胜坨油田稠油催化降粘技术研究

介绍了稠油催化降粘机理,对胜坨油田催化降粘可行性进行了分析研究,对稠油降粘催化剂以及催化剂助剂进行了筛选和研究,研制出适合胜坨油田稠油特点的催化剂和催化剂助剂,降粘效率达到60％以上,制定了催化降粘的选井条件及现场施工注入工艺,为胜坨油田稠油蒸汽吞吐采收率的提高提供了新的工艺技术。     

稠油地下催化降粘效果影响因素室内实验研究

在模拟油藏条件和不改变目前蒸汽吞吐工艺的条件下,利用胜利油区单家寺油田单六区东块稠油,选择硫酸镍、硫酸钴、硫酸亚铁、硫酸铁、三氯化铁、氯化亚铁和磷钼酸铵等7种可溶性盐作为催化剂配方成分,进行了复配体系筛选,并利用优选出的催化剂体系,研究在地层中对稠油进行催化改性降粘的可行性及催化降粘效果的影响因素.结果表明:特稠油或超稠油体系在蒸汽开采中具有被催化降粘的可能性,不同催化剂体系的催化效果差别很大;催化剂质量分数、催化反应温度和时间共同影响催化剂体系的降粘效果;pH值小于4和含水率为15％～50％的油藏催化降粘效果较好.因此,针对不同原油和开采状况需要选择不同的催化剂体系.     

催化剂在亚燃烧催化裂化过程中所受影响因素的试验研究

设计了适合于稠油亚燃烧催化裂化的高温高压试验装置,该装置可以自动采集温度、压力和气体成分等数据。利用该试验装置,采用3种催化剂对3种稠油进行了稠油裂解降粘试验,研究了亚燃烧过程中催化剂种类和浓度在不同温度和压力下对催化剂裂解降粘和阻焦效果的影响。试验结果表明,在大多数情况下催化剂起到了良好的降粘和阻焦作用,原油裂解后流动性大幅度提高,轻质组分（C8-C20）显著增加,同时重组分（C21-C30）降低。研究通过稠油与特定催化剂的催化裂化实现了低温下的稠油降粘,该催化剂和相应的亚燃烧方法可望应用于稠油油田的开发,也可以应用于现场制备稀油,替代现有掺稀采油工艺中的优质稀油,从而提高这类油田开发的经济效益。     

小洼油田稠油掺液降粘举升工艺研究与实践

为降低稠油生产成本,开发稠油掺稀油井筒降粘的替代技术,开展掺降粘剂降粘技术研究,通过室内研究,研制了高效绿色环保型降粘剂以及助剂,并设计了井筒掺液混合装置等配套设备,在小洼油田进行现场试验10井次,取得了良好的试验效果,该项技术对其他稠油油田开发具有一定的借鉴意义。     

SPA催化降粘剂对塔河稠油水热裂解反应的影响

利用液固吸附色谱法分离出塔河原始稠油中的SARA四组分。通过水热催化裂解反应,分析稠油粘度以及组分的变化,研究SPA催化剂对稠油的降粘效果。试验结果表明,SPA对塔河稠油有很好的降解作用,反应后饱和烃明显增加,胶质明显减少。催化剂浓度、温度和时间对催化反应有较大的影响。经过SPA催化降解后,塔河原始稠油的降粘效果很稳定,粘度不会反弹。     

河南油田超稠油复合催化降粘体系效果评价

河南油田创新地进行了稠油热采地下复合催化降粘技术研究。本实验考察了无水体系、含水体系、水热催化裂解体系、乳化降粘体系、乳化水热催化裂解复合体系（即复合催化降粘体系）对特超稠油作用后物理化学性质的变化以及对特超稠油的降粘效果,探讨了乳化水热催化裂解降粘的作用机理。结果表明,在催化剂作用下,特超稠油中重质组分发生部分裂解,原油物化性能得到明显改善,乳化水热催化裂解复合体系对河南油田超稠油的降粘率达98.7%。     

