井口天然气加热稠油开采工艺及装置设计

针对边际含气稠油井开采时采用注蒸汽法、电加热法和化学降粘法成本较高的问题及开采时天然气不能有效回收,设计了天然气加热稠油开采装置。该装置不需要铺设长距离管道,直接利用油井采出的天然气燃烧来加热水,然后将热水注入空心抽油杆,打到井下油层,对稠油冲洗、稀释、加热、润滑,达到降粘防蜡的目的。现场应用表明,该装置能充分利用井下天然气资源来加热稠油,提高了稠油产量,稠油采收率提高了9.2%,减少了资源浪费和环境污染,取得了良好的经济效益。     

开采与集输过程中稠油降粘技术研究进展

稠油具有密度大、粘度高、轻油含量少、流动阻力大的特点,使得开采和输送稠油的工艺难度大,增加了成本,为了能够合理、经济地开采和输送稠油,必须进行降粘。综述了稠油开采和集输过程中常用的降粘方法(包括加热降粘法、化学剂降粘法、掺稀降粘法、稠油改质降粘法、微生物降粘法等)的降粘原理及技术应用情况,比较了开采和集输在具体条件下降粘方法的特点。分析认为,化学剂降粘法因工艺简单、成本较低易于实现,具有一定的优势,建议优先考虑。     

胜利油田稠油开采技术现状

稠油的流动性差,粘度大,开采的关键问题是降粘,改善其流动性,胜利油田根据不同油藏的条件选择了多种降粘开采方式,逐步建立了并开成了具有自己特点的筒油油藏水驱开采技术和热采技术。稠油油藏水驱开采技术主要包括机械降粘,井筒加热,稀释降粘,化学降粘,微生物单井吞吐,抽稠工艺配套等,筒油油藏热采技术主要包括蒸汽吞吐,蒸汽驱,丛式定向井及水平井,火烧油层以及与稠油热采配套的其它工艺技术等。     

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。     

稠油降粘技术研究进展

随着稠油开采量的增加,稠油降粘技术越来越受到广泛关注。综述了目前常用的稠油降粘方法,包括物理降粘法、化学降粘法和微生物降粘技术的降粘原理、优缺点及研究进展。介绍了西南石油大学的稠油催化氧化降价研究成果。通过分析,认为催化降粘和微生物降粘技术具有一定优势,应用前景较好。     

催化降粘剂作用下河南稠油族组成变化研究

通过棒色谱、气相色谱、红外光谱等分析方法,对反应前后河南稠油族组成及其结构进行了测试,研究了水热催化裂解降粘剂作用下稠油的性能变化,实验表明稠油在水热裂解催化降粘剂作用下重质组分发生加氢裂解反应,胶质、沥青质减少,饱和烃、芳烃等轻质组分增加明显,稠油物性明显改善,为稠油催化降粘开采提供了依据。     

稠油乳化降粘技术

世界上的稠油资源非常丰富，储量和产量都占很大比例。为了开发稠油资源，世界各产油国和地区都在致力于研究稠油的开采和集输问题。为了降低稠油的粘度，增加流动性．提高产量，一般采用热采法、稀释法、乳化降粘法等。其中乳化降粘技术具有方法简单、经济、所需能量少等优点。     

稠油裂化降粘采集输一体化技术试验站主体工程完工

辽河油田稠油产量逐年增加，用于降粘掺入的稀油来源有限。辽河油田设计院经过二、三年的研究论证、反复试验，终于提出了稠油裂化降粘采集输一体化技术方案，并在室内试验中取得良好成果。通过裂化反应，将稠油粘度降低，使稠油开采、收集、外输等三方面的难题在一体化装置中统筹解决。这个技术方案包括：（1）先将一部分柴油掺入稠油井下，解决井筒举升和井站集输问题；（2）将掺柴油后油井产出的混合稠油中的柴油提取出来，返输到井口循环使用；（3）将分离出的稠油经过减粘裂化后再掺入稠油，使稠油降粘以解决其外输难题，而且毫不影响…     

稠油井下改质降粘技术的研究进展

综述了三种稠油井下改质降粘技术：水热裂解降粘技术、注空气低温氧化降粘技术和离子液体改质降粘技术。分析了三种稠油改质降粘技术的作用原理、研究成果和优缺点。着重介绍了已经应用的水热裂解降粘技术和注空气低温氧化降粘技术。笔者认为稠油注空气低温氧化降粘技术具有更大的优势,并指出了稠油井下改质降粘技术所面临的问题。     

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.     

