辽河油田催化供氢稠油改质的实验

在模拟注蒸汽条件下 ,添加催化剂和供氢剂 ,进行催化供氢稠油改质室内实验和现场应用 .结果表明 :添加催化剂或供氢剂或催化剂和供氢剂均可使稠油的重质组分和硫的质量分数降低 ,n(H) /n(C)升高 ,w(饱和烃 )和w(芳香烃 )增加 ,稠油黏度不可逆降低 ;催化剂和供氢剂对改质稠油具有协同作用 ,添加催化剂和四氢萘 ,稠油降黏率可达87.0 % ,添加催化剂和复配供氢剂 ,降黏率可达 80 .0 % ;稠油井经催化供氢改质处理后 ,周期采油量和回采水量均大幅度增加 ,降黏和增产效果明显 .

Fe_(2)O_(3)Al_(2)O_(3)催化生物质裂解耦合稠油改质过程研究

针对稠油改质效果较差且易结焦等问题,提出了生物质裂解耦合稠油改质的新思路,考察了催化剂Fe_(2)O_(3)Al_(2)O_(3)对生物质(微晶纤维素和废纸屑)裂解行为、生物质裂解耦合稠油改质过程的影响。结果表明:以Fe_(2)O_(3)Al_(2)O_(3)作为催化剂,可以提高生物质裂解生物质油的产率,进一步降低改质稠油的黏度;在催化剂添加量(w)为0.4%(以稠油质量计)、反应温度为350℃、反应时间为30 min的条件下,纤维素、废纸屑裂解生物质油的产率分别为76.25%、65.26%。对于纤维素-稠油和废纸屑-稠油两种耦合体系,稠油改质后的降黏率分别达到74.14%和65.93%。改质前后稠油傅里叶变换红外光谱和族组成分析结果表明,耦合改质过程中,在生物质裂解产生的活性氢和Fe_(2)O_(3)共同作用下,稠油发生深度裂解,分子中C-C键和C-S键断裂,生成轻质组分。

稠油改质助剂研究进展

针对稠油油藏原油黏度大、流动阻力大、流动能力差,采用常规技术难以开采的问题,总结了稠油改质助剂(催化剂和供氢剂)的研究现状,指明目前存在的问题,并对未来进行展望。研究表明:目前稠油改质催化剂存在催化机理不明确、普适性差、成本偏高、再生困难、易失活以及环境污染等问题;供氢剂在稠油改质反应中传质不均匀、反应条件严苛也会造成供氢效果受限。因此,稠油改质助剂未来研究重点为在分子层面进一步探索稠油改质机理的同时,要紧密结合复杂的地层条件,开发普适性广、活性高、成本可控的改质助剂。该研究可为稠油改质助剂的研发和油田提高采收率技术的应用提供参考。

黏土矿物对超临界水中稠油改质的影响

本研究对稠油在超临界水环境中的提质过程以及常见黏土矿物(包括蒙脱石、高岭土、伊利石和绿泥石)对提质过程的影响规律进行了探究。研究主要包括了黏土矿物对稠油提质过程的主要产物(气、油、焦)的产量和成分组成的影响规律,揭示了四种常见黏土矿物对稠油超临界水改质过程产物的影响规律,并分析了其影响机制。研究发现,绿泥石和蒙脱石对稠油改质过程的产量方面产生了正向的催化效果,能够在抑制结焦的同时使产油产气量提升或保持原有水平.而伊利石和高岭石则展现出了双向催化效果,即同时促进了油向气和焦的转化。在气体组分方面,蒙脱石的存在提高了气体产量的同时增加了气体产物中二氧化碳的比例,而伊利石、绿泥石和高岭石的催化作用为提高气体产率而不能改变气体成分组成。在产油方面,绿泥石的存在使油的产量上升,而其余三种黏土矿物的存在使油的产量出现不同程度的下降。在产油组分方面,黏土矿物能够催化稠油中的重质组分裂解为轻质组分。在结焦方面,黏土矿物对焦的产量和特性有明显的影响。蒙脱石和绿泥使结焦量出现明显下降。并且,黏土矿物均能够使焦的DTG峰值温度出现明显下降,从而使焦具有更好的氧化活性。

超临界水稠油改质反应动力学研究

超临界水稠油改质具有速度快,抑制结焦等优势,本文考察了反应温度380~440℃和反应时长0~500min对超临界水稠油改质反应的影响,实验结果表明超临界水稠油改质反应呈现三个阶段:诱导期、裂解期、生气期,诱导期内胶质的裂解十分显著,并且无结焦产生,裂解期内重质组分裂解加深,产生大量轻质组分,生气期内饱和烃二次裂解持续产生气体。同时超临界水稠油改质反应的进程随温度提高而加快。基于相分离的方法建立了6集总反应动力学模型,沥青质溶解度系数随着温度升高而下降,高温下软沥青对沥青质的分散作用减弱。反应动力学的方法有助于解释超临界水稠油改质的反应路径和反应机理。

