，与模数转换设备相连接，用于基于数字信号显示传感器采集到的参数；点火器，设置在点火井中；调节装置，与点火器相连，用于调节点火器的功率；传感器包括以下任意一个或多个传感器：第一传感器，与点火井口油管注气管线相连接，用于采集传送至点火器的注气速度；第二传感器，与点火井地面注气管线相连接，用于采集传送至点火器的注气压力；第三传感器，与点火井套管注气管线相连接，用于采集传送至点火器外壁的冷却注气速度；第四传感器，与点火电控柜相连接，用于采集点火器的加热功率数据；第五传感器，设置于点火器上端，用于采集点火器的接线端温度；第六传感器，设置于点火器下端，用于采集点火器的出口温度；第七传感器，设置于点火井井口，用于采集点火井井口温度。解决了无法准确判断点火过程中油层加热半径的分布和油层的燃烧状况的问题，达到了可为注气点火参数调控提供参考依据，从而大幅度提高原油采收率的效果。附图说明构成本申请的一部分的附图用来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火驱点火监测系统，其特征在于，包括：传感器，用于采集点火过程中点火井油层内的参数，得到模拟信号；模数转换设备，与所述传感器设备相连接，用于将所述模拟信号转换为数字信号；显示设备，与所述模数转换设备相连接，用于基于所述数字信号显示所述传感器采集到的参数；点火器，设置在所述点火井中；调节装置，与所述点火器相连，用于调节所述点火器的功率；所述传感器包括以下任意一个或多个传感器：第一传感器，与点火井口油管注气管线相连接，用于采集传送至所述点火器的注气速度；第二传感器，与点火井地面注气管线相连接，用于采集传送至所述点火器的注气压力；第三传感器，与点火井套管注气管线相连接，用于采集传送至所述点火器外壁的冷却注气速度；第四传感器，与点火电控柜相连接，用于采集所述点火器的加热功率数据；第五传感器，设置于所述点火器上端，用于采集所述点火器的接线端温度；第六传感器，设置于所述点火器下端，用于采集所述点火器的出口温度；以及第七传感器，设置于所述点火井井口，用于采集所述点火井井口温度。

【技术特征摘要】
1.一种火驱点火监测系统，其特征在于，包括：
传感器，用于采集点火过程中点火井油层内的参数，得到模拟信号；
模数转换设备，与所述传感器设备相连接，用于将所述模拟信号转换为数字
信号；
显示设备，与所述模数转换设备相连接，用于基于所述数字信号显示所述传
感器采集到的参数；
点火器，设置在所述点火井中；
调节装置，与所述点火器相连，用于调节所述点火器的功率；
所述传感器包括以下任意一个或多个传感器：
第一传感器，与点火井口油管注气管线相连接，用于采集传送至所述点火器
的注气速度；
第二传感器，与点火井地面注气管线相连接，用于采集传送至所述点火器的
注气压力；
第三传感器，与点火井套管注气管线相连接，用于采集传送至所述点火器外
壁的冷却注气速度；
第四传感器，与点火电控柜相连接，用于采集所述点火器的加热功率数据；
第五传感器，设置于所述点火器上端，用于采集所述点火器的接线端温度；
第六传感器，设置于所述点火器下端，用于采集所述点火器的出口温度；以
及
第七传感器，设置于所述点火井井口，用于采集所述点火井井口温度。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：第一处理器，与所
述显示设备相连接，用于基于所述传感器采集到的参数得到所述点火过程中油层

【专利技术属性】
技术研发人员：陈龙，潘竞军，张雪峰，蔡罡，计玲，王如燕，陈莉娟，余杰，梁建军，李家燕，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11