过渡金属的有机酸盐对稠油水热裂解降黏反应的催化作用_陈勇

吴 川 ， 雷光伦 姚传进 曹嫣镔 李啸 南 ， ， ，
（．中国石油大学 ， １ 山东 东营 ２ ７ ６ ；．中石化胜利油 田分公司 ， ５０ １２ 山东 东营 ２７０ ） ５０ ０
摘 要 ： 了更好 地 应 用 水 热催 化 裂 解技 术 对 稠 油 进 行 开 采 ， 确 稠 油 性 质 变 化 的 本 质 ， 胜 利 为 明 对
１ ３—１ 现 场 地层 水 属 于硫 酸 钠 水 型 ， ９井 总矿 化 度 为 ７ ２ ５ ３ ｇ Ｌ， ａ ７ ． １ｍ ／ Ｎ 与 Ｋ 总 含 量 为 ２２ ５ １ ５．２ ｍｇ Ｌ Ｃ “ 含 量 为 ２ ５ ８ ｍ ／ 、 ｇ 含 量 为 ／ 、ａ ７ ．９ ｇ Ｌ Ｍ
催化 剂及 其他助 剂 ， 使稠 油 中的重 质组 分在 水热 条
件 下 实 现 催 化 裂 解 ， 而 黏 度 降 低 而 易 于 采 从
出 ］
力 为 ３ＭＰ 。反 应 一段 时 问后 停 止 ， 却 至 ５ ￣ ａ 冷 ０Ｃ， 取 出油样 ， 测量 油样 脱 水 后 ５ ￣ 的黏度 ， 算 稠 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱＣ时 计
１２ ０
特 种 油 气 藏
第 ｌ ８卷
Ⅲ型元 素分 析仪 ， 精度 （ Ｈ、 Ｓ 小 于 ０ １ 。稠 Ｃ、 Ｎ、） ．％
油组 分平 均 分 子 质 量 采用 蒸 汽 压 渗 透 法 （ Ｐ Ｖ Ｏ）
１ ３ 实验 仪器 ．
实验 用油 水样 为胜 利油 田单 ５ ６一ｌ ３—１ ９井 超 稠油 样及 地层 水 样 。在 ５ ℃ 、Ｃ ０ Ｓ ４—２ ９型 号 转子 、 转 速为 ８ｒ ｒ ｎ 力 矩约 ５ ％ 的条 件下 ， ／ ｉ 、 ａ ０ 测得 稠 油黏 度为 ６ ． ａ・ ， １５Ｐ Ｓ 稠油 含水 率 为 ３ ． ６ 。单 ５ ９０％ ６—

朱静等 ： 稠油降黏新技术 的研究 进展
一 ６ 一 ５
表 １ 近 几年油溶性降黏剂在 国内的应用情况
Ｔａ １ Ｄｏ ｓ ｉ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｓ ｌ ｂ ｅ ｖ ｓ ｏ ｉ ｅ ｕ ｅ ｓｉ ｒ ｃ ｎ ｅ ｒ ｂ． ｍｅ ｔｃ ａ ｐｌ ｔｏ ｆ ｏ ｌ ｏ ｕ ｌ ｉ ｓｔ ｒ ｄ ｃ ｒ ｎ ｅ ｅ ｔ ｙ ａ ｃ － ｃ ｙ ｓ
景， 进一步研究开发廉价 、 高效降黏剂是今后油溶性
降黏剂 的研 究方 向．
采用合适 的水热裂解催化剂 ， 配合适当的注入方式 ， 在蒸汽吞吐的条件 下， 可以实现井下催化降黏开采
稠油 的 目的．
２ 水 热催 化 裂解 降黏
２ １ 降黏 机理 ．
稠油水热催化裂解 降黏技术具有用水量少 ， 无
２１ ０ ２年 １ 月
第２ ７卷第 １ 期
西安石油大学学报 （ 自然科学版 ） Ｊｕｎ ｆ ｉ ｎＳ ｉ ｕＵ ｉｅｓｙ Ｎ ｔｒ ｃｅｃ ｄｔｎ ｏｒａ ｏ Ｘ ｈｙ ｎｖｒｔ（ ａ ａ Ｓｉ ｅＥ ｉｏ ） ｌ ａ ｏ ｉ ｕｌ ．１ ． ７ Ｎｏ
文章 编号 ：６ ３０４ ２ １ ）１０６ －７ １７ －６ Ｘ（０２ ０ －０４０
稠 油 降黏 新 技 术 的研 究进 展
朱 静 李传宪 ， 飞 辛培 刚２ ， 杨 ，
（． １ 中国石油大学 （ 华东 ）储 运与建筑工程 学院 ， 山东 青岛 ２ ６ ５ ； ６５ ５ ２ 海洋石油工程 （ 岛） ． 青 有限公司 ， 山东 青岛 ２ ６ ５ ） ６５ ５
密度大、 流动性差 ， 给稠油的开采和输送造成了很大 困难． 传统降黏方法包括加热降黏 、 稀释降黏及乳化 降黏． 加热 降黏输油能耗 高 ， 允许 的输量 变化范 围

