一種稠油地下改質降粘采油方法技術

本發明專利技術提供一種稠油地下改質降粘采油方法，包括在注蒸汽開采稠油的過程中，按雙親型催化劑及助劑的質量共為稠油的0.15～2.0wt%的用量將其隨蒸汽注入地層，加熱油層溫度至160～240℃，燜井1～5天，促進稠油中重質組分中的瀝青質和膠質發生水熱裂解反應；所述雙親型催化劑由鎳鹽和芳環酸反應制備得到，所述助劑為供氫劑和/或分散劑。本發明專利技術中的雙親型催化劑既親水又親油，它首先溶解分散在蒸汽中，再隨蒸汽分散于地層的稠油中。在現有的注蒸汽條件下，將雙親型催化劑加入蒸汽中即可進行現場操作，其操作簡單且安全可靠，具有廣泛的應用前景和推廣價值，顯著延長了開采周期，可獲得較好的增油效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種稠油地下改質降粘采油方法。
技術介紹
據相關專家估計稠油比常規原油資源高數倍至十余倍，具有替代常規石油能源的戰略地位。稠油資源分布廣，幾乎所有產油國都有發現，據調研資料統計，世界上稠油（含特重油）資源豐富的國家有美國、委內瑞拉、加拿大、前蘇聯等，其稠油地質儲量及瀝青砂資源約（4000～6000）×108m3（含預測資源量）。如今國內外已發展了若干稠油開采方法，已投入商業應用的工藝技術：蒸汽吞吐、蒸汽驅。正在開發應用的工藝技術：地下改質降粘技術、水平井技術、分枝井技術、蒸汽輔助重力泄油技術（SAGD）、適度出砂冷采技術、電磁加熱技術、微生物技術、注溶劑萃取重油技術（VAPEX）、CO2技術、THAI火燒油層技術等。蒸汽吞吐和蒸汽驅是目前世界上采用最為普遍的開采方法，該方法雖然對普通稠油的開采效果很好，但對特超稠油的開采效果則十分有限。于是，受石油化工生產中催化裂解技術的啟發，提出了對油層加入合適催化劑的稠油地下改質降粘方法，使稠油中的重質組分在水熱條件下實現地下催化裂解，從而使其粘度降低而易于采出。加拿大科學家Hyne?1983年最先提出水熱裂解反應的概念，將稠油在高溫水蒸氣和催化劑的作用下發生脫氮、脫硫、加氫、開環以及水煤氣轉換等一系列反應，促進稠油中的重質組分瀝青質與膠質分子在某些弱鍵處發生斷裂，即發生了水熱裂解催化反應。專利US?4743357報道了用340℃的熱水處理稠油以產生輕質油；專利US?4846274報道了用超臨界水對稠油輕質化的專利；專利US?5916432報道了將稠油改質從而產生輕質油；專利US?6162350報道了利用油溶性催化劑作用特超稠油后改善稠油品質。專利CN?1987043A報道了一種稠油注空氣緩和催化氧化采油方法；在該專利中，通過首先加入催化劑，之后再注入蒸汽的方式實現催化劑與稠油的混合。與其它稠油開采方法相比，地下改質降粘方法具有其獨特的技術優勢：（1）稠油的粘度不可逆地降低，在地層孔隙中的滲流及其在管道集輸過程中的流動性大大改善，稠油油藏的采收率顯著提高，常溫條件下的集輸更方便；（2）裂解生成的輕烴小分子物質提高了稠油油藏的蒸汽壓，油藏的能量增加，方便后期采油；（3）稠油氫碳原子比提高，促進稠油品質得到一定程度的改善。但本領域還需要在對稠油開采所使用的催化劑和具體的開采方法的配套實現方面做出更進一步的研究。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提高稠油油藏采收率，采用地下改質降粘，提高稠油品質，同時降低了煉廠費用，產生更高經濟效益，提高稠油井的采收率及利用效率，即提供一種稠油注催化劑及助劑就地改質降粘的采油方法。因此，本專利技術提供一種稠油地下改質降粘采油方法，包括在注蒸汽開采稠油的過程中，按雙親型催化劑及助劑的質量共為稠油的0.15～2.0wt%的用量將其隨蒸汽注入地層，加熱油層溫度至160～240℃，燜井1～5天，促進稠油中重質組分中的瀝青質和膠質發生水熱裂解反應；所述雙親型催化劑由鎳鹽和芳環酸反應制備得到，所述助劑為供氫劑和/或分散劑。本專利技術應用地下改質降粘方法不僅在技術上可行，而且經濟效益明顯。本專利技術中的雙親型催化劑既親水又親油，它首先溶解分散在蒸汽中，再隨蒸汽分散于地層的稠油中。在現有的注蒸汽條件下，將雙親型催化劑加入蒸汽中即可進行現場操作，其操作簡單且安全可靠，具有廣泛的應用前景和推廣價值。該方法使原來用注蒸汽法難以開采的稠油變得易于采出，且油氣比顯著提高，顯著延長了開采周期，可獲得較好的增油效果。在本專利技術中，所述供氫劑用于防止稠油發生聚合反應和用于促進稠油裂解，而所述分散劑有助于催化劑的滲流和催化劑與稠油的接觸。在本專利技術的一個具體實施方式中，所述供氫劑為甲苯和/或四氫萘，所述分散劑為乙醇和/或十二烷基苯磺酸。在本專利技術的另一個具體實施方式中，所述鎳鹽為選自硝酸鎳、硫酸鎳和氯化鎳中的一種或多種，所述芳環酸為選自苯甲酸、磺酸、甲苯-4-磺酸和對氨基苯磺酸中的一種或多種。本專利技術中的磺酸為一種商購的混合物產品，其中含有芳香環。優選的，所述催化劑及助劑的質量共為稠油的0.4～1.5wt%。優選加熱油層溫度至180～240℃，燜井1～3天。在本專利技術的一個具體實施方式中，所述催化劑與助劑的質量比為1：0.01～10，優選為1：0.01～5。在本專利技術的另一個具體實施方式中，稠油與所用水蒸汽的質量比為1：0.2～0.7。與現有其它稠油開采方法相比，本專利技術具有其獨特的技術優勢：（1）稠油的粘度不可逆地降低，在地層孔隙中的滲流及其在管道集輸過程中的流動性大大改善，稠油油藏的采收率顯著提高，常溫條件下的集輸更方便；（2）裂解生成的輕烴小分子物質提高了稠油油藏的蒸汽壓，油藏的能量增加，方便后期采油；（3）稠油氫碳原子比提高，促進稠油品質得到一定程度