塔河稠油催化降黏机理研究

通过对比分析催化降黏前后塔河稠油主要性质及组成变化,并结合以十二硫醇和辛硫醚为模型化合物的催化降黏反应,探讨塔河稠油催化降黏机理。结果表明：塔河稠油经催化降黏后,降黏率可达65.8%,比热降黏率高32百分点;且降黏后重质组分减少,轻质组分增加,表观相对分子质量降低,硫含量减少;模型化合物十二硫醇和辛硫醚在催化降黏条件下发生了C-S,S-H,C-C,S-S的断裂反应。塔河稠油经催化降黏处理后黏度降低的主要原因是克服了引起胶质、沥青质团聚的氢键、配位键等弱作用力,同时部分键能较弱的化学键如C-S,C-O,C-C等发生断裂,导致稠油分子聚集体变小,从而改变稠油缔合状态,实现不可逆降黏。     

塔河稠油地面催化改质降黏中试研究

在中国石化西北油田分公司中型试验装置上采用中国石化石油化工科学研究院研制的催化降黏剂对塔河TH12196单井稠油的降黏作用进行了考察。结果表明：当反应温度为160 ℃、反应时间为6 h、催化降黏剂加入量（w）为1.5%时,稠油降黏率达到54.5%;催化降黏率较热降黏率高51.4百分点,且降黏后稠油中重质组分含量减少,轻质组分含量增加;在稠油催化改质处理过程中,分子中较弱的化学键发生断裂,从而使稠油分子聚集体变小,产生不可逆降黏作用。     

稠油热波耦合催化裂解降黏技术及先导试验

针对水热催化裂解过程裂解反应发生范围有限、效率较低问题,以胜利油田孤东采油厂稠油井为研究对象,利用多活性点催化剂,在低频谐振波的辅助作用下,研究了低频振动对催化剂扩散性能及稠油降黏作用的影响,优化了振动参数。研究了动、静态实验条件下热波耦合催化裂解的效果,并进行矿场先导试验。结果表明:低频率振荡有助于催化剂在油水及多孔介质中的扩散,与单纯催化裂解相比,热波耦合催化裂解技术降低了反应的门限温度,增强了稠油降黏效果。先导试验的4口井,措施后累计增油2 444 t,油汽比提高0.28。     

河南稠油热采催化降黏剂研制及应用

根据河南油田稠油的特性,研究了稠油热采催化降黏剂,室内研究结果表明:研制的催化降黏剂在220℃条件下、反应时间24 h,催化降黏率达到93.44%,反应后影响原油黏度的胶质沥青质含量降低,说明发生了催化加氢反应,改善了原油性能。现场应用表明,催化剂在地层发生了催化降黏反应,取样分析结果与室内研究结果一致,有效延长了稠油油井的生产周期,增加了油井周期产油量。     

风城浅层超稠油油藏原位催化改质降黏技术

针对风城浅层超稠油油藏蒸汽吞吐中后期采用微生物、水热催化、气体辅助等降黏方式开采效果均不佳的问题,进行了超稠油催化改质降黏技术研究。通过催化裂解实验分析了风城油田重18井区油样在4.5 MPa、100～220℃条件下使用催化剂和供氢剂后的降黏效果,采用双管并联驱油实验得到了催化改质剂辅助蒸汽驱油效果及原油组分变化。结果表明：220℃时,单独使用催化剂降黏率可达50%,加供氢剂后降黏率可达90%以上;催化改质剂辅助蒸汽驱后原油降黏率可达88.5%,采出油中C25以上组分含量由54.4%降至37%,原油轻质化明显。对1口低产蒸汽吞吐井开展现场试验,实施后周期产油增加387 t,油汽比提高了0.34,取得较好的应用效果。研究表明,原位催化改质降黏技术可促使原油发生不可逆降黏,可大幅度降低稠油黏度,提高开发效果,建议进一步推广应用。     

