磺化型有机金属催化剂在稠油降黏改质中的应用

制备了3种磺化型有机酸金属催化剂,用高温高压反应釜进行了稠油的催化降黏实验,筛选出了最佳催化剂和最佳降黏条件。结果表明,磺化型有机酸铁催化剂的降黏效果最佳,当稠油量为250g时,加入1g该催化剂,加入油层水量为m(油层水)∶m(稠油)=30%,在220℃反应24h,辽河稠油黏度从81 400mPa·s降至3 000mPa·s,降黏率达96.31%。检测了催化降黏前后稠油四组分及不凝气体产物:饱和分含量提高7.5%、芳香分含量提高3.2%,胶质含量降低8.2%,沥青质含量降低2.5%;检测出不凝气相产物含有甲烷、烯烃和二氧化碳等气体,符合稠油水热裂解降黏规律,证明由于催化改质降低了稠油的黏度。     

蒸汽和金属盐作用下稠油黏度的变化

在高温高压反应釜中实验考察了50℃黏度88.3 Pa.s、平均分子量654的辽河曙光稠油的水热裂解降黏条件及6种金属盐的催化效能。在裂解温度240℃下,当加水量≥30 mL/100 g稠油或裂解时间≥36小时时,裂解后稠油黏度的降幅变得很小;随裂解温度(160~280℃)升高,裂解后稠油的黏度降低。在裂解温度240℃、裂解时间48小时、加水量30 mL/100 g稠油、金属盐在水中的质量分数为0.02%的条件下,NiSO4.6H2O对稠油水热裂解的催化效能最好,其次是VOSO4和CuSO4.5H2O,Al2(SO4)3最差,裂解后稠油的黏度分别为32.4、36.7、42.6、52.4Pa.s,而空白值为62.4 Pa.s。图3表1参15。     

胜利油田陈南稠油的乳化降黏研究

为实现胜利油田陈南联合站稠油的乳化降黏,选取了7 种亲水亲油平衡值在8～18 的表面活性剂,通过测量单一和复配乳化剂对乳状液的脱水率和降黏率,筛选出降黏效果和静态稳定性良好的乳化剂,考察了油水质量比、乳化剂浓度、乳化温度、乳化强度对乳化降黏效果的影响。结果表明,在乳化温度50℃、乳化强度2000 r/min×10 min的条件下,筛选出的25.8% Span80+74.2%十二烷基苯磺酸钠和10.1% Span80+89.9%十二烷基苯磺酸钠两种复配乳化剂与稠油形成的乳状液静置5 h 后的脱水率分别为21.8%和23.0%,剪切速率为100 s^-1时的降黏率分别为99.92%和99.89%;随油水质量比降低,乳状液脱水率增加、黏度降低、稳定性变差;随乳化剂浓度增加,乳状液黏度先降低后增加;随乳化温度降低和乳化强度的增大,乳状液黏度增加;在油水质量比5∶5、乳化剂质量分数1%、乳化温度50℃、乳化强度1000 r/min×5 min 的乳化条件下,可使陈南稠油黏度（50℃）由1964mPa·s 降至35 mPa·s。图6 表3 参11     

稠油W/O型乳状液转相特性研究

为揭示稠油W/O型乳状液转相机理、指导稠油开采及运输,以胜利油田五种稠油样品为研究对象,通过测定不同含水率稠油乳状液的黏度及稠油视HLB值并结合灰熵关联方法,研究分析了稠油由W/O型乳状液向O/W型乳状液的转化过程、稠油乳状液黏度与四组分(饱和分、芳香分、胶质、沥青质)的关系,尝试用稠油的视HLB值解释了不同稠油乳状液乳化转相点的差异原因。按灰熵关联法排列乳化稠油黏度与其极性组分的关联度由大到小的顺序为:重质组分(胶质+沥青质)芳香分饱和分,重质组分是影响乳化稠油高黏的主要因素。对于同一种稠油来说,随着含水率的增加,乳状液表观黏度呈先增大后减小的趋势;随着温度的升高,稠油乳状液转相点增大。胜利油田5种脱水稠油黏度(50℃)由大到小顺序为:草20-平124(14400 m Pa·s)王152-1(22400m Pa·s)草20-平149(24000 m Pa·s)草20-平131(76800 m Pa·s)草南平40(89400 m Pa·s);含水率30%的5种稠油乳状液黏度的大小顺序与脱水稠油黏度的顺序一致,稠油乳状液的乳化转相点(50℃)由高到底的顺序为:草20-平124(59.1%)王152-1(55.5%)草20-平149(53.5%)草20-平131(47.9%)草南平40(45.7%);随着脱水稠油黏度的增大,乳化转相点减小。     

