火烧油层讲座
火烧油层技术
一、火烧油层采油机理
1、火烧油层的分类
干式正向燃烧
火 烧 油 层
湿式正向燃烧
反向燃烧 THAI和COSH技术
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一、火烧油层采油机理
干式正向燃烧
注 入 井 生 产 井
已燃区 燃烧区
结焦区 蒸汽区 富油区
原始油区
干式正向燃烧前缘移动方向与空气的流动方向相同。燃烧从注气井开始，燃烧前缘 由注入井向生产井方向移动，从注入井开始至生产井可划分为已燃区、燃烧区、结 焦区、蒸汽区、富油区和原始油区等。这些区带沿空气的流动方向而运动 。
火驱技术可应用于多种油藏类型和不同采油阶段，在某些情 况下可能成为首选开发方式：
不适合注蒸汽开发的深层、超深层稠油油藏 不适合注水、注蒸汽的水敏性油藏； 注水开发后期的普通稠油油藏； 蒸汽吞吐后期不适合蒸汽驱的油藏；
不适合注蒸汽或注汽效果差的薄层、薄互层油藏；
带有底水的稠油油藏； 沙漠等水源缺乏地区的稠油油藏。
火烧油层技术
汇 报 提 纲
一、火烧油层采油机理 二、火驱关键技术 三、国内外典型火驱矿场实例分析 四、火驱技术的油藏适用条件及筛选标准
五、新疆油田火驱矿场试验建议
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一、火烧油层采油机理
火烧油层 火烧油层又称地下燃烧或层内燃烧, 亦称火驱 。火驱就是利用地层原油中的 重质组分作为燃料，利用空气或富氧气 体作助燃剂，通过人工点火等方法使油 层原油达到燃点而燃烧，产生的热量使 油层温度上升至600～700℃ ，重质组分 高温下裂解生成的轻质油，注入的气体 、燃烧生成的气体以及水蒸汽用于驱动 原油向生产井流动，并从生产井采出。
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一、火烧油层采油机理
干式正向燃烧
火烧油层技术成功因素探讨
火烧油层技术成功因素探讨【摘要】火烧油层是一种非常重要的采油技术，其具有众多的驱油机理联合作用，可以比现在的任何一种采油方法获得更高的采收率。
在火烧油层过程中，我们需要尽可能的促使地下反应以裂键反应为主。
同时，做好对火烧油层目的油藏的筛选、井网部署、井型选择、点火方式优选、注气量设计、尾气监测、注采井调控等工作，也是火烧油层区块顺利实施开发的根本保证。
【关键词】火烧油层开发机理室内实验成功因素点火方式火烧油层是一种非常重要的采油技术，国内外又将其分为“就地火烧”（InSitu Combusion，ISC）、“火驱”（Fire Flooding）、“注空气”（Air Injection，AI）及“高压注空气（High Pressure Air Injection，HPAI）”，它利用油层本身的部分燃烧裂化产物作为燃料，利用外加的氧气源和人为的加热点火手段把油层点燃，并维持不断的燃烧，燃烧生热使温度达到1000℃，从而实现复杂的多种驱动作用[1]。
1 火烧油层技术成功机理分析火烧油层的主要驱油原理为：点燃油层后，不断向注气井注入空气，会形成一个慢慢向前移动的燃烧前缘及一个有一定大小的燃烧区。
燃烧区的温度会随时间不断增高。
有最高温度的燃烧区可视为移动的热源；在燃烧区前缘的前方。
原油在高温热作用下，不断发生各种高分子有机化合物的复杂化学反应，如蒸馏，热裂解，低温氧化和高温氧化反应，其产物也是复杂的，除液相产物外，还有燃烧的烟气（一氧化碳，二氧化碳，天然气等）；热水，热气都能把热量携带或者传递给前方的油层，从而形成热降粘，热膨胀，蒸馏汽化，油相混合驱，气驱，高温改变相对渗透率等等一系列复杂的驱油作用[2]。
在这些化学反应中，氧气参与的主要只有以下两个反应：（1）Oil+O2→CxHyOz→Co ke（加氧反应，即低温氧化反应）该反应过程中原油会不断变稠，如果时间充足，就会在地下形成焦炭、沥青质。
（2）Oil+O2→CO2+CO+H2O（裂键反应，即高温氧化反应）该反应主要为重质组分的地下原油与氧气反应，消耗重质组分，形成CO2、CO和H2O这么一个过程。
火烧油层机理及研究现状
火烧油层机理及研究成果一、火烧油层技术1.1火烧油层定义1.1.1 开采机理火烧油层又称火驱或层内燃烧法，即在一口或数口注气井（又称火井）中点燃油层后，通过不断向油层注入适量氧化剂（空气或富氧气体）助燃，形成径向移动的燃烧前缘（又称火线）。
火线前方的原油受热降粘、蒸馏，蒸馏后的轻质油、汽与燃烧烟气被驱向前方，留下未被蒸馏的重质组分在高温下产生裂化、分解，最后剩下的裂解产物（本文也称其为副产物）—焦炭作为火烧油层的燃料，维持油层继续向前燃烧；在高温下，油层水（包括束缚水）、注入水及燃烧生成水，变成蒸汽，携带大量的热量传递给前方油层，并再次洗刷油层原油。
这样便在地下油层内形成一个多种驱动机制并存的复杂过程，各种机制共同作用，最终把原油驱向生产井。