注蒸汽条件下稠油催化改质降黏实验研究

以自制的油溶性有机镍盐作为催化剂进行稠油水热裂解反应.考察了催化剂加量、反应温度、反应时间和加水量对催化水热裂解反应前后稠油黏度、族组成的影响.催化水热裂解反应的最佳条件为:反应温度240℃,反应时问24 h,加水量30％,催化剂质量分数0.1％.对反应前后稠油的元素分析结果表明,与水热裂解反应相比,加入催化剂后的稠油黏度由11000 mPa·s降至3414 mPa·s,沥青质、胶质含量分别降低1.7％、1.6％,芳香分、饱和分含量分别增加0.8％、2.5％,稠油中C含量降低,H含量增加,H、C原子数比提高,而杂原子与C的原子数比降低.图4表6参8     

胜利稠油催化改质降黏的机理

采用复合型有机金属盐催化体系对胜利某稠油进行地面催化改质降黏,并对催化改质降黏的机理进行了探讨。实验结果表明,降黏效果显著,降黏率大于99%;稠油组成显著轻质化,高于500℃的馏分由改质前的28.02%(w)增至改质后的52.20%(w)。改质前后的族组成、碳数分布和核磁分析结果显示,改质过程重质组分发生了脱侧链反应,生成轻质产物,并使重质组分转化成为缩合程度更高的胶质沥青质或焦炭。     

化学生热催化裂解体系对稠油降黏实验研究

为了更好地提高稠油油藏开发效果,采取化学生热与催化裂解方式来降低稠油黏度、提高地下稠油的流动能力非常必要。选择NaNO₂和NH₄Cl溶液作为化学生热剂,通过正交实验优选出生热剂最佳反应条件为:4 mol/L NaNO₂,4mol/L NH₄Cl,体系pH值为2。该条件下,反应温度和压力在短时间内迅速上升,分别达到峰值204℃和13.6 MPa,达到峰值的时间为6 min,反应基液温度升高149℃。油酸镍催化降黏体系最佳配方为:以反应原油的质量为基准,羧酸盐型油酸镍催化剂0.3%,供氢剂甲酸7%,助剂尿素7%,乳化剂十二烷基苯磺酸钠0.13%。该催化体系的最佳反应温度为280℃。油酸镍催化后,原油黏度由213.8 mPa·s降至74.2 mPa·s,降黏率为65.3%。当化学生热剂与催化裂解剂共同作用时,降黏率可达66.5%,饱和烃和芳烃含量增加,胶质和沥青质含量减小,催化降解效果较好。     

渤海稠油催化改质降黏实验*

为了探索海上稠油的热催化改质降黏技术的可行性,解决海上稠油的举升和集输问题,针对渤海西部某油田的稠油分析了稠油黏度与族组分关系,选择了PAS、FAS两种阴离子和Zn~(2+)、Cu~(2+)、Mn~(2+)、Fe~(3+)和Ni~(2+)5种阳离子组合共10种催化剂,进行催化改质降黏实验,对比了催化改质前后族组分的变化。研究结果表明:对于该渤海稠油来说,饱和烃和芳香烃含量越高黏度越低,饱和烃对稠油黏度影响明显大于芳香烃,胶质、沥青质含量越高,其黏度越大,沥青质对于该渤海稠油黏度影响略大于胶质,但由于稠油中胶质含量远大于沥青质含量,因此降低胶质含量是该渤海稠油催化改质的必然选择。PAS-Ni的催化降黏效果最好,可以使该渤海稠油黏度从2167 m Pa·s降至566 mPa·s,降黏率为73.88%,PAS-Fe的改质效果次之,稠油黏度降至716 mPa·s,降黏率为66.96%。改质后稠油四组分分析结果表明,催化改质反应主要降低了胶质含量,增加了饱和分和芳香分含量,沥青质含量有小幅度增加。图4表2参13     

河南油田稠油氧化催化降黏剂的研制和评价

针对河南油田稠油特点,确定了氧化催化降黏剂最佳配方:氧化剂PY加量1.0%,催化剂CX-2加量2.0%,质子供体PN加量1.0%。将其添加至原油中,在温度100℃下反应16 h后,加碱中和,最佳碱加量为0.3%～1.5%,降黏后原油黏度≤500 mPa.s,降黏率可达98%以上。     