稠油氧化降粘微乳催化剂的研制与性能评价

针对稠油氧化降粘开采技术,探讨了微乳催化剂用于稠油氧化降粘的性能。从合成的11种油溶性催化剂中优选出了催化剂Fe B,由其进一步制备出在稠油中分散性能更好的微乳催化剂,其由催化剂Fe B、馏分油、水和乳化剂组成,四者质量比为1.5∶40∶57.3∶1.2。性能评价结果表明,在微乳催化剂与稠油的质量比为0.2%、油与水的质量比为2∶3、空气与稠油的体积比为40∶1、氧化温度为200℃,反应时间为120 h的条件下,辽河油田稠油和绥中36-1油田稠油的粘度由8 088和2 004 m Pa·s分别降至683和267 m Pa·s,降粘效果明显。微乳催化剂应用于稠油氧化降粘开采技术,将有助于推进稠油高效开发提高采收率新技术的研究与应用。     

碱法造纸黑液在稠油开采中的应用研究

本文通过室内实验研究,证实碱法造纸黑液对稠油有明显的降粘作用,用降粘相图法考察了温度、稠油粘度、水的矿化度和不同来源的黑液对稠油降粘作用的影响,提出了用黑液使稠油降粘的工艺技术参数,作为油田试验的参考。由于不同造纸厂的黑液对不同油田的稠油都有好的降粘作用,因此黑液最好就近使用,以减少运输成本。     

地质催化稠油水热裂解反应可行性研究

基于油藏矿物的地质催化概念引入到稠油水热裂解开采技术中，开展了地质催化稠油水热裂解室内实验。结果表明，油藏矿物的加入使油样降粘率从10．6％增加到23．4％，降粘率增加了1倍以上。通过对矿物催化机理进行分析，指出以油藏矿物为催化剂的地质催化稠油水热裂解反应具有可行性。     

稠油降黏催化剂的研制及性能评价

降低稠油黏度,对解决稠油油藏合理开发利用具有重要意义。在对胜利稠油性质进行分析的基础上,设计合成了含过渡金属的两亲性主剂,并优选了对催化降黏具有协同作用的助剂,以此形成的催化剂体系对胜利稠油表现出良好的降黏作用。在实验室模拟条件下,对催化剂体系的降黏效果进行的评价表明,该体系在催化剂用量1.5%(w)、反应温度200℃、反应时间20h的条件下,稠油黏度降低65.0%。     

In situ catalytic upgrading of heavy crude oil through low-temperature oxidation

The low-temperature catalytic oxidation of heavy crude oil (Xinjiang Oilfield, China) was studied using three types of catalysts including oil-soluble, watersoluble, and dispersed catalysts. According to primary screening, oil-soluble catalysts, copper naphthenate and manganese naphthenate, are more attractive, and were selected to further investigate their catalytic performance in in situ upgrading of heavy oil. The heavy oil compositions and molecular structures were characterized by column chromatography, elemental analysis, and Fourier transform infrared spectrometry before and after reaction. An Arrhenius kinetics model was introduced to calculate the rheological activation energy of heavy oil from the viscosity– temperature characteristics. Results show that the two oil-soluble catalysts can crack part of heavy components into light components, decrease the heteroatom content, and achieve the transition of reaction mode from oxygen addition to bond scission. The calculated rheological activation energy of heavy oil from the fitted Arrhenius model is consistent with physical properties of heavy oil (oil viscosity and contents of heavy fractions). It is found that the temperature, oil composition, and internal molecular structures are the main factors affecting its flow ability. Oil-soluble catalyst-assisted air injection or air huff-n-puff injection is a promising in situ catalytic upgrading method for improving heavy oil recovery.     