根据油层温度和含油饱和度分布，将油层划分为六个不同区带，已燃区、燃烧带、结焦带、蒸发( 裂解、蒸馏) 区、轻质油带、富油带和未受影响区。
物理化学反应主要集中在蒸汽区（热蒸馏），结焦区（高温热裂解），燃烧区（高温氧化）。
根据火烧油层反应温度的不同，火烧油层过程可以分为低温氧化和高温氧化反应过程。
一般情况下，油田在实施火烧油层时必须连续监测分析产出气，以确保火驱处于热裂解（高温氧化）燃烧状态1.1.2 火烧油层技术分类火驱技术按注入空气方向和燃烧前缘的移动方向可以分正向燃烧和反向燃烧，前者注入空气与燃烧前缘移动方向相同，故称为正向燃烧；后者空气流动方向和燃烧前缘移动方向恰好相反，故称为逆向燃烧或反向燃烧；正向燃烧按注入空气中掺水与否又分干式正向燃烧和湿式正向燃烧。
在直井网火驱的基础上，将重力泄油理论与传统的火驱技术结合开发出了利用水平井进行火驱的技术( COSH) 和垂直井或者水平注入井与水平生产井结合的“脚尖到脚跟”的火驱技术( THAI) 。
将水平井技术应用于火驱采油，扩大了火驱技术的应用范围，既没有原油黏度的限制，又可以有效减缓火驱气窜速度，降低了操控难度和风险。
火烧油层
火烧油层定义：火烧油层是一种用电的、化学的等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层原油持续燃烧的采油方法。
火烧油藏有向前燃烧、反向燃烧和湿式燃烧三种基本方式。
向前燃烧是常用的方法，该法驱动的流体必须通过油藏的低温区流向生产井，对特稠原油，可能形成流体阻塞。
反向燃烧可以克服阻塞问题，但其耗风量大，约为向前燃烧法的2倍。
湿式燃烧是新发展的一种方法，使得其耗风量约为向前燃烧法的三分之一。
优点：(1)是一种有效的提高采收率技术。
用这种方法开采高粘度稠油或沥青砂。
可以把重质原油开采出来，并通过燃烧部分地裂解重质油分，采出轻质油分。
这种方法的采收率很高，可达80%以上。
因此火烧油层的方法更适用于深井。
(2)是把随石油采出来的天然气等可燃气体，在还未达到爆炸浓度之前烧掉。
缺点：实施工艺难度大，不易控制地下燃烧，同时高压注入大量空气的成本又十分昂贵。
其原理是通过燃烧少量的地层原油产生热量和压力，从而降低地层原油的黏度。
基本特点火烧油层方法分为三类：正向燃烧、反向燃烧和联合热驱。
正向燃烧注入的是空气或氧气，在空气注入井的附近将油层点燃，燃烧前缘由注入井向外传播，连续注入的空气驱动着燃烧带穿过油层达到附近的生产井，其优点是作为燃烧的是原油中无价值的焦油（焦炭）。
缺点是采出原油必须经过低温地区，可能形成原油堵塞，高黏油尤其明显，且热能利用率低。
反向燃烧法克服了这两个缺点，在开始时与正向燃烧相同，但从点火井向外燃烧一段距离之后，即转为向邻近井注空气，驱动着原油向原来的点火井推进，而燃烧前缘却从点火井向邻近井移动，与原油运动的方向恰好相反。
反向燃烧主要用于开采特稠油，但此法需要大量的氧气，而且燃烧的是相对较轻的原油馏分，而不是正向燃烧中的重质组分。
联合热驱将火驱与水驱结合，水的热容和汽化潜热较高，能有效利用燃烧前缘后面储存的大量热量，消耗较少的燃料驱动高粘原油，此外，水的来源广泛、成本低。
但火烧油层的油井事故较多 (这与高温和腐蚀性有关)，有一定的风险，技术也较复杂。
火烧油层点火方式研究
收稿日期: 201 0- 08 - 15
作者简介: 舒华 文 (19 72 - ) , 男, 高级工 程师, 1 99 2 年 毕业于大庆石油学院采 油工程专业, 现从事油气田开发工作, 中国 石油 大学 (华东) 在 读硕 士 。
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内蒙古石油化工 2010 年第 21 期
K 1—炉管与内腔空气之间的传热系数, W � m ℃; 外 腔空 气之 间的 传热 系数 , K 2—点火 器 内、 W �m ℃; K 3—外腔空气与地层之间的传热系数, W � m ℃; W —空气水当量 , W �℃; Η ′ —点火器出口至油层段空气温度变量 , ℃; K —空气与地层之间的传热系数 ,W � m ℃; tz0 —地表年平均温度 , ℃; 式中, Q 为氧分子燃烧所产生的反应热, J �m ol; v′ 为单 位体 积油 层单 位时 间消 耗的 摩尔 分子 氧, m ol; Υ 为油层孔隙度; Θ h 为油的 密度, kg � m 3; sh 为 油的饱和度; M O 2 为氧的分子量; k 0 为指数前因子; E 为活化能 , J �m o l; R 为气体常数, J � (m o l K ) ; T 为 n 反应过程中可燃物的绝对温度 , K; P O 为孔隙体积 2 气体中氧的分压 , P a; n 为反应级数。 应用能量守衡可得到微元体温度控制方程, 整 理后可得到: E h 2 ( T i - T ∞) 2 h ( Θ h sh + GC T i - T ∞ ) + 2Υ R Κ T2 i Κ M O2 E 1 n ( 9) k 0P O 2Q exp - R T i 1- e = 0 根据上式即可确定临界着火温度 ( 使油层着火 所必需的热气流温度 T。 