辽河稠油注空气催化氧化降黏实验研究

基于前期研究结果,提出了使用专利水溶性催化剂SP-1(MeL型化合物)和降黏助剂R(复合无机盐)的注空气缓和催化氧化稠油降黏技术。在0.5升反应釜中进行辽河稠油催化氧化,以酸值和黏度(50℃,125 1/s)为测定参数,优选出了室内操作条件:SP-1加量0.2%,R加量1.4%,加水量60%,反应温度200℃,反应压力0.5 MPa,反应时间36小时。在该反应条件下辽河稠油样黏度由382.6 Pa.s降至23 mPa.s。模拟油田焖井条件,将反应时间延长至5天,氧化后稠油样黏度由43.55 Pa.s降至16 mPa.s,酸值由13.50 mg KOH/g降至6.13 mg KOH/g。模拟蒸汽吞吐油层条件,将反应压力提高至8 MPa,氧化5天后尾气含N295.37%,O21.63%,CO21.53%,其他气体1.47%,表明该催化反应中空气的利用率很高。图6参11。     

稠油热采纳米乳化降粘技术研究与应用

对常规稠油降粘剂和加入纳米助剂后的乳化降粘剂进行了对比评价。试验结果表明,加入纳米助剂后在表面张力、降粘效果、耐温、耐盐和脱水等方面略有改善,在驱替效果方面明显改善。现场应用纳米降粘剂后,油井平均日产油量、产油量、和油汽比等吞吐指标均有所提高,蒸汽吞吐效果明显改善,单井措施增油120t,为稠油热采进一步改善开发效果和提高原油采收率提供了技术支持。     

吉林扶余油田稠油乳化降黏实验研究

针对典型油样进行组分分析,找出原油中影响黏度的主要因素。采用A型水溶性降黏剂进行乳化降黏实验,通过静态评价试验,研究了水溶性A型降黏剂与原油之间形成乳状液的稳定性和粒径分布、油水界面张力、降黏率及洗油率,考察了该降黏剂降黏效果。实验结果表明:原油中蜡含量迭14.7%,高含蜡是影响原油黏度的主要因素;降黏剂浓度越大,乳状液分水率越低,乳状液粒径分布越集中,油水界面张力越低,乳状液越稳定;油水比越大,分水率随降黏剂浓度变化越显著;随降黏剂浓度增大和油水比降低,降黏率逐渐升高,降黏率最高可达91.5%;该降黏剂有较好的洗油效果,洗油率为61.1%。     

注蒸汽条件下稠油催化改质降黏实验

利用高温高压反应釜研究了自制油溶性有机镍盐作为催化剂的稠油水热裂解反应,考察了催化剂的加入量、反应温度、反应时间和加水量对催化水热裂解反应前后稠油黏度、族组成的影响,优选出最佳改质降黏反应条件,在此条件基础上,对改质降黏反应前后稠油元素进行分析。结果表明,与未添加催化剂的相比,在反应温度为240℃、加水量30%的体系中,添加0.1%的过渡金属有机酸镍催化剂,反应24 h 后稠油的黏度下降明显,沥青质含量下降1.4%,胶质含量下降5.0%,芳香分含量增加3.5%,饱和分含量增加2.9%.     

电加热开采稠油油藏影响因素研究

根据电加热油藏的机理,建立了电加热过程中电流场、渗流场、温度场的数学模型。利用有限差分法对该模型进行了求解．并对无因次电导率、电极位置和电极半径对原油采收率的影响进行了模拟试验研究。研究结果表明,无因次电导率和电极位置对采收率影响较大,而电极半径的影响较小。     

稠油化学降黏技术实验研究

由于稠油黏度大,造成开采和运输难度大,通过化学降黏实现常温储运已被人们所重视。以乳化效率和降黏效率为评价指标,从多种降黏剂中筛选出3种性能较好的降黏剂,进而研究3种降黏剂在不同浓度下水溶液的表面张力以及降黏效果的影响因素,从而得出较理想的降黏剂。     

稠油热采辅助剂的试验研究

蒸汽吞吐是辽河油田稠油开采的重要方式,针对有些蒸汽吞吐区块存在综合含水上升较快、油层近井地带污染严重、综合吞吐效果差等问题,进行了稠油热采辅助剂的试验性研究.系统分析了油藏物性和油层流体性质在注汽开采过程中的变化情况,对蒸汽添加剂进行了配伍性试验、物理分散溶解性能试验、提高蒸汽驱油率试验、原油降黏性能评价等.试验结果表明,该辅助剂能与原油高效反应,有效改善原油界面性质,改善油层岩石润湿状况,有效降低原油黏度.