复合催化降粘技术在河南油田超稠油藏的应用

针对特超稠油动用难的问题研究了一项集表面活性剂降粘、水热裂解催化降粘和氧化催化降粘剂降粘等功能为一体的地下复合催化降粘技术。该技术在河南油田超稠油上成功应用了6口井,原油物性分析表明,原油重质成分减少、轻质成分增加,原油物性得到明显改善,平均单井增油212.5 t。     

超稠油原位催化改质提高采收率实验

针对蒸汽吞吐、蒸汽驱的低渗透区超稠油流动阻力大、开采困难等问题,提出低渗透区超稠油原位催化改质降黏技术。采用反应釜法和物模实验法,筛选高效原位改质催化剂,研究催化剂的注入方式,并筛选5种催化剂及其改质条件。研究表明:以有机锌为催化剂,催化剂用量为0.1%、稠油含水率为50%时,超稠油具有较好的改质降黏效果;物模实验法原位催化改质降黏效果优于反应釜法,稠油含水率为50%、催化剂用量为0.1%、反应温度为240 ℃、填砂管回压为8~10 MPa和反应时间为24 h条件下,稠油黏度由145 000 mPa·s降至54 260 mPa·s,降黏率达62.58%;物模实验法改质油的密度和酸值下降,重组分(胶质和沥青质)含量减少10.85%,300、500 ℃前馏分分别提高了6.75%、17.29%。在240 ℃、10 MPa条件下,采用自制生物质基调剖剂封堵优势渗流通道,将催化剂注入低渗填砂管后水驱,改质稠油黏度降至68 450 mPa·s,降黏率达52.79%,流动阻力减少19.74%,采出率达到95.22%,稠油综合采出率由46.94%增至85.13%。该方法为超稠油蒸汽吞吐、蒸汽驱低渗透区域的稠油进行原位催化改质降黏提高采收率提供了借鉴。     

Effect of oil-solubility catalysts on the low-temperature oxidation of heavy crude oil

Due to low oil recovery factor in heavy oil reservoir, air injection with catalyst becomes a competitive technology to effectively reduce viscosity of crude oil as a result of the low cost and small environment pollution. This paper determined the feasibility of air injection with catalyst in a heavy oil reservoir through static and dynamic experiments. The results indicated that under the effect of catalyst, oxidation between heavy oil and air could significantly reduce the viscosity of crude oil. The optimal catalyst contained 0.7?wt. % oil-solubility organic acid copper and 0.5?wt. % sodium hydroxide. With the oxidation time increasing, viscosity of crude oil decreased and oil recovery factor increased. With temperature increasing, viscosity of crude oil decreased sharply and oil recovery factor increased. The oil recovery factor of air huff-n-puff process was 30.2%. Air injection with catalyst in the reservoir is a promising technology.     

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。     

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%。     

稠油井下改质降黏开采中高效催化剂的应用

研究了采用油溶性催化剂XAGD-2催化改质胜利稠油过程中稠油黏度、组成和平均相对分子质量的变化.结果表明,由于该催化剂的分子结构中,过渡金属离子置于有机酸骨架上,使其具有油溶性,实现了均相催化,且稳定性良好、催化效率高、使用温度范围广;催化剂的合成方法简单、成本低廉.在反应温度200℃、反应时间24 h的条件下,XAGD-2及甲苯加人量分别为0.3%和0.1%(质量分数)时,可使胜利稠油降黏率达80%以上.稠油经催化改质处理后,其饱和烃、芳香烃质量分数增加,胶质和沥青质质量分数明显下降,从而使稠油的黏度降低,平均相对分子质量减小.胜利油田现场应用结果表明,XAGD-2可有效地改善热采稠油油藏吞吐开发效果,实现井下催化降黏,提高原油产量.     