2 决策点火方式及具体实施方法 2. 1 自燃点火设计 自燃点火成功的关键是保障地层温度和持续的 空气注入量。 油层温度对点火时间的影响。在具体 运行时我们应用以下公式 [5 ]: Θ 1c1 T 0 ( 1+ 2T 0� B ) eB�T 0 ( 10 ) t’ = 86400ΥS 0HA 0P n xB �T 0 式中: t’ —点火时间, d; Θ 1—油层密度 , kg � m 3; c 1—油层比热容, kJ � ( kg ℃ ) ; T 0—初始温度 , K; - 1 A 0 —常数, s M P a; B —常数, K ; n —压力指数; S 0 —含油饱和度; Υ—孔隙度; H —氧气的反应热; p x—氧分压, p x = 0. 209p , p 为注气压力 ( 绝对 压力) , p = 0. 1M Pa。 在原始地层温度为 303. 8K 的情况下通过数值 计算可以得到 , 点火时间为 99. 1 天。在现场施工中 , 我们应该尽量减少点火时间, 以降低运营成本。 在所 用数据中, 大部分是油层固定数据, 无法改变。 因此 我们可以考虑适当提高油层温度。 要提高油层的温 度要从外部供给热量, 一般有井下直接加热和井口 注蒸汽两种, 但是井下操作对设备及人员素食有较 高的要求 , 而根据以往注个蒸汽吞吐以及蒸汽驱的 一些经验, 我们可方便的得到注气方案。 在注蒸汽一段时间后 , 我们可以模拟得到以下 数据: 通过对注蒸汽后油层温度的变化 , 我们可以得 到其与点火时间的关系曲线, 如图 2。
火烧油层技术在欢喜岭油田稠油油藏应用前景研究
［ ２ 】孙 明磊， 史军， 于莉萍．草 南 ９ ５ － ２井组火烧 油层矿场试验研究
【 Ｊ 】 ． 海洋 石油， ２ ０ ０ ５ ， （ ０ １ ）．
【 ３ 】陈军斌， 尚述琴， 周芳德 ，张荣军． 火烧油层驱 油特征的参数敏
感性分 析 【 Ｊ 】 ． 应用力学学报 ， ２ ０ ０ ３ ， （ ０ １ ） ． ［ ４ 】何 勇明， 王允诚， 王厉 强， 郭子义． 稠油 油藏 污染井产能模型及 压裂增 产模型研 究 ［ Ｊ 】 ． 石油钻探技 术， ２ ０ ０ ６ ， （ ０ ２ ） ． 【 ５ 】蔡文斌， 李友平， 李淑兰， 谢志勘， 白艳丽． 胜利油田火烧 油层现 场试验 【 Ｊ ］ ． 特种油气藏， ２ ０ ０ ７ ， （ ０ ３ ） ． ［ ６ 】贾丽华， 王胜， 孙 宝泉． 紫外分光光度 法测定火烧 油层含 油饱和
粘度是改善开发效果的关键因素之一。 通过分析认为，该块油广和应用 ， 下步可以考虑在类似区块进一步进行实验性研究 。
度［ Ｊ 】 ． 江汉石油职工 大学学报， ２ ０ １ ０ ， （ ０ ２ ） ．
四 、结
论
因此社 区电子政务必须拓展多元化信息渠道 ， 通过数字电视 、 无线上网 、 短信平台、微信互 动平台等工具实现社区电子政务的公共服务。社区电 子政务还要与网络服务商携手，拓宽社区电子政务的服务范 围，提供更
（ ２ ） 纵向上各油层之间要具有较好 的隔层分布 ， 这样可 以把注入空
气限制在产层 中， 避免纵向上气窜 ， 利于维持高温燃烧模式。 （ ３ ） 原始含油饱和度和剩余油饱和度越高越好 ， 利于经济开采油藏。
（ ４ ） 目前地层压力相对较低， 可降低地面注 入 设备投资及运行成本。 （ 二） 火烧油藏在欢喜岭油田应用前景分析 通过实验区实验效果的分析，认为火烧油藏技术在欢喜岭油田有很 大的发展空间 ， 适合于欢喜岭油田的很多稠油油藏的特点 ，以杜 ８ １ ３油 藏为例，杜 ８ １ ３南块为欢喜岭采油厂唯一的超稠油区块 ，由于原油物性 差 ，开采难度较大。开发 中出现吞吐周期 短 、 油井注汽干扰现象严重 、 井下技术状况差等一列些问题 ， 制约 了区块整体开发水平提高。为了能
火烧油层技术ppt课件
监测与控制阶段
数据采集与分析
效果评估
采集并分析燃烧过程中的数据，如温度、 压力、流量等，以便了解燃烧状态和效果 。
根据采集的数据，评估火烧油层的效果， 如燃烧效率、油层渗透率变化等。
参数调整
安全监控
根据效果评估结果，对燃烧参数进行调整 ，优化火烧油层效果。
对燃烧过程进行安全监控，确保燃烧过程 的安全与稳定。
通过引入火烧油层技 术，实现大幅度提高 采收率的目标。
案例三
某复杂油田具有多夹层、高含 水等特点，开采难度较大。
火烧油层技术在该油田的应用 面临燃烧控制难度大、夹层水 处理等技术挑战。
通过技术创新和工艺优化，成 功实现火烧油层技术的有效应 用，提高采收率。
1.谢谢聆 听
火烧油层技术是一种将地下石油资源通过高温燃烧方式进行 开采和处理的技术。它通过向油层注入空气或氧气，并点燃 油层，利用高温燃烧产生的热量将石油从油层中驱出，并通 过集输系统进行收集和处理。
火烧油层技术的原理
