[发明专利]火驱化学点火助燃剂及点火方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种火驱化学点火助燃剂及点火方法，属于石油火驱开采技术领域。

背景技术

火驱采油是通过注入含氧气体，例如空气，燃烧掉油藏中少部分原油，燃烧产生 高温、高压，实现驱油目的。其具有降黏和多种驱替效果，具有采收率高、适用范围 广和成本低等优点，应用前景广阔。

实现安全有效点火是保障火驱采油成功的首要关键技术。

火驱采油的点火规律包括原油的低温氧化、裂解和和高温氧化三大阶段。在点火 过程中，原油先进行低温氧化形成结焦带，在结焦带燃烧以后，完成点火。研究发现， 低温氧化可以在很宽的温度范围内发生，而使结焦物燃烧却有一个门槛温度。不同原 油形成的结焦物有不同的燃烧门槛温度，一般要在400℃以上。原油氧化反应的启动 需要吸收一定的能量，而点火放热的能量需要与之匹配，点火才能顺利启动。

现行火驱采油技术中，点火方法有注入热流体法、电加热器法以及原油与铂/钯 催化剂助燃法。

其中，注入热流体法又分为注入蒸汽法和注入高温燃烧气体法。注蒸汽法是通过 向油井内注入300m³，350℃以上蒸汽后，再向井内注入空气而实现点火，其缺点是 达到门槛温度需要较长的诱导时间。注入高温燃烧气体法是采用活动撬装式气-汽发 生器将柴油燃烧而产生的氮气、二氧化碳和水蒸汽等混合气体注入油井内预热油层， 再注入空气进行点火，该方法采用产生高温高压气体的燃烧装置，增加了成本和操作 难度。油藏过深时，采用注入热流体法，沿程热损失增大，预热效果变差。

电加热器法是利用电缆将加热器送入油井内加热注入的空气，促进原油氧化反应 速度而实现点火，但该方法存在加热不均匀、温度过高烧坏加热器和沿程电力损失大 不适用于深层油藏等问题。

采用原油与铂/钯催化剂助燃法是将原油与铂/钯催化剂按一定比例混合均匀，以 蒸汽携带方式注入油层，催化剂降低原油氧化反应活化能，进而降低燃烧的门槛温度 实现点火，该方法存在铂/钯催化剂价格昂贵，点火成本高的缺点。

发明内容

鉴于上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出了一种火驱化学点火助燃剂 及点火方法，能够采用更加经济可靠的火驱化学点火助燃剂，更安全有效地实现火驱 驱油。

本发明的目的通过以下技术方案得以实现：

一种火驱化学点火助燃剂，包括A组分和B组分；

以质量百分比计，A组分的用量为30wt％-70wt％，B组分的用量为30wt％-70wt％， 其总和为100％；

其中，A组分包括碳粉、黏土、金属及其氧化物、金属盐等中的至少一种组分；

B组分包括碳粉和硫磺，还包括松香、硝化棉、泥煤粉、酚醛树脂、铝粉和镁粉 等中的至少三种组分。

上述的火驱化学点火助燃剂能够实现在地层温度250℃以上及有氧条件下快速 点燃油层。

上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，以质量百分比计，A组分的用量为 65wt％、B组分的用量为35wt％。

上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述金属及其氧化物包括铜及其氧化物、 铁及其氧化物、铬及其氧化物、镍及其氧化物等中的一种或几种的组合。

上述的金属及其氧化物可以按照常规、单独使用金属或单独使用金属氧化物，或 者按照任意比混合。

上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述金属盐包括铜盐、铁盐和钴盐等中 的一种或几种的组合。

上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述金属盐包括硫酸铜、氯化亚铁、乙 酰丙酮铁和环烷酸钴等中的一种或几种的组合。

上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述A组分为碳粉和金属盐，所述碳 粉和金属盐的质量比为1∶(20-80)。

根据具体实施方案，上述A组分的金属盐包括乙酰丙酮铁、环烷酸钴和/或氯化 亚铁。

上述的火驱化学点火助燃剂中，优选的，所述B组分为碳粉、硫磺和镁铝粉， 所述碳粉、硫磺和镁铝粉的质量比为(1-5)∶1∶(1-10)。

根据具体实施方案，上述镁铝粉为镁粉和铝粉任意比混合的产物，也可以是单独 的镁粉或铝粉。

本发明还提供上述的火驱化学点火助燃剂的制备方法，包括：

将A组分和B组分的原材料分别研磨至细度达到200目以上，分别混合，得到 A组分粉末和B组分粉末；