Ni~(2+)和Sn~(2+)改性的SO_4~(2-)/ZrO_2固体超强酸催化剂对稠油的降黏性能

稠油黏度高的特性使其开采难度较大。为降低胜利油田稠油的黏度,制备了金属离子(Ni2+和Sn2+)改性的SO42-/ZrO2固体超强酸催化剂,考察了这两种催化剂对稠油的降黏性能。实验结果表明,Ni2+和Sn2+改性的SO24-/ZrO2固体超强酸催化剂能在较低的温度下催化稠油降黏,在反应温度240℃、压力3~4MPa、反应时间24h、稠油与催化剂质量比100∶0.05的条件下,稠油的黏度由0.319Pa.s分别降至0.135Pa.s和0.163Pa.s,降黏率达57.7%和48.9%。反应后,稠油中的饱和烃含量增加,芳烃、胶质和沥青质含量减少,杂原子S和N的含量降低。同时发现,水的存在对稠油降黏不利。     

乳化原油选择性堵水室内研究

针对胜坨油田的油藏温度较高、原油粘度较低的实际情况,研究出了适合胜坨油田原油的主效乳化 剂SCA和稳定剂SCB,得出了温度、矿化度对堵剂效果的影响,确定了堵剂配方为:96％的原油、3％的活性剂SCA、 1％的稳定剂SCB。并进行了物理模拟实验,实验证明该堵剂具有良好的选择性和封堵性能,堵水率达98％以上, 堵油率少于5％,在胜坨油田有广泛的应用前景。     

SYD-1深部油井堵剂研究及应用

针对特高含水油田研制了由聚丙烯酰胺、多价金属离子络合物交联剂、反应调节剂和助剂组成的深部油井堵剂,用于胜坨油田油井堵水。从主剂浓度、抗剪切、封堵率、耐冲刷等方面对该堵剂进行了性能评价,结果表明,它可用于特高含水期的油井堵水。SYD-1油井堵剂已在胜坨油田13口油井上得到应用,取得较好增油降水效果。     

稠油水热裂解反应催化剂适应性研究

以辽河油田的稠油为原料,环烷酸钴、环烷酸镍、柠檬酸钴或柠檬酸镍为催化剂,研究了稠油水热裂解反应催化剂在地层中的适应性。结果表明,催化剂与地层水的配伍性良好,不会对地层造成伤害。以柠檬酸钴为催化剂,稠油催化改质的反应条件为:温度240℃,时间24 h,稠油100 g,地层水30 g,催化剂摩尔浓度9×10-3mol/L;在此条件下,稠油降黏率最高(达到66.82%)。外加催化剂与油藏矿物具有协同效应,催化剂的加入能够强化矿物催化的稠油水热裂解反应。     

CDG深部调驱剂的室内评价与应用

根据胜坨油田高含水期提高原油采收率的要求，针对其高温、高矿化度、非均质性严重等油藏地质特点，在探讨弱凝胶调驱技术原理的基础上，制备了以部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）和有机铬交联剂XE—1为主剂的CDG深部调驱剂体系。确定了CDG深部调驱剂体系最佳配方：HPAM浓度为l500～2000mg／L，有机铬交联剂XE-1浓度为800—1000mg／L，稳定剂浓度为300mg／L。利用SCDS-2型堵剂封堵能力评价仪，对CDG选择性、岩芯封堵率、运移性能等进行了评价，室内评价试验表明，CDG岩芯封堵率大于95％，适用于油田大剂量深部调驱作业，在胜坨油田试验应用14口井，调驱效果显著。     

一种高效廉价驱油体系的室内研究

为研究胜利油田三次采油后期(包括注聚、注胶)提高采收率的接替技术，拓宽三次采油研究领域，开展了高效驱油体系的研制工作。针对胜利油田的油水特点，筛选出多种表面活性剂试样及其复配体系进行油水界面张力测定，成功研制出具有良好驱油性能的复合驱配方。室内物理模拟试验结果显示，这种驱油体系可在水驱基础上提高采收率19％。     

大庆外围稠油水热裂解地质协同催化降黏研究

为更好地实现稠油就地水热裂解降黏,以油藏矿物、催化剂和供氢剂为催化体系,检测其对大庆外围稠油水热裂解反应的催化作用.实验结果表明,油藏矿物可以催化稠油水热裂解反应,并可与催化剂协同催化稠油水热裂解,矿物与油溶性催化剂的协同催化效果好于水溶性催化剂;供氢剂的加入可进一步强化稠油水热裂解反应,与不添加供氢剂相比,反应后胶质...