火烧油层技术的原理概述
火烧油层技术的原理是利用高温燃烧产生的热量将油层中的石油进行加热和汽 化，使其从油层中驱出，并通过集输系统进行收集和处理。
01
02
03
难采油藏开发
对于一些难采的油藏，火 烧油层技术将是一种有效 的开发方式，能够提高采 收率。
提高采油效率
火烧油层技术能够提高采 油效率，缩短开采周期， 降低开采成本。
环境保护
火烧油层技术能够减少对 环境的污染，特别是在一 些敏感地区，该技术将有 助于保护环境。
如何推动火烧油层技术的发展
加强科研投入
02 火烧油层技术的实施步骤
准备阶段
资料收集
1.A 收集关于油层的地质、气态 等数据。
火烧油层机理
（二）火烧油层燃烧方式
➢ 干式正向燃烧 ➢ 反向燃烧 ➢ 湿式燃烧
空气注入方向
油藏适应性广，热利用率低 解决生产井附近冷油问题，操 作难度大。变成正向燃烧 热利用率高，操作难度大
燃烧前缘方向
正向燃烧
反向燃烧
（三）火驱采油的基本操作程序
准备 工作
试
油层
注
点火
排空井底空气
确定注气压力
电点火 化学点火 自燃点火
L5转火驱
Ao=0.45km2 N=449.1×104t
L6转火驱
Ao=0.078km2 N=41.4×104t
截止2014年9月30日，L5+L6火驱注气井17口， 开井16口，一线油井总数79口，开井58口
日注气16.4184×104m3，累注气2.9166×108m3 井口日产液：362.9t/d ，日产油：127.6t/d
火烧油层技术及其应用
勘探开发研究院稠油开发所 二零一四年十月
前言
辽河油田先后在5个区块进行了常规直井网火驱试验，目前正在运行火驱试验 的区块共有4个（注气井开井137口，日产油931.4t/d ），厚层——块状稠油油藏共 有火驱井组68个（注气井开井64口，日产油283.3t/d），薄互层状稠油油藏91个 （注气井开井73口，日产油648.1t/d ），年产油超过30万吨。薄互层状稠油油藏火 驱效果逐渐显现其优势，厚层——块状稠油油藏火驱开发暴露出纵向动用程度低、 火线超覆等纵向动用程度低的问题，成为研究解决的难题。在此，介绍一下火驱开 发机理及这几年来在高3-6-18块火驱跟踪、研究、调整方面的一点体会。
1998
2002
2006
150m
105m
高3-6-18块采油曲线
石油课堂稠油的开发工艺
⽯油课堂稠油的开发⼯艺由于稠油和稠油油藏本⾝的特点，决定了开发⼯艺不同于稀油油藏。
到⽬前为⽌，稠油油藏主要采⽤热⼒开采，对油层加热的⽅式有两种：⼀是向油层中注⼊热流体，如热⽔、蒸汽等；⼆是油层内燃烧产⽣热量，称⽕烧油层⽅法。
很多油⽥也试验向油层中注⼊⼆氧化碳、氮⽓等⽓体，以及化学溶剂等来开采稠油。
⼀、蒸汽吞吐采油1、蒸汽吞吐采油原理稠油蒸汽吞吐法⼜称周期性注汽或循环注蒸汽⽅法，是稠油开采中普遍采⽤的⽅法。
就是将⼀定数量的⾼温⾼压湿饱和蒸汽注⼊油层，焖井数天，加热油层中的原油，然后开井回采。
注⼊蒸汽的数量按⽔当量计算，通常注⼊蒸汽的⼲度越⾼，注汽效果越好。
蒸汽吞吐的增产机理主要有如下⼏⽅⾯：（1）油层中原油加热后黏度⼤幅度降低，流动阻⼒⼤⼤减⼩；（2）对于压⼒⾼的油层，油层的弹性能量在加热油层后充分释放出来，成为驱油能量；（3）对于厚油层，热原油流向井底时，除油层压⼒驱动外，还受到重⼒驱动作⽤；（4）原油采出过程中带⾛⼤量热量，冷油补充到压降的加热带；（5）蒸汽吞吐过程中的油层解堵作⽤，在钻井完井、修井作业及采油过程中，⼊井流体及沥青胶质很容易堵塞油层，造成严重的油层伤害，蒸汽吞吐可起到油层解堵作⽤；（6）⾼温下原油裂解，黏度降低；（7）油层加热后，油⽔相对渗透率发⽣变化，增加了流向井底的油量。
2、蒸汽吞吐采油⽣产过程蒸汽吞吐采油的⽣产过程可分为三个阶段：油井注汽、焖井和回采。
1）油井注汽油井注蒸汽前要做好注汽设备、地⾯注汽管线、热采井⼝、油井内注汽管柱和注汽量计量等准备⼯作，然后按注汽设计要求进⾏注汽。
注汽⼯艺参数主要有：注⼊压⼒、蒸汽⼲度、注汽速度、注汽强度和周期注汽量等。
2）焖井完成设计注⼊量或满⾜开采技术参数要求后，停⽌注汽，关井，也称焖井。
焖井时间⼀般为2～7d，⽬的是使注⼊近井地带油层的蒸汽尽可能扩散，扩⼤蒸汽带及蒸汽凝结带加热地层及原油的范围。
3）回采在回采阶段，当油井压⼒较⾼时，能够⾃喷⽣产，⾃喷结束后进⾏机械采油；有些油井放喷压⼒较低，直接进⾏机械采油。
火烧油层
火烧油层技术的发展和应用1 火烧油层技术简介1.1火烧油层技术最早在1917年美国的J.O.李威斯就提出了采用热采和注溶剂的方法来驱动地层中的原油，从而提高采收率的定义。
在1923年霍华德（Howard）正式提出了火烧油层（火驱）方法的专利。
火烧油层又称为地下燃烧或层内燃烧,亦称火驱开采法。
火驱就是利用地层原油中的重质组分作为燃料，利用空气或富氧气体作为助燃剂，采取自燃和人工点火等方法使油层温度达到原油燃点，并连续注入助燃剂，使油层原油持续燃烧，燃烧反应产生大量的热，加热油层，使得油层温度上升至600～700℃，重质组分高温下裂解，注入的气体、重油裂解生成的轻质油、燃烧生成的气体以及水蒸汽用于驱动原油向生产井流动，并从生产井采出。