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。     

单家寺稠油催化水热裂解实验研究

实验考察了一种商品水溶性钼盐催化剂(代号A)和一种自制油溶性钼盐催化剂(代号B)对胜利单家寺稠油水热裂解的催化效能。实验稠油50℃黏度111.469 Pa.s,含S 0.42%,含胶质46.5%,含沥青质16.5%,H/C=1.68。在加水量10%、水热裂解温度260℃、时间24小时条件下,催化剂B在加量0.05%~0.15%范围降黏率维持高值,加量0.08%时最高,催化剂A在加量0.2%时降黏率有明显的峰值;0.08%催化剂B的催化效能明显好于0.2%催化剂A,裂解后稠油的降黏率、含硫、含胶质、含沥青质和H/C值分别为71.2%和62.3%,0.23%和0.29%,26.3%和32.6%,10.3%和11.4%,1.70和1.69;当加水量增大时(≥5%),0.2%催化剂A的催化效能增大,加水量20%时达到最佳,此时水热裂解后稠油的降黏率、含胶质、含沥青质分别为65.8%,27.2%、10.6%;催化剂B在加水量5%时催化效能差,加水量在10%~50%范围时催化效能基本不变。根据不同温度下沥青质含量和降黏率随水热裂解时间变化,在0.08%催化剂B存在下水热裂解速率和程度均随温度升高而增大,最后均趋于平衡,280℃、12小时的降黏率为72%左右,240℃、24小时为64%左右,180℃、24小时为20%左右。用作稠油水热裂解催化剂的钼盐,油溶性的优于水溶性的。图3表2参5。     

稠油的甲酸供氢催化水热裂解改质实验研究

在0.3升高温高压反应釜中,以甲酸为供氢体、以油溶性有机镍盐为催化剂,研究了辽河稠油的水热裂解反应,考察了水热裂解前后稠油的黏度、族组成及硫含量变化.所用催化剂为绿色黏稠液体,nD(25℃)=1.4737,由环烷酸和硫酸镍制成,介绍了制备方法.所用稠油黏度的温敏性强,50℃、44.11/s黏度为3716 mPa·s.水热裂解反应条件如下:油水质量比4∶1,催化剂加量以稠油质量计为0.1%,反应温度280℃,时间24 h,初始充氮压力8.1MPa.催化水热裂解的降黏率为64.69%,使饱和烃、芳香烃由24.32%、36.89%增至26.12%、38.08%,使胶质、沥青质及硫含量由30.27%、8.52%及0.5650%减至28.27%、7.53%及0.3365%;加入1%～7%甲酸使降黏率增至69.16%～87.02%,使饱和烃、芳香烃增至27.73%～31.12%、39.68%～41.26%,使胶质、沥青质及硫含量减至26.29%～24.12%、6.66%～3.50%及0.3095%～0.0742%.红外光谱分析结果表明,稠油组分在供氢催化水热裂解中发生了脱羧反应且芳环数减少.讨论了甲酸作为供氢体在稠油催化水热裂解中的作用及其机理.图4表2参8.     

油酸改性Fe2(MoO4)3用于稠油水热催化降黏的研究

利用自制油酸改性Fe2(MoO4)3催化剂，将其用于新疆克拉玛依稠油水热催化降黏的研究，考察了催化剂加入量、反应温度、反应时间对稠油水热催化改质降黏的影响，得到最佳工艺条件为：催化剂添加量（w）0.4%，反应温度240 ℃，反应时间36 h，此时降黏率为61.21 %。稠油族组成分析结果表明有13.2%（w）的稠油重组分裂解成轻组分，这是稠油黏度降低的主要原因。通过进一步对反应前后稠油重组分进行元素分析、FT-IR、1H NMR谱图分析，发现稠油重组分在反应过程中存在脱硫、脱氮、加氢开环、支链断裂等反应。     