超稠油裂解改质降黏实验

稠油的改质降黏是指在非催化裂解的反应条件下,稠油烃类可以进行分解、异构化、芳构化、氢转移、叠合和烃化等多种反应,其中最主要的反应是分解反应(如断侧链、断环、脱氢等裂解反应)。改质降黏过程中裂化转化率与反应温度、反应时间相关。改质稠油的黏度的变化主要与裂化转化率有关,也就是说,在不同温度下,只要裂化转化率接近,减黏稠油的黏度基本接近,减黏稠油的黏度随裂化转化率的提高而降低。在实验条件下,200～350℃馏分的生成速率最大,对于一般的20%左右的裂化转化率而言,490℃以下时轻质馏分显著增多,490℃以上时轻质馏分显著降低。在裂化转化率低于25%,甲苯不溶物含量小于0.2%,满足一般减黏过程对缩合反应的控制要求。

塔河油田稠油地面改质工艺方案及经济评价研究

西北油田产量中稠油占50%,低油价下,稀油缺口、稀油与稠油价差是限制稠油产能提升和开发效益的两大瓶颈,急需开展塔河稠油地面改质技术方案及经济评价研究。针对塔河稠油改质需求和特点,制定了"两级电脱盐+常压闪蒸+热裂化"稠油地面改制工艺技术方案,通过开展工艺模拟计算,得到了各关键节点的操作参数,并完成了轻油收率关键影响参数的敏感性分析以及不同规模下的稠油地面改质工程投资估算。通过建立塔河稠油地面改质方案的经济评价模型,开展了多规模、多油价下稠油地面改质工程方案经济评价。

利用过渡金属进行稠油改质

为了提高油藏中稠油流动性，利用乙酰丙酮化物或烷基己酸盐化合物衍生出来的氧化铝载体过渡金属催化剂和液相过渡金属催化剂降低稠油黏度，提高稠油品质。研究用稠油取自墨西哥湾。实验后稠油重度由12．5°API提高到21°API，最高达26°API，沥青质量含量由26％降低到7％，蒸馏馏分提高了20％～30％。

稠油地面改质工艺方案经济评价研究

稠油地面改质回掺技术取得突破后,效益大幅提升,但地面改质涉及地面投资额度大,亟需开展稠油地面改质经济可行性研究。根据稠油地面改质技术路线制定了详细工艺技术方案,确定采用“两级电脱盐+常压闪蒸+热裂化”主工艺流程,并开展了工艺模拟计算分析,完成了主要工艺设备选型,明确了主要工艺设备的型号及参数。通过对50万,100万,150万和200万t/a四种规模的稠油地面改质工程的投资估算研究,得到了各自的建设投资估算。建立了稠油地面改质方案的经济评价模型,开展了四种规模和多油价(原油市场价、国际油价60美元/桶和70美元/桶)下稠油地面改质工程经济评价研究,并计算证实了四种规模在经济上均暂不可行。当稠油销售价格(含税)分别达到3545,3318,3250,3220元/t时,四种规模的稠油地面改质装置的内部收益率达到了财务基准收益率,在经济上才可实现最低收益水平。

PetroBeam稠油改质技术

目前,美国PetroBeam石油有限公司开发了一项稠油改质新技术。PetroBeamTM技术是基于油原料低温辐射引起的自身链条分裂反应。该技术与所有现有的改质技术相比,最节能且资本投入和操作费用也最低。不同于常规技术,这种低温改质和裂化技术降低了使用高温、高压或催化剂技术裂解石油的成本,减少了相关安全问题的发生。

稠油开发水热裂解催化剂研究进展

传统的稠油热采方式如蒸汽驱、蒸汽吞吐、火烧油层等,已经难以满足当前稠油开采的需要。水热裂解催化剂由于其用量相对较少、成本低、结构种类丰富、可复合使用,已成为稠油油藏地下改质开采的一个重要研究方向。通过大量的文献调研,对水热裂解催化反应机理进行了系统研究,对现有催化剂分类后按类型进行了性能评价。根据评价结果指出了各类催化剂存在的不足,并对催化剂发展过程中需要解决的问题进行了分析。同时,利用现场试验结果证实了水热裂解催化降黏技术的效果和可行性。为给该技术的推广提供更加完善的理论支撑,需针对各类催化剂的优势和局限进行深入的室内实验或现场试验。此项研究结果对相关领域技术人员具有一定的借鉴意义。

塔河油田超深井稠油地面热裂化降黏回掺可行性研究

针对塔河油田超深井稠油掺稀生产过程中存在的稀油不足、经济性差等问题,提出蒸馏轻组分回掺+热裂解改质开采方法。一方面,进行稠油蒸馏循环掺稀实验,确定轻组分油循环回掺的可行性;另一方面,将蒸馏后的重组分油进行热裂解改质,降黏至满足外输要求。结果表明:循环掺稀实验中,采用350℃蒸馏得到的轻组分收率稳定在27%左右,掺稀比稳定在0.39∶1,说明轻组分循环掺稀可行;热裂解改质实验中,蒸馏得到的重组分在380℃条件下反应60 min后,黏度从398800 mPa·s降低至1704 mPa·s,已能满足长距离输送要求,且密度从1.0018 g/cm^3降低至0.9911 g/cm^3,实现了稠油轻质化。该方法实现了稀油轻组分的循环利用,大幅减少了稀油用量,同时实现了稠油提质增效,为超深井稠油高效开发提供了新思路。

