[发明专利]一种火烧油层防井筒剧烈燃烧方法有效

专利信息
申请号: 201711130226.3 申请日: 2017-11-15
公开(公告)号: CN108131125B 公开(公告)日: 2020-11-06
发明(设计)人: 马春宝;卢时林;檀德库;于俊梅;李明;马子健;王德伟;高玉军;贾财华;刘长环;李润富 申请(专利权)人: 中国石油天然气股份有限公司
主分类号: E21B43/243 分类号: E21B43/243;E21B35/00;A62D1/06
代理公司: 北京三友知识产权代理有限公司 11127 代理人: 韩蕾;姚亮
地址: 100007 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 火烧 油层 井筒 剧烈 燃烧 方法
【权利要求书】:

1.一种火烧油层防井筒剧烈燃烧方法,该方法包括:

在井下设置灭火装置,当油井意外自燃或在点火中,自动触发灭火装置,将火势控制在萌芽状态,并报警,为后续强制灭火工艺争取时间;其中,所述灭火装置采用安置在测温点附近的筛管外挂灭火棒,和/或替换丝堵位置的灭火尾管;

其中,所述灭火棒包括中空棒状的壳体,壳体底端为密封端,壳体顶端为上密封材料,壳体的内部密封空间为容装灭火剂的药剂仓;或者,所述灭火棒壳体内部进一步通过中间密封材料分隔为上密封空间的第一药剂仓与下密封空间的第二药剂仓;

所述灭火棒设置一个药剂仓时,制作成中空扁形灭火棒,耐内压10-15MPa;所述灭火剂为90-95%碳酸镁固体和5-10%碳酸氢钠固体,灭火剂的装填量为80%;上密封材料即密封放压阀,出口对准温度探头;灭火棒内部涂刷有机硅耐高温漆,防止电化学反应导致密封提前失效;设定密封放压阀耐压10MPa,当井下温度超过270℃,释放一定的二氧化碳使灭火棒内升压,产生一定的喷射压力,若压力高于10MPa,密封放压阀开启,释放一定量的气体,保证灭火棒安全完好;当发生井筒燃烧时,温度快速升高到600-660℃时,密封放压阀熔化失效,二氧化碳喷向温度探头,对温度探头附近进行灭火;

所述灭火棒设置二个药剂仓时,采用抗高温1000℃以上的高强度金属为壳体,制作成中空扁形灭火棒,其耐内压20MPa,上密封出口对准温度探头;灭火棒内部涂刷有机硅耐高温漆;上药剂仓封装80-90%碳酸镁固体和10-20%饱和碳酸氢钠溶液,装填量为80%,下药剂仓封装与碳酸氢钠同当量的饱和硫酸铝溶液;当井下发生意外自燃时,碳酸镁固体在540℃开始分解产生二氧化碳,仓体内部升压,当温度继续升高到600-660℃时,密封失效,碳酸氢钠和硫酸铝反应,放出二氧化碳,喷向温度探头,对温度探头附近进行灭火;

其中,所述灭火尾管包括上下串接的第一油管及第二油管;其中,第一油管顶端为上密封材料,第一油管的底端与第二油管的顶端通过中间密封材料密封连接,第二油管的底端为油管密封端;并且,第一油管内装填ABC干粉灭火剂,装填量为每米油管0.03立方米;所述ABC干粉灭火剂包括碳酸氢钠干粉、改性钠盐干粉、钾盐干粉、磷酸二氢铵干粉、磷酸氢二铵干粉、磷酸干粉和氨基干粉灭火剂中的一种或多种;第二油管内装填碳酸镁固体,装填量为每米油管0.03立方米;当井底温度达到540℃时,碳酸镁固体分解放出二氧化碳,对油管内部增压,当井底温度达到600℃时,中间密封熔化解开,对整个油管内部增压,当井底温度达到660℃时,上密封熔化解开,油管内部二氧化碳带压喷入上部筛管,并冲入井筒,对井筒进行火势控制;

其中,上密封材料选用熔点660℃的金属材料,中间密封材料选用熔点600℃的金属材料。

2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述灭火棒壳体为适于捆绑在井下筛管外部的扁形。

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