火烧油层是提高原油采收率的重要方法之一。在稠油火驱采油过程中,电点火技术是通过地面控制系统向电点火装置发热元件输送电能,产生油层点火所需热量,其热量通过空气压缩机注入的空气带入油层,从而点燃油层的技术。电点火技术具有安全性高、点火成功率高、温度可控制等优势。但是,现有的电点火技术存在热量利用率低、电点火装置尺寸过大等缺陷,导致电点火装置不易下入和起出油井,造成很大的经济损失。为此,本文研究了电点火装置点燃油层理论,设计了一种新型的电点火装置样机,进行了电点火装置性能测试试验和模拟油层点火试验,并分析了电点火装置点燃油层过程中的安全性问题。开展的主要研究内容和取得的研究成果如下。1)本文通过分析火驱采油电点火装置点燃油层的过程和机理,利用热点火理论,建立了电点火装置点燃油层模型,该模型可以有效地描述油层点火过程,确定点火特征参数和油层中的温度分布情况,为电点火装置的设计提供理论指导。2)本文研发了一种新型的火驱采油电点火装置,在电点火装置内部使用了保温层结构。在不同注气速率条件下对有/无保温材料的电点火装置进行加热性能测试试验。结果表明,有保温材料时的电点火装置将空气加热至350℃所需的时间比无保温材料时的电点火装置将空气加热至350℃所需的时间平均少了40 min,且前者的内外壁面温度差均大于后者。证明该保温层结构的保温性能好,可以有效地减少电点火装置与外界的热量交换,提高电点火装置内部的热量利用率。3)本文在不同注气速率条件下对有/无保温材料的电点火装置进行模拟油层点火试验。结果表明,有保温材料的电点火装置比无保温材料时的电点火装置点火时间缩短,点火效率提高了28%左右。由此,可以适当缩短电点火装置的长度,这是电点火装置研究中突破性的一步。4)本文分析了电点火装置点燃油层过程中的安全性问题。可以看出,新型电点火装置中保温层结构的使用可以缩短电点火装置的尺寸,从而降低电点火装置下入和起出油井的难度,提高电点火工艺过程中的安全性。此外,在火驱采油之前,进行室内模拟试验来确定油层火驱采油的适用性和合适的注气速率是至关重要的。