1.2 火烧油层技术原理火驱的燃料通常认为是热裂解反应过程中沉淀在矿物基质上的类焦炭，主要机理是高温裂解、气体驱动和加热降黏。
可简述为在一定的井网条件下,通过注汽井(又称火井)点燃油层后,向油层连续注入空气(或富氧)助燃,形成移动燃烧带(又称火线)。
火线前方原油受热降粘、蒸馏,蒸馏后的轻质油、蒸汽及燃烧所产生等烟气在热力作用下向生产井运动,未被蒸馏的重质成分在高温条件下产生裂CO2化、分解作用,最终成为焦炭,成为维持油层继续向前燃烧的燃料;高温作用下,油层束缚水、蒸汽吞吐冷凝水及燃烧生成的水成为水蒸汽,携带大量热量向前运动,再次驱替原油,形成一个多种驱动的复杂过程,将原油驱向生产井(图1)。
1.3 火烧油层的分类火驱技术按注入空气方向和燃烧前缘的移动方向可以分为正向燃烧和反向燃烧，前者注入空气与燃烧前缘的移动方向相同，故称为正向燃烧；后者空气流动方向和燃烧前缘的移动方向恰好相反，故称为逆向燃烧或反向燃烧；正向燃烧按注入空气中掺水与否又分为干式正向燃烧和湿式正向燃烧。
在直井网火驱的基础上，将重力泄油理论与传统的火驱技术结合开发出了利用水平井进行火驱的技术( COSH) 和垂直井或者水平注入井与水平生产井结合的“脚尖到脚跟”的火驱技术( THAI) 。
火烧油层
火烧油层传热特性研究
火烧油层采油属于特殊的多孔介质燃烧，发生 于地下高温高压的非均质多孔介质内。研究火烧油 层的传热特性有助于进一步认识火烧油层的驱油机 理 ,从而指导现场试验。燃烧管实验是研究火烧油 层的基本实验 ,也是确定油藏燃料和燃烧特性的最 可靠、最直接的方法,并为火烧油层现场先导试验和 工业性试验提供最重要的火烧油层参数。
世界石油资源现状
• 随着全球经济的日益发展, 世界对石油的需求量迅 猛增长, 经过上个世纪对常规油资源的大规模的开发后, 稠油资源以其丰富的储量吸引了世人的注意, 因而稠油 油藏的开发技术也备受关注。 • 稠油开采工艺被人们倍受关注，其中的蒸汽驱和火 烧油层技术也是人们研究最多的开采工艺方法。
蒸汽驱与火烧油层
多孔介质燃烧技术的概念
气体在多孔介质中的燃烧都可以称为滤过燃烧即气体 (可燃气体和氧化剂 )流过多孔介质孔隙过程中发生的燃 烧过程。按照多孔介质性质及研究重点不同,可以划分为 以下几个方向:多孔惰性介质中的燃烧技术、 催化性多孔 介质中的燃烧技术、 可燃多孔介质中的燃烧、 多孔介质 的燃烧合成或烧结技术等。对于惰性多孔介质中的燃烧,
• 目前在日本、德国和美国, PMC技术已成功应用于冶金、 机械、化工、陶瓷等行业的一些燃气炉窑上。鉴于该技术 的重要性, 国内的重点高校和研究所纷纷开展对该技术的 研究,建立了相应的试验台,但是由于缺乏产学研的渠道以 及没有解决多孔介质材料的寿命问题, PMC技术目前在国 内没有实现工业化。宝钢研究院于 2010年 8月在一台 2 MW 功率的加热炉上实现了多孔介质燃烧技术的应用, 填 补了国内空白。
又可以分为 2种情况:火焰完全在多孔介质内部燃烧和主
要在多孔介质表面燃烧。
惰性多孔介质中预混燃烧机理
0-热力采油 (7)
⑶火烧油层就地产生的二氧化碳与油层中的水汽混合， 可以形成二氧化碳混相驱，具有低界面张力的效果，驱 油效率高。
⑷火烧油层的热源为就地产生并逐渐移动，因而不受 井网方式和井距大小的限制。
⑸火烧油层已燃区的残余油饱和度几乎为零，未燃区 在热传导作用下，采收率也可达到40％； ⑹与注蒸汽热力采油相比，火烧油层几乎不受深度和 原油类型的限制，而且作为火烧油层助燃剂的空气，其 来源没有任何限制，因此适用范围较为广泛；
燃烧气在向前流动过程中加热和驱替原油，燃烧气、水蒸汽、气 相烃类和凝析油之间会发生局部混相，具有气驱和混相驱的作用；
残留的重烃变成焦炭作为继续燃烧的燃料；
火烧油层各区带分布如下图所示。
2.火烧油层优点 火烧油层是一种以热效应为主，蒸汽驱、混相驱和气 驱等多种机理联合作用的综合驱油过程：
⑴火烧油层的燃烧前缘是移动的，具有蒸汽驱和热水 驱的作用，但热利用率和驱油作用要高得多；与常规蒸 汽驱和热水驱相比，节省了水处理设施和隔热措施投资， 井筒工艺条件比较简单。
根据燃烧前缘移动方向与注入空气的流动方向异同， 火烧油层方式有干式正向燃烧法、湿式燃烧法和逆燃法 三种。
1.干式正向燃烧 干式正向燃烧又称正燃法，是指燃烧前缘从注入井向 生产井推进，前缘推进方向与注入空气流动方向一致。
干式正向燃烧的物理模式为：已燃区、燃烧区、结焦 区、凝析区、原油富集区、初始油藏区；
1.火烧油层参数设计 (1)燃料的质量浓度 (2)原油燃点 燃料浓度和燃点可通 过燃烧试验获得，燃料 浓度一般为25.3～37.9 kg/m3，原油燃点一般介 于390～410℃之间； (3)空气需用量 (4)空气注入速度 (5)注气压力
火烧油层讲座
