一种模拟井下的点火实验装置及模拟采集点火数据的方法制造方法及图纸

技术编号:34735855 阅读:20 留言:0更新日期:2022-08-31 18:26
本发明专利技术涉及井下石油开采技术领域内一种模拟井下的点火实验装置及模拟采集点火数据的方法,本发明专利技术的模拟井下的点火实验装置,包括承压釜体,所述承压釜体内周壁设有隔热层,所述承压釜体内用于填充模拟井下油藏的燃烧物料,所述承压釜体的一端设有开口端,并密封连接有盖体,所述盖体内侧对应的开口端内周密封安装有点火座,所述点火座内设有点火线圈,用于间接加热开口端附近的釜体内腔,所述点火座的中心贯穿设有连接釜体内部和外部的管线组件。本发明专利技术的点火实验装置可模拟高压高温井下油藏条件下的点火实验,以便于获取和采集井下点火实验的模拟数据用于指导井下作业。下点火实验的模拟数据用于指导井下作业。下点火实验的模拟数据用于指导井下作业。

【技术实现步骤摘要】
一种模拟井下的点火实验装置及模拟采集点火数据的方法


[0001]本专利技术涉及井下石油开采
,特别涉及一种模拟井下的点火实验装置及模拟采集点火数据的方法,适用于石油工程、石油化工等实验领域。

技术介绍

[0002]石油的开采随着油藏特性的不同,开采的工艺也不同。油藏开采初期,由于井下油藏压力较高, 只要一打开采油树的闸门,地下的石油和天然气就会不停地往外喷,这就是“自喷井”。经过一段时间的自喷以后,由于地层压力降低,油井的喷力就会慢幔下降,以后就会喷喷停停,最后就无法自喷了。
[0003]现有技术中,要维持油藏压力,目前主要采用下列方法:1、通过压入沸水或高温水蒸汽;2、压入氮气;3、压入二氧化碳来降低石油的黏度;4、压入轻汽油来降低石油的黏度;5、压入能够将油从岩石中分解出来的有机物的水溶液;6、压入改善油与水之间的表面张力(界面张力仪)的物质(清洁剂)的水溶液来使油从岩石中分解出来;7、前述手段结合使用。
[0004]实际应用中,由于稠油、超稠油及部分死井采用上述方法仍然不能采出原油。因此另外一种采油工艺被采用,那就是通过燃烧部分地下的石油方式,提高地下油藏的温度,降低其黏度,从而将井下原油采出。而要实现井下油藏的安全、连续燃烧,必须控制点火及燃烧参数,否则可能出现下列问题:(1)油井无法点燃;(2)过烧,导致无油输出;(3)炸井。
[0005]通过室内火烧模拟实验装置,可研究在井下油藏条件下点火及燃烧参数,实现油藏安全有效燃烧,达到经济采油的目的。
[0006]室内火烧模拟实验装置主要由承压舱和点火装置构成。承压舱用于盛放模拟井下油藏的燃烧介质。点火装置用于将燃烧介质点燃并进行连续燃烧,燃烧介质连续燃烧后,释放热量,进一步将模拟油藏的燃烧介质加热降粘,在内部压力作用下,将黏度降低的未燃烧的原油采出。
[0007]要实现火烧室内模拟,承压舱内的介质必须能进行连续有效的燃烧,因此要实现高压下的连续燃烧,点火装置非常重要。
[0008]目前的室内火烧模拟实验装置点火装置虽然能实现点火功能,但具有两大缺点:1、点火的时间太长。从开始点火到实现油藏连续燃烧需要很长的时间,实验效率低,劳动强度大;2、工作压力低。目前的点火器的工作压力基本都小于6MPa,远远不能满足我国油藏条件。