Catalytic aquathermolysis of heavy oil by coordination complex at relatively low temperature

A series of Mannich base-transition metal coordination complex was synthesized and used for the catalytic aquathermolysis of heavy oil, among which we found that the Ni(II) complex is the most effective one. After reacted under a relative low temperature, 180°C, for 24 h, the viscosity of the heavy oil was decreased by 75.2% using 0.5 wt % Ni(II) complex. The results showed that the content of resin and asphaltenes was decreased, while the content of saturate and aromatic were increased after aquathermolysis reaction. Besides, the catalytic aquathermolysis could both decrease the viscosity of heavy oil, and reduce the content of heteroatoms, resulting in flow properties enhanced and the quality upgraded.     

双功能金属纳米晶/水合肼体系催化稠油原位裂解加氢降黏改质

催化裂解加氢技术在高温条件下使稠油大分子催化裂解,并通过加氢提高产物的氢/碳比,从而降低稠油黏度,提高产物轻质化程度。采用液相还原法制备了Ni、Pd及Ni-Pd合金纳米晶催化剂,并采用水合肼(N2H4·H2O)作为供氢剂,对南堡油田稠油进行催化裂解加氢降黏研究。利用永磁旋转搅拌高压釜模拟地层条件,通过正交实验确定了最佳反应条件并利用HSC Chemistry软件分析了供氢剂的热力学性质,在最佳反应条件下进行对比实验。结果表明：金属纳米晶可促进稠油大分子裂解并使供氢剂分解释氢,其中钯纳米晶/水合肼体系对稠油的降黏效果最好。与原油样品相比,改质后油样重质组分质量分数减少8.34百分点,降黏率达到91.3%。根据文献对稠油黏度降低的可能机理进行了简要分析。改质后的稠油黏度显著降低,可为稠油有效开采提高采收率提供理论参考。     

永平油田稠油自发乳化降粘剂的筛选及驱油效果评价

针对永平油田稠油粘度大、油层厚度薄、原始含油饱和度低及热采投产后产油量低的现状,筛选出一种能使稠油在地层中发生自发乳化的降粘剂,使稠油以较低粘度的乳状液被采出,从而提高稠油的采收率。针对不同乳化降粘剂对永平油田稠油的乳化效果评价结果表明,自发乳化降粘剂NS在质量分数为2%、温度为45℃的条件下,可将油水界面张力降至10-3mN/m数量级以下,并可完全自发乳化等体积的永平油田稠油,降粘率达99.74%。NS自发乳化驱油实验结果表明,经过后续水驱后,自发乳化驱的采收率在水驱基础上提高了38.18%。     

古城油田B125区块稠油油藏超高分子量聚合物驱技术

古城油田B125区块普通稠油油藏储层非均质性严重,原油平均黏度达1 000 mPa·s以上,进一步提高采收率难度大。为此,通过增黏性、流变性和驱油试验,评价了超高分子量聚合物提高普通稠油采收率的技术优势,考察了含硫污水对聚合物溶液性能的影响。试验表明,超高分子量聚合物增黏性优越,相同质量浓度下较常规聚合物溶液黏度高40%以上;黏弹性强,相同黏度下较常规聚合物采收率提高3.4百分点以上;含硫污水会造成聚合物溶液黏度降低10%以上、弹性明显减弱和采收率提高幅度降低3.0百分点。B125区块部署注聚井22口,截至2018年底,累计注入0.22倍孔隙体积的聚合物溶液,注入压力上升3.5 MPa,日产油量增加45.0 t,含水率降低9.0百分点,累计增产油量1.84×104 t,阶段采收率提高1.19百分点。研究与应用表明,超高分子量聚合物驱技术可以大幅提高较高黏度普通稠油油藏的采收率。