如果在低干度下，蒸汽腔下游有大量水体，容易 形成水窜，同时蒸汽中的潜热被水大量吸收，泡沫油 等驱油机制减弱。
蒸汽 冷凝水 注入水
热能利用率高生产成本低
在热采中要求将注入热更多地传递给油藏，如 果热大量从生产井产出则降低效率提高成本。 蒸汽中的潜热 ★ 油藏100%吸收 ★ 使蒸汽腔扩大产生汽驱效果 热水中的热 ★ 由于易形成水通道，油藏吸收有限，很多从生产
经过长期的实验研究发现，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。低温氧化与高温氧化的一个重要 分界就是结焦物能否燃烧。
低温氧化不容易转化为高温氧化，因为低温氧化的生热量较小， 同时是在较大的范围进行，所生成的热被周围岩石吸收后，温 度上升较小，因此达不到门槛温度。
开发效果预测
以每分钟30方注气量进行火烧油层300天，可 产生432亿千焦的热量，然后进行蒸汽驱，井下蒸 汽干度50%，注汽量每小时9吨，注汽208天后，蒸 汽带入到地层中的潜热是385亿千焦。仅计算火烧 油层生成的热加上蒸汽的潜热可形成蒸汽腔20.43 万方，这个体积按油层10米厚计算它的波及半径为 80.6米。
油墙还有强大的调剖作用，在稠油的松散油藏中极易发生气体 超覆，但泡沫油和冷凝油会迅速堵塞已形成的气体通道，前缘 会均匀扩展。
另外，蒸馏过程中热是可逆的，即蒸馏过程中所吸收的热量在 冷凝过程时又放出，热量是不损失的。这对形成持续稳定的火 烧过程是十分有利的。
点 火 温 度 空气耗量
（℃）
（M3/M3）
比
比
率
（℃） （℃） （%） （kg） （%）
（m3/t）
油锅起火消防安全知识培训
油锅起火消防安全知识培训一、培训目的为了提高员工对油锅起火的应对能力，掌握消防安全知识，预防和减少火灾事故的发生，确保人员安全和财产安全的保护。
二、培训对象所有从事餐饮行业、使用油锅的员工。
三、培训内容3.1 油锅起火的常见原因1.油锅过热，导致油品燃烧。
2.油锅内的油品太多，导致油品溢出，接触到热源引发火灾。
3.油锅中混入了水分，导致油品溅出，接触到热源引发火灾。
4.油锅使用后未及时关闭火源，导致火势失控。
3.2 油锅起火的应对措施1.发现油锅起火时，立即关闭气源、电源，熄灭火焰。
2.使用灭火器、灭火器材进行灭火。
3.使用灭火毯、湿毛巾等覆盖油锅，切断火源。
4.及时报警，请求消防队员支援。
3.3 消防安全知识1.定期检查消防设施设备，确保其正常运行。
2.掌握消防设施设备的使用方法。
3.制定消防安全制度和应急预案，定期进行演练。
4.加强员工的消防安全培训，提高员工的消防安全意识。
四、培训方式采用理论讲解和实践操作相结合的方式进行培训。
五、培训时间培训时间安排在2023年4月10日，上午9:00-12:00。
六、培训地点培训地点位于公司培训室。
七、培训讲师邀请具有丰富经验的消防队员担任培训讲师。
八、培训效果评估通过培训后的考核，评估员工对油锅起火应对能力和消防安全知识的掌握程度。
九、培训费用培训费用包含讲师费、场地费、资料费等，总预算为5000元。
十、培训组织本次培训由公司人力资源部负责组织，各部门积极配合。
以上是关于油锅起火消防安全知识培训的方案，希望对您有所帮助。
特殊应用场合及增加条款1. 外卖配送员消防安全培训增加条款：•外卖配送员的消防安全职责和应对措施。
•如何正确使用灭火器材，尤其是在配送过程中遇到火情的应对方法。
•配送箱内的消防安全配备要求，如必须配备小型灭火器。
注意事项：•在配送过程中，外卖箱内存放易燃物品的安全规范。
•配送员对于火源的远离和火种的管理。
解决办法：•定期对配送员进行消防安全知识的培训和演练。
油锅着火培训.ppt112
最右边的赢了
5.厨房工作人员必须熟悉和掌握有关电气设备、火源设施和用水 设备的操作规范程序。严禁在不熟悉、没掌握或违章的情况下使 用这些设备和设施。 6.厨房员工严禁在作业区内抽烟、喝酒。 7.油锅加温过程中，工作人员不得离开岗位。 8.严禁员工在厨房作业区域内打闹，大声喧哗和跑动，保证厨房 工作秩序。 9.员工由于不遵守酒店安全管理制度而造成事故的，按酒店处罚 条例处罚，重者送交有关部门处理。
第四章 餐饮安全管理制度（三项）
1、厨房安全管理制度
1.为保证厨房工作的开展及经营正常有序，特制定以下制度。 2.厨师要加强日常例行的安全检查外，每月要对厨房进行一次全面检查，对检查出 来的问题，制订整改措施，及时解决或上报，因拖延不办而造成事故的要追究当事 人的责任。 3.厨师要督促厨房员工认真遵守安全操作规程和岗位责任制，对违章作业和不规范 操作人员有权制止和向上级反映。 4.厨房内必须配备一定数量的消防器材，并指定专人管理，按时检查，经常维护， 保证器材的完好有效。
3.在火灾隐患未消除前，各部门应当落实防范措施，确 保隐患整改期间的消防安全，对确无能力解决的重大火 灾隐患应当提出解决方案，及时向单位消防安全责任人 报告，并由单位上级主管部门协助处理。 4.对公安消防机构责令限期改正的火灾隐患，应当在规 定的期限内改正并写出隐患整改的复函，报送公安消防 机构。