技术实现思路

[0009]本专利技术针对现有技术中室内火烧模拟实验装置的点火装置存在的上述问题,提供一种模拟井下的点火实验装置,用于模拟高压高温井下油藏条件下的点火实验,以便于模
拟井下点火实验并采集井下点火数据。
[0010]本专利技术的目的是这样实现的,一种模拟井下的点火实验装置,包括承压釜体,所述承压釜体内周壁设有隔热层,所述承压釜体内用于填充模拟井下油藏的燃烧物料,所述承压釜体的一端设有开口端,并密封连接有盖体,所述盖体内侧对应的开口端内周密封安装有点火座,所述点火座内设有点火线圈,用于间接加热开口端附近的釜体内腔,所述点火座的中心贯穿设有连接釜体内部和外部的管线组件。
[0011]本专利技术的模拟井下的点火实验装置,承压釜体内用于填充模拟井下油藏的可燃物料,通过釜内加压可模拟井下的压力条件,通过点火线圈对釜体内周围物料的间接加热,将点火座附近物料升温加热,当加热至物料的可燃烧温度后,釜内物料被点燃;其间,通过管组件持续供氧量的控制,可以控制釜内燃烧的程度,从而可真实的模拟井下点火燃烧;并且间接加热点火,便于实现高压条件下顺利点火,通过线圈的功率控制实现快速点火,通过管线组件供气量的控制可控制点火后的烧烧时间和燃烧量,通过反复的点火模拟实验,可以确定最佳的点火工艺参数,以指导井下作业。
[0012]为便于点火座与釜体的密封装配,所述釜体的开口端端面与盖体配合抵靠,并通过若干螺栓连接;所述开口端的内周配合套装所述点火座,所述点火座外周与开口端内周配合部位设有密封件。
[0013]为确保点火座在耐高温高压的性能,所述点火座的材质为蒙乃尔合金。
[0014]为确保点火座充分与周围的釜内物料接触加热,所述点火座设有伸入开口端附近的承压釜体内部的座套,所述座套内部周向设有用于安装点火线圈的环槽,所述环槽内安装点火线圈后填充有隔热材料,所述环槽对应的盖体部位设有用于导线连接的导孔;所述隔热层分段设置,包括隔热层一和隔热层二,所述隔热层一设置于座套外周与承压釜体内周之间,所述隔热层二与隔热层一对接,并且隔热层二对应隔热层一地端面用于限位抵靠座套的端面。
[0015]为确保点火座与承压釜体密封连接部位的承压性能,所述承压釜体的开口端设有径向内凸的台阶状的密封槽,所述密封槽内设置所述密封件,所述密封件包括依次配装于台阶部位的垫圈、密封圈、垫圈和压帽,所述盖体对应压帽的周向设有若干螺孔,所述螺孔内旋装有用于压固压帽的螺栓。
[0016]进一步的,所述管线组件包括送气管线组件和检测管线组件,所述送气管线组件用于向承压釜体内输送助燃气体,所述检测管线组件用于传输连接承压釜体内的压力和温度检测元件。通过送气管线向釜内输送助燃气体,确保釜内的燃烧条件,通过检测管线,在釜内设置温度、压力等检测元件,以监控釜内温度和压力参数,以确保模拟实验数据的完整性。
[0017]为便于管线组件的安装连接,所述管线组件包括连接釜体内外的输送导管和输送导管外周配合设置的导套,盖体上设有外导孔,点火座上设有与外导孔同轴的内导孔,外导孔和内导孔内贯穿输送导管和导套;外导孔外段与压套配合套装,内导孔靠近外导孔一侧设有内螺纹孔,导套对应内段配合设有外螺纹,内螺纹孔末端设有用于放置密封圈的台阶段,台阶段内依次装有垫圈、密封圈、垫圈和压垫,导套末端依次顶靠压垫、垫圈、密封圈和垫圈。
[0018]进一步地,所述压垫一端伸入台阶孔内,另一端伸出台阶孔外,并且压垫伸出台阶
孔外的端部为锥形导向端,所述导套的端部形状与锥形导向端的形状配合套接,所述导套外端伸出外导孔外侧并设有外凸的台阶帽。
[0019]为便于采用上述点火实验装置模拟井下点火过程,本专利技术还提供一种采用上述模拟井下的点火实验装置模拟采集井下点火实验数据的方法,其特征在于,包括如下过程:第一步,向承压釜体内填充模拟井下油藏成分的可燃填料,密封安装点火座和盖体,电气连接点火线圈、检测元件,同时将检测元件与数据采集系统连接,并向承压釜体内加压值预定值并保压一定时间以检测承压釜体密封性能直到达到实验设定的承压值;第二步,将送气管路组件连通压力空气源,向釜内按预定的流量供应助燃空气,然后点火线圈通电,升温点火座及点火座周围的可燃填料,检测元件检测并记录釜内的温度、压力,直至釜内温度突然出现快速升温,以确定点火成功;同时数据采集系统在线采集记录线圈通电后,釜内的压力、温度数据,第三步,更换承压釜体内的可燃填料,改变助燃气流量、釜内压力,重复第一步和第二步过程,实验获取不同釜内模拟条件下的点火温度和点火线圈参数的实验数据,用于分析指导井下稠油、超稠油或部分死井油层的开采。
[0020]进一步的,第一步中,所述承压釜体内实验设定的承压本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种模拟井下的点火实验装置,其特征在于,包括承压釜体,所述承压釜体内周壁设有隔热层,所述承压釜体内用于填充模拟井下油藏的燃烧物料,所述承压釜体的一端设有开口端,并密封连接有盖体,所述盖体内侧对应的开口端内周密封安装有点火座,所述点火座内设有点火线圈,用于间接加热开口端附近的釜体内腔,所述点火座的中心贯穿设有连接釜体内部和外部的管线组件。2.根据权利要求1所述的模拟井下的点火实验装置,其特征在于,所述釜体的开口端端面与盖体配合抵靠,并通过若干螺栓连接;所述开口端的内周配合套装所述点火座,所述点火座外周与开口端内周配合部位设有密封件。3.根据权利要求2所述的模拟井下的点火实验装置,其特征在于,所述点火座的材质为蒙乃尔合金。4.根据权利要求1所述的模拟井下的点火实验装置,其特征在于,所述点火座设有伸入开口端附近的承压釜体内部的座套,所述座套内部周向设有用于安装点火线圈的环槽,所述环槽内安装点火线圈后填充有隔热材料,所述环槽对应的盖体部位设有用于导线连接的导孔;所述隔热层分段设置,包括隔热层一和隔热层二,所述隔热层一设置于座套外周与承压釜体内周之间,所述隔热层二与隔热层一对接,并且隔热层二对应隔热层一地端面用于限位抵靠座套的端面。5.根据权利要求2所述的模拟井下的点火实验装置,其特征在于,所述承压釜体的开口端设有径向内凸的台阶状的密封槽,所述密封槽内设置所述密封件,所述密封件包括依次配装于台阶部位的垫圈、密封圈、垫圈和压帽,所述盖体对应压帽的周向设有若干螺孔,所述螺孔内旋装有用于压固压帽的螺栓。6.根据权利要求1所述的模拟井下的点火实验装置,其特征在于,所述管线组件包括送气管线组件和检测管线组件,送气管线组件用于向承压釜体内输送助燃气体,检测管线组件用于传输连接承压釜体内的压力和温度检测元件。7.根据权利要求6所述的模拟井下的点火实验装置,其特征在于,所述管线组件包括连接...

【专利技术属性】
技术研发人员:江海洋刘菲李成龙蒋超卜长伟
申请(专利权)人:扬州华宝石油仪器有限公司
类型:发明
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