稠油不加热集输技术现状与应用探讨

稠油的密度大、粘度高、流动性差,输送困难。对稀释法、乳化降粘法、加剂降粘法、超声波法、改质降粘法、低粘液环法等稠油不加热集输技术的机理及应用条件进行了分析,探讨制约不加热输送技术发展的难题,为稠油的经济、安全输送提供有益的借鉴。

稠油化学降粘法概述

综述了稠油开采的常用方法(加热法、掺稀油法、稠油改质降粘法和添加化学药剂降粘法),着重介绍了添加化学药剂降粘法(催化降粘、加碱降粘、加表面活性剂降粘、加降凝剂降粘、加油溶性降粘剂降粘),并阐述了它们的作用机理及其存在的问题,指出了今后降粘剂的发展趋势。

稠油降粘方法比较概述

综述了目前稠油的降粘方法,对乳化降粘、掺稀油降粘、加热降粘、加碱降粘、加表面活性剂降粘、稠油催化降粘和油溶性降粘剂降粘的优缺点进行比较,重点介绍了油溶性降粘剂降粘,指出了以后降粘剂的发展趋势。

改"堵"为"疏"水火"相容"我国首个边水(水淹)稠油油藏火驱获突破

7 月5 日,记者从辽河油田锦州采油厂了解到,国内首个边水(水淹)稠油油藏“锦91 块边水(水淹)油藏火驱先导试验”见到明显火驱效果。该先导试验区日产油从最初6 吨上升到26.3 吨,火驱原油改质降黏效果明显,特稠油改质为普通稠油,标志着边水(水淹)稠油油藏火驱试验获得新突破。

纳米催化剂辅助超稠油氧化改质实验研究

超稠油开发难点在于地下大幅度降低原油黏度,催化氧化改质具有应用潜力,但需要找到兼具活性与注入能力的催化剂,研究其反应机理.通过微乳液法制备并表征了纳米过渡金属催化剂,用以辅助超稠油注空气氧化改质吞吐的对比实验,结果表明氧化改质能够大幅度降低超稠油黏度,降黏率最高达99.86%,纳米金属催化下的改质温度降至240℃,改质速率与产油效果均显著优于微米级粉末催化剂,实验推测了氧化改质反应在不同温度下的四步机理,包括杂元素断链、初步氧化、深度氧化与高温脱羧.与加氢还原改质超稠油相比,纳米催化氧化改质更具有降黏效果好、成本低、易实施的特点,具有一定的工业应用潜力.

离子液体在石油工业中的应用研究进展

总结了离子液体的分类、合成方法以及其主要的物化特性,重点介绍了离子液体在石油开采、稠油改质降黏及油品改善、含油污水处理等领域中的应用。离子液体具有独特的反应-分离耦合作用,因而在萃取分离、催化降解、有机物水处理等方面具有巨大潜力。离子液体在稠油等非常规能源的催化降解工艺、油品的脱硫、除氮及油田采出水处理的应用中效果明显。分析了离子液体应用中现存的主要问题,展望了在石油工业中的应用前景。图1参27。

离子液体研究进展及其在石油工业中的应用

总结了离子液体的分类、合成方法及其主要的物化特性,重点介绍了离子液体在石油工业领域中的应用。离子液体具有独特的催化和溶解双重作用,使其在萃取分离、催化降解方面具有巨大潜力。离子液体在稠油等非常规能源的催化降解、油品的脱硫除氮及油田采出水处理的应用中效果明显。同时分析了离子液体应用存在的主要问题,分析了其在石油工业中的应用前景。

应用离子溶液改质稠油和超稠油

金属铁离子和钼离子溶液改善稠油的性质,其目标在于降低原油黏度,改善原油品质(降低沥青质和硫的含量,提高API重度),提高原油在油藏中的流动能力。其中,铁离子和钼离子的质量浓度分别为10%和2%,在容积为500mL的间歇反应器中与稠油均匀混合,温度为673K,反应时间4h。墨西哥湾稠油的API重度从12.5°上升到20°,运动黏度在288.75K从15416cSt降至136.63cSt,沥青质的质量含量从28.65%降至10.82%,硫的含量从5.14%降至2.16%。强化蒸馏的馏分体积从48%提高到71.2%。沥青质和胶质的转化分别从16.81%降至13.8%,从28.85%降至10.82%,提高了芳香烃和饱和烃的含量。氮的总含量约降低20%,即从780×10-6降至633×10-6。本文利用离子溶液的热裂解和催化加氢裂解作用实现原油改质。采用非常规井、离子溶液,并结合火烧油层技术,提高稠油采收率,产出(经地下改质)低黏油,提高井的采油指数,节省了地面原油的运输和炼制成本。