场 试 验结 果 表 明 ， 上 周 期 对 比 ， 验 井 周 期 生 产 天数 延 长 ， 均 日产 油 量 增 加 ， 产 状 况 明 显 改 善 ， 热 裂 解 辅 助 蒸 气 与 试 平 生 水 吞 吐 开 采 稠油 技 术 对 增 加 蒸 气 吞 吐稠 油 井 的 周 期 产 油 量 、 高 油 气 比和 回采 水 率 有 明显 作 用 ． 提 关 键 词 ： 油 ； 热 裂 解 ； 气 吞 吐 ；供氢 ；催 化 ； 河 油 田 稠 水 蒸 辽 文献标识码 ： Ａ 文章 编 号 ： ０ ０ ８ １ ２ １ ） １ ０ ６—０ １ ０ —１ ９ （ ０ １ ０ —０ ４ ５
大
பைடு நூலகம்
庆
石
油
学
院
学
报
第 ３ ５卷
Ｖ ０ ． ３５ １
第 １期
Ｎｏ． １
２１ ０ １年 ２月
Ｆｅ ｂ． ２ ０１１
Ｊ Ｏｕ ＲＮＡＬ ＯＦ ＤＡＱＩ ＮＧ ＰＥＴＲＯＩＥＵＭ ＮＳ ＴＵＴＥ Ｉ ＴＩ
水 热 裂 解 辅 助 蒸 气 吞 吐 强 化 辽 河 油 田稠 油 开 采 的 效 果
但注蒸 气条件 下 ， 油黏 度 的下 降 只是暂 时的 ， 稠 随着注 入和 开采过 程 的热量损 失 ， 温度下 降 ， 稠油黏 度逐渐
回升 ， 井 筒 举 升 和 地 面 集 输 带 来 一 系 列 困 难 ． 给 ｊ
在 ３ ０℃以上 高温条 件下 ， ０ 稠油 中 的重 质组分 发生 热裂 化 ， 变成轻 质组 分 ， 而改 善其 品质． 注蒸 转 从 在 气 开采 稠油 过程 中 ， 由于温度很 难达 到 ３ ０℃ ， ０ 因此热裂 化 作用 十 分微 弱 ， 时主 要发 生低 温 热成 熟 反应 此 和水热 裂解 反应 ， 水热 裂解反 应 占主导地 位 ． 水热 裂解” 早 由 Ｃ ａｋＰ Ｄ等口 提 出 ， 指高温 高压 而 ］“ 最 ｌｒ 是 条 件下水 与稠 油 中某 些活性 组分 发生 化学反应 ， 氢从 水 向油 中转 移 ， 使 改变稠 油分 子结构 ， 终使胶 质 、 最 沥

变 化称 之为 水热裂 解 。他们 研 究 了加拿 大 、委 内瑞拉
稠 油及 沥青 在不 同条 件下 的水 热裂解 ，结果 表 明 ，当
温度 在 ２ ０ ３ ０ Ｃ范 围 内时 ，油 砂 与 水 之 间 可发 生 ０ ０
水 驱 、蒸汽吞 吐和蒸 汽驱 ） 、乳 化 降 粘 、稠 油 改 质 降
以厦 合 适 的 催 化 剂 ．并 且 设 计 合 理 的 现 场 实施 技 术 和 工 艺 。
关 键 词 ： 油 开采 ；裂 解 ； 注 蒸 汽 ；影 响 因素 ； 化 剂 稠 催
中 图分 类 号 ：Ｔ ３ ７ ４ Ｅ ５．４ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文章 编 号 ： １０ —８ ０ （０ ６ ０—０ 卜 ４ ０ １０ ９ ２ ０ ） ２０ ６ Ｏ
（ 国 石 油 大学 （ 东 ） 油 工 程 学 院 ． 东 东 营 中 华 石 山 ２７ ６ ） ５０ １
摘
要 ：水 热 裂 解 降 粘 开 采 稠 油 技 术 ，是 在 注 入 蒸 汽 的 条 件 下 ，借 助 于 稠 油 与 蒸 汽 之 间发 生 的 化 学反 应 ，降 低 稠
油的粘度 ・从 而达到 井下 降粘 开采稠 油的 目的。从水热裂解反应 、催化水热裂解反应 、水热裂 解反 应影 响 因素 、开采 技 术的 可行性 以及催化水热裂解反应机 理等 方面介绍 了稠油 水热裂解 开采技 术的研 究进展 ，发现 反应 时 间、反 应温
水 蒸汽在 加 入 适 当 的水 热 裂 解 催 化 剂 条 件 下发 生 反
应 ，即首 先采用 适 当的 注入方式 预先 将催 化剂 注入 油 层 ，再 配合蒸 汽加热 产生 的热 驱动 条件 ，使 稠油在 催 化剂 的作 用下 ，降低 反应 活化 能 ，并 发生 部分 裂解 反