超稠油水热催化裂解反应前后性质变化

为了更好地应用水热催化裂解技术对稠油进行开采,明确稠油性质变化的本质,对胜利油田超稠油进行微乳液纳米镍催化降黏剂水热催化裂解实验研究。实验结果表明,水热催化裂解反应后,稠油黏度大幅度降低,稠油中胶质、沥青质的含量下降,硫含量大幅降低,氮含量略减少。稠油氢碳原子比增加,平均分子质量减小。族组分中沥青质的平均分子质量减小幅度最大,说明沥青质裂解对稠油黏度的降低和平均分子质量的减小起到了关键作用。该研究为日后稠油水热催化裂解降黏技术的推广提供了技术参考。

利用核磁共振对稠油水热催化裂解降粘反应的研究

通过元素分析仪、分子量测定仪及核磁共振波谱仪对水热催化裂解反应前后的稠油进行了分析,并采用改进的Brown-Ladner(B-L)法计算反应前后沥青质及胶质的平均结构参数。结果表明,沥青质的裂解对稠油粘度的降低起到了非常重要的作用;反应的过程中发生了系列加氢,开环,成环,链的断裂等反应,反应后,沥青质及胶质氢碳原子比均增大,芳碳率降低,环烷碳率及烷基碳率增加,沥青质及胶质芳香环系的缩合程度变小,平均分子中含的结构单元数及其中的总环数减小。

基于油藏实际的稠油层内水热催化裂解机理研究

开展了稠油层内水热催化裂解技术在胜利油田的先导实验,五口井平均周期单井增油653 t,稠油初期降黏率达79.8%,措施14周后降黏率仍大于62%。利用Brookfield DV-Ⅲ黏度计、ElementarVario EL III元素分析仪、Knauer K-700蒸气压渗透仪、Agilent 6890N气相色谱仪和EQUINOX 55傅里叶变换红外光谱仪等,对措施前后稠油的物化性质进行分析。结果表明,层内水热催化裂解后稠油黏度及平均分子量减小、轻烃含量增加、重质组分含量减少、氢碳原子比增加、杂原子含量减小。稠油层内裂解反应受催化剂体系、高温水及储层矿物因素控制,催化剂是促进稠油裂解的主要因素,供氢剂及分散剂等助剂有助于提高裂解效果,高温水的酸碱性质及储层矿物对稠油具有催化裂解作用。多因素协同作用下使稠油发生脱侧链、分子链异构、断链、加氢、开环、成环、脱硫等系列反应,使得稠油大分子分解成小分子物质,降低了稠油黏度,改善了稠油品质,证实该技术在现场应用中具有可行性。

地下水热催化裂化降粘开采稠油新技术研究

针对辽河油田的 3种稠油 ,筛选出了一种合适的水热裂解催化剂 (过渡金属盐 ) ,确定了水热裂解的最佳条件。在 0 .2 %该催化剂存在下 ,3种稠油样在 2 40℃经水热裂解反应 2 4h后 ,5 0℃粘度分别下降 89.9%— 77.7% ,饱和烃和芳香烃含量大幅上升 ,胶质、沥青质含量下降 ,烃碳数分布移向低碳数方向 ,产生大量气体和少量固体。在辽河油田曙光采油厂 3口蒸汽吞吐井进行的地下稠油催化水热裂解降粘开采现场试验获得成功 ,采出的稠油粘度大幅度降低。

稠油水热裂解催化降粘的室内研究

研制和合成一种新型水热裂解催化剂,并将其用于新疆油田稠油的水热催化裂解降粘反应,应用柱层析法对反应前后稠油的族组成进行了测定,研究结果表明:新型稠油水热裂解催化剂可以使新疆油田稠油在反应温度为200℃,催化剂用量0.4%时,粘度降低达到91.1%,并有8.94%的重质组分裂解为轻质组分。使用气相色谱仪对反应前后的饱和烃进行烃分布测定,同时也用红外光谱IR对反应前后胶质、沥青质的结构进行了测定,说明反应后稠油重质组分发生了裂解,转化成小部分饱和烃,导致稠油黏度降低,在一定程度上改变了稠油的品质。

稠油水热裂解催化降黏研究的进展

在论述了开展稠油开采新方法研究的重要性、稠油的分类及其开采方法的基础上,从催化剂的研制、机理研究、现场应用等方面对特超稠油的水热裂解催化降黏方法进行了全面介绍,同时对该课题组近年来的研究工作进行了重点介绍,着重分析了该课题组自行研制的4类催化剂的催化降黏机理。最后,对稠油水热裂解催化降黏方法面临的问题和今后的发展趋势进行了分析。

催化剂对稠油水热裂解反应研究

以富含镍的矿石为原料,制备了五种催化剂,确定了最佳催化剂。在此基础上研究了催化剂对稠油水热裂解反应的催化作用。考察了在注蒸汽条件下反应温度和催化剂添加量对稠油的粘度和平均分子质量的影响。实验结果表明,在注入蒸汽的条件下,辽河稠油可以发生水热裂解反应,高温下催化剂对水热裂解反应具有催化作用。探讨了催化剂对稠油水热裂解反应的催化机理。

过渡金属催化降粘剂的性能研究

文章针对南阳油田稠油粘度高难以开采的实际问题,在热力开采稠油的基础上,进行了过渡金属催化降粘剂的性能研究。实验探讨了反应时间、碱加量、温度等因素对稠油粘度的影响以及表面活性剂的耐高温性能,从而确定催化剂辅剂及其用量。将合成的油溶性催化剂与碱/表面活性剂进行复配并加以评价,通过正交实验优选出主剂与辅剂的最佳配比,确定稠油水热催化剂HR组成。此外,还研究了反应条件(温度、催化剂加量)对稠油改质降粘的影响。

中深层稠油化学降黏技术研究进展

如何大幅度提高中深层稠油采收率,实现降本增效,一直是稠油油藏开采的瓶颈和攻关的重点方向。化学降黏辅助热采技术因其降黏效果好、经济效益高,在中深层稠油油藏开采中具有很大的应用潜力。为此,对现有应用于中深层稠油油藏的化学降黏技术进行了全面回顾,并分别阐述了乳化降黏、油溶性降黏剂降黏、水热催化裂解降黏、纳米材料降黏这4个工艺的基本原理、主要特征、适用性和局限性,并提出了未来降黏技术的发展方向。研究结果表明:①乳化降黏成本低,降黏效果好,工艺简单,见效快,但是乳化剂对不同稠油的通用性及其自身的耐温耐盐性还需进一步提升;②油溶性降黏剂能耗低,可与稠油充分接触,但降黏效果有限且应用成本较高且降黏机理等方面还需进一步深入研究;③水热催化裂解降黏技术大有可为,开发高效、低成本、高活性、高选择性、应用广泛的催化剂以适应不同稠油是应有之路,超分散纳米催化剂是未来研究重点;④纳米粒子作为吸附剂和催化剂在中深层稠油开采中具有很大潜力,但实际应用仍然不够成熟。结论认为,化学降黏技术发展现状与研究进展的梳理,明确了研发适用中深层稠油开采的降黏技术于对保障我国石油安全,提高国内中深层稠油采收率具有重要现实意义。