耐盐耐高温超稠油降黏剂的研制与性能评价

针对超稠油黏度高、流动性差和地层水矿化度高等现状,以表面活性剂、碱、有机磷酸为原料制得乳化降黏剂,对降黏剂配方进行了优选,研究了矿化度和温度对降黏剂降黏性能的影响,并分析了降黏机理。结果表明,超稠油乳化降黏剂最优配方为:质量比为1∶1的磺酸盐类阴离子表面活性剂YBH与醇醚羧酸盐类的阴、非离子表面活性剂YFBH复配的主剂、碱助剂、耐盐助剂NYZJ-1的质量比为1.1∶0.45∶1.15。在主剂、助剂总加剂量为0.81%(占原油乳状液的质量分数)、乳化温度80℃、油水质量比为7∶3、矿化度为95 g/L的条件下,可使超稠油黏度由316.5 Pa·s(50℃)降至其乳状液的0.0831 Pa·s,降黏率达99.97%,50℃下静置4 h的出水率为5.93%。温度对乳化降黏剂降黏性能的影响较小,经200℃处理2 h后超稠油乳状液的降黏率不变。复配乳化剂各组分间发挥了协同增效作用,增强了体系的降黏性能,提高了乳状液的稳定性。乳化降黏剂降黏效果良好,耐温抗盐,适用于高温高盐油藏。图10表3参15     

表面活性剂复配体系BS-9在稠油乳化降黏中的应用性能研究

BS-9为聚氧乙烯(20)鲸蜡醇醚与十二烷基硫酸钠及助剂的混合物,由表面张力曲线测得蒸馏水溶液25℃下临界胶束浓度为7×10-5mol/L.黏度(50℃)24.1Pa·s的胜利陈庄特稠油与0.1%的BS-9蒸馏水溶液以体积比8:2、7:3、6:4、5:5混合形成的乳状液,其黏度比稠油降低73.03%、87.55%、89.13%、80.17%,静置1小时后(50℃)脱水率为82%、96%、88%、98%;当BS-9质量分数增至0.15%,油水体积比为7:3和6:4时,稠油乳化降黏率大幅增至96.31%和98.22%,静置1小时脱水率则有所减小(73%和60%),用含Ca2+、Mg2+各0.2g/L、矿化度10g/L的矿化水配制的0.1%BS-9溶液,在油水体积比为8:2、7:3、6:4、5:5时对稠油的乳化降黏率与0.1%BS-9蒸馏水溶基本相同:BS-9在矿化水溶液中的质量分数增至0.15%时,除油水体积比8:2时对稠油的乳化降黏率有所增大外,乳化降黏效果并无改善.BS-9溶液逐步加热至90℃未见浑浊.BS-9可用于高矿化度、高钙镁条件下稠油的乳化降黏开采.     

二连盆地重质稠油藏成因及地化特征

二连盆地重质稠油藏的形成和分布受断陷结构、构造发育史、地层水系统、生油岩成熟度及油气运移史等多种因素控制.研究发现,二连盆地存在两种成因稠油:原生稠油和次生生物降解稠油;它们的形成机理和地质地化特征不同.原油的地化分析表明,蒙古林稠油藏为原生重质稠油藏;而吉尔嘎朗图凹陷西南斜坡区重质稠油藏是轻度-中度降解的低熟重质稠油藏,其产层物性与含油饱和度分析发现,它们是“先成藏后稠化”形成的.     

辽河油区稠油分类及其储量等级划分

以原油在油层中的流动状态及工业性开发潜力为出发点，根据辽河油区５个油田１７个稠油区块２５５个稠油样品分析结果，采用地层温度下脱气原油粘度为主要指标，地面原油密度作为第二指标，将稠油分为常规稠油，重稠油，特稠油和超稠油四类。     

道路用改性石油基彩色沥青的路用性能评价

以克拉玛依优质的低凝环烷基稠油馏分为基础原料，加入填充剂、改性剂等助剂，采用加热搅拌的工艺技术，使各组分很好地熔融为一体，生产出聚合物复合改性的道路用改性石油基彩色沥青系列产品。产品的综合性能超过重交通道路沥青的JTGF40-2004110号A类标准，在关键指标上已达到交通部（JTGF40-2004）的SBS改性沥青I—A标准的要求。对该产品进行的路用性能评价结果表明，所制备的彩色沥青混合料具有良好的水稳定性、高温稳定性、低温抗裂性能和耐紫外线老化性能，各项路用性质满足了彩色铺面的技术要求。     