（二）餐饮 厨师一定要严格保存各自管辖区域食品。对存放的散装食品进行上锁管理，袋装、 瓶装等密闭包装的物品发现破损，在能确保安全的情况下，可以继续使用。变质 物品禁止使用，发现可疑人员注意观察并通知店长。 采购食品必须符合国家卫生标准，保证采购物品安全，运输途中防止污染或人为 破坏，确保安全入库。仓库管理严格按照不同物质的种类、性质存放。部分需要 提供检验检疫证明的需同采购物品一同入库。发放时注明采购日期、批次、采购 人、领用人等信息。 （三）工程 工程管理部门对管辖的管道井、通风空调、通风风道等隐蔽工程位置进行巡查、 检查防止不法分子投放有毒气体或不明有害物质。对管理范围内的水箱等水源进 行加锁管理。 （四）前台 接到顾客托管物品时注意物品的性质、气味，最好详细问清存放情况及存放时间， 如有特殊气味或其它可疑情况应立即通知店长。
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在地下积蓄大量的热 极大提高干度
中后期要求注气量越 来越大，生产井大量 产气。
在高干度下，前缘发 展稳定易于控制
干度低制约了开发效 果和经济效益 生产井没有气体产出
火烧油层后的蒸汽驱阶段
★ 蒸汽干度高，潜热量大，蒸汽腔体积大 ★ 冷凝水相对少，占据被驱走原油的空间，存留在
蒸汽腔内
★ 蒸汽腔的蒸汽直接与原油接触
实验数据说明点火温度对空气耗量的影响极大，450 ℃ 点火时空气耗量不到420℃点火时的一半，继续提高点火温度 （在燃烧管）其值可以进一步降低。在高温燃烧时氧化非常 剧烈，热量集中蒸馏强烈，同时空气通过高温区后氧气很少， 在低温氧化区的反应强度降低，固化结焦的原油就少，而焦 化的原油最终都要通过与氧反应来烧掉，由于焦化物少所以 最终消耗空气量少。因此提高燃烧温度是稳定燃烧和减少空 气消耗的最有效方法。
开发效果预测
以每分钟30方注气量进行火烧油层300天，可 产生432亿千焦的热量，然后进行蒸汽驱，井下蒸 汽干度50%，注汽量每小时9吨，注汽208天后，蒸 汽带入到地层中的潜热是385亿千焦。仅计算火烧 油层生成的热加上蒸汽的潜热可形成蒸汽腔20.43 万方，这个体积按油层10米厚计算它的波及半径为 80.6米。
在进入高温稳定燃烧后，适当减少通风强度也可以降低 空气耗量，但同时也降低前缘推进速度。在火烧油层的初期 阶段要适当加大通风强度以保证进入高温稳定燃烧。
干烧实验曲线图
湿烧实验曲线图
450 400 350 300 250 200 150 100
井产出。 因此潜热的多少与蒸汽驱效果成正比。
单独采用蒸汽驱，注入到地层中的蒸汽干度只 有50%左右，潜热只占注入热量的44%。进入地层的 潜热成本大约为0.8元/104kj，火烧油层产生的热基 本是加热了岩石，形成400℃以上的连续的高温区， 它的作用相当于潜热。生热的成本大约为0.33 元 /104kj。
★ 蒸汽直接加热原油形成泡沫油、蒸馏等强驱油机 制。
如果在低干度下，蒸汽腔下游有大量水体，容易 形成水窜，同时蒸汽中的潜热被水大量吸收，泡沫油 等驱油机制减弱。
蒸汽 冷凝水 注入水
热能利用率高生产成本低
在热采中要求将注入热更多地传递给油藏，如 果热大量从生产井产出则降低效率提高成本。 蒸汽中的潜热 ★ 油藏100%吸收 ★ 使蒸汽腔扩大产生汽驱效果 热水中的热 ★ 由于易形成水通道，油藏吸收有限，很多从生产
火烧油层基本原理
火烧油层技术是将空气注入到油层里，经 过人工将空气在井下加热到可以点燃原油的温 度，或者通过空气与原油在油层中自然氧化生 热使油层达到燃烧温度的点火过程，使油层实 现地下燃烧，地下燃烧过程燃烧掉一部分原油， 产生热量形成降粘、蒸馏等一系列效应产生驱 替原油的驱动力。
火烧油层的燃烧前缘是由几个条带组成
经过长期的实验研究发现，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。低温氧化与高温氧化的一个重要 分界就是结焦物能否燃烧。
低温氧化不容易转化为高温氧化，因为低温氧化的生热量较小， 同时是在较大的范围进行，所生成的热被周围岩石吸收后，温 度上升较小，因此达不到门槛温度。
干烧1 9151 7973 270.7 236 179 19.7 15
干烧2 8814 7921 272 245 176 20.4 14.7
湿烧 9573 8013 247 207 143 17.3 12
实验内 点火温 实际燃 燃烧区 燃烧区 燃烧区 烧掉燃 空 气 油
容
度
烧温度 占百分 含油 驱油效 料
高温氧化过程（HTO）是将烃类物质中的碳与氢全部与氧反应 生成二氧化碳、一氧化碳和水，CHxOy + O2 → CO2 + CO +H2O。
低温氧化（LTO）国外又称为加氧反应CHx + O2 → ChxOy 。