利用微生物吞吐技术开采稠油、特稠油

冷家油田冷43块S1+2油层稠油属特稠油,50℃脱气原油粘度在10 000mPa@s以上.通过优选的假单胞菌L1,LH-18与短杆菌HY-21对冷43块8口油井进行吞吐试验,共增产原油947t.单井最长有效期超过6个月,最高增产原油280t.该研究拓宽了微生物采油在稠油油藏中应用范围,为稠油、特稠油的转换开发方式提供了一条新途径.     

浅谈渣油加氢裂化在我厂重油加工中的应用前景

文章根据中国石油玉门油田公司炼油化工总厂现有渣油加工流程和生产现状,考虑重油平衡、产品升级等影响炼厂效益的因素,提出了适合玉门油田炼油化工总厂重油加工的三种方案,并从投资、效益和升级潜力等方面对各方案进行了对比分析得出,渣油加氢工艺在玉门油田炼油化工总厂应用后不仅能满足重油平衡难题和燃料油升级需求,还能有效改善炼厂的加工流程和产品结构。渣油加氢作为重油加工的重要手段,不仅在环保和效益方面有很强的优势,对玉门油田炼油化工总厂未来的发展转型也有一定的实际意义。     

抗重金属重油催化裂化催化剂的研制

根据裂解重油大分子对催化剂的要求以及催化剂抗钒、抗镍机理,设计研制了一种抗重金属重油催化裂化催化剂LD－4。结果表明：该催化剂抗钒性能与国内同类催化剂相当：当催化剂中镍、钒含量达5000μg/g时,与对比催化剂相比,该催化剂汽油产率增加了0．7个百分点,干气降低了0．6个百分点,焦炭降低了2个百分点,汽油、干气与焦炭选择性等均优于对比催化剂。     

用欢喜岭油田低凝稠油生产AH-90重交通道路沥青

针对欢喜岭油田低微稠油的特点，采用常压蒸馏—氧化沥青联合装五的工艺流程，生产出AH-90重交通道路沥青。经测试表明，各项性能均达到我国现行重主通道路沥青技术指标。在高温稳定性、低温抗裂性等方面都优于新加坡壳牌沥青。是一种优质的道路沥青。     

重质起泡稠油分离计量中存在的问题及解决措施探讨

以塔河油田6号油区重质起泡稠油为研究对象，通过现场和国内外文献调研，对该油田分离计量中的问题进行了探讨，并通过室内实验，提出了解决问题的办法。这些办法为油井产能的准确计量指明了方向；对油田科学地制定开发和调整改造方案，提高油田的采收率，实现科学化管理，以及促进油田的降本增效具有重要影响。     

中国和俄罗斯原油混炼生产重交通道路沥青

对我国生产沥青的主要原油欢喜岭原油与俄罗斯重质原油混炼生产重交通道路沥青进行了试验研究：分析了两种原油的物性;进行了混兑生产沥青试验,找出了最佳混兑比为2：1;确定了生产AH-110和AH-90重交通道路沥青的工艺条件,并对产品的性能进行了评价。研究结果表明,欢喜岭原油与俄罗斯重质原油混炼生产的重交通道路沥青能够弥补各自的不足,使产品的性能更佳,生产出的重交通道路沥青AH-110和AH-90其性能优良,各项指标符合国家标准。     

石油重油和煤混合加氢对重油性质的影响

在间歇式小型高压釜中进行了不同石油重油和煤混合加氢试验。结果表明，石油重油和煤混合加氢处理后，其轻质馏份增加，初馏点降低，处理后油的饱和烃含量和分子量均随加氢反应温度升高而降低，而芳烃含量则随加氢反应温度升高而增加。试验发现处理后重油中Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｕ等重金属和Ｓ含量都有不同程度降低，尤其是大庆重油与煤混合加氢后Ａｓ含量显著降低，其脱除率有的高达９０％以上