在许多情况下，氧化是处于高温氧化和低温氧化之间，反应的 结果也产生大量二氧化碳和一氧化碳，但是还遗留大量类似焦 碳的固体物质。
实验的油藏参数基本与油田一致，以下对几个重要结果 进行分析。 1、空气耗量：
从长管实验得出结果进一步证明，套保油田适合进行火烧 油层，在湿烧稳定燃烧时最低空气耗量为143 m3 /m3，预示在 进行实际实施火驱时，经济性和采油速度都很高。
2、驱油效率：
套保油田的孔隙度和含油饱和度 都较高，因此驱油效率很 高，湿烧时可达94%，干烧时也达到92%。
蒸汽腔内按30%孔隙度,残余油饱和度12.5%, 可腾出53628方的孔隙体积, 注入蒸汽冷凝成水是 44928方, 冷凝水基本容纳在蒸汽腔而不突破，实现 理想的蒸汽驱。按孔隙度30%，含油饱和度50%，汽驱 效率75%计算，两个过程合计可采原油2.5万方这样实 际进入地层的潜热成本大约为0.55元/104kj，初步计 算每吨油成本约187元 （只考虑蒸汽和注空气的成 本）。
开发和经济效益指标预测
套保油田进行火烧油层的基本参数： 点火温度＞450℃；空气耗量245-143 m3 /m3；油藏孔隙度
35%，含油饱和度65%，燃烧区驱油效率92%-94%；空气油比 1100-1200 m3/t； 经济效益：
注气成本110-120元/t ，设备折旧费为40元/t。常规采油 成本按450元/t（即不考虑注气费用的其余所有成本）。总成 本610元/t。 采收率预测：
在火烧油层阶段（其后可以继续采用注水或注蒸汽开发）， 按火驱驱扫面积60%，纵向波及效率65%，驱油效率92%，可达 36%。
先火烧油层后蒸汽驱 复合开发方式研究
火烧油层
蒸汽驱
驱油效率高
驱油效率高
适应较高油藏压力 火烧后油藏压力降低 不适应较高油藏压力
初期阶段前缘的发展 均匀稳定。但中后期 易发生窜流。
在高温氧化带中空气中的氧气与遗留的焦碳类固体进行 燃烧反应，是热量产生最多，耗氧最多，温度最高的区域， 在高温氧化带之后基本上只遗留纯砂体而没有可燃物了。
在低温氧化带中进行低温氧化反应，在这个区域温度比高温 氧化带略低，在高温氧化带中未消耗完全的氧气在这个区域 进行低温氧化。这个区域的原油是已经蒸馏过的重质组分， 低温氧化的产物是过氧化物，酸和荃等类物质。低温氧化作 用的结果是产生类似焦碳的固体物质。
50 0 0
2
Һ λ 1.8
º¬ Ë®
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
实验内 空气总 实际消 总空气 实际空 稳定燃 燃料消 稳定燃
容
量
耗的空 耗量 气耗量 烧后空 耗量 烧后燃
气
气耗量
料耗量
（m ） （m ） 3
3
（m3/ m3） （m3/ m3） （m3/ m3） （kg/ m3） （kg/ m3）
在蒸馏带内高温作用下，水和原油中的轻质组分全部被蒸馏成 气相，由于气相的体积远远大于液相，并且是产生于原油的内 部，在短时间内不能与原油分离而形成泡沫油，相当于原油体 积急剧膨胀，因此产生强大的驱油作用。
油水蒸汽随注入空气一起运移到下游的冷油中，并在那里冷凝 形成高含油饱和度区域，与泡沫油共同形成油墙。当注入空气 穿过油墙时形成很大的压力梯度。在高压力梯度作用下，油墙 向前移动，并以油活塞的方式驱动下游的原油前进。
油墙还有强大的调剖作用，在稠油的松散油藏中极易发生气体 超覆，但泡沫油和冷凝油会迅速堵塞已形成的气体通道，前缘 会均匀扩展。
另外，蒸馏过程中热是可逆的，即蒸馏过程中所吸收的热量在 冷凝过程时又放出，热量是不损失的。这对形成持续稳定的火 烧过程是十分有利的。
点 火 温 度 空气耗量
（℃）
（M3/M3）
国内外一般认为要想达到高温氧化，要进行人工点火并且点火 温度在门槛温度以上。
火烧油层的驱油机理及特性：在高温氧化过程，火烧油层的 驱油效率是相当高的，可以说除了烧掉的燃料，其余全部被 驱替干净。烧掉的部分是原油中的沥青胶质，数量在每方油 层20-30Kg左右。
本人认为驱油效率高，最重要的原因是火烧油层过程中强烈 的蒸馏作用。
比
比
率
（℃） （℃） （%） （kg） （%）
（m3/t）
（kg）
干烧1 450 500 78.4 6.5 92.2 0.507 1086
干烧2 4Leabharlann 0 500 74.8 6.46 92.6 0.478 1169
湿烧 450 500 89.5 7.7 94 0.462 1091
实验结果统计表
长管实验结果分析
350
2388
380
930
420
790.7
450
345
450
262.5
通风强度 (M3/H•M2） 7.64
7.64
7.64
7.64 2.5
实验装置
燃烧釜 燃烧釜 燃烧釜 燃烧釜 燃烧釜
空气耗量是指消耗的空气量与火驱前缘扫过的区域体积之 比，其值越小说明火驱前缘推进速度越快，燃烧越稳定。在现 场实施用这个参数可以判断火驱的驱扫体积，也是火烧油层主 要的经济效益指标，是最重要的全面反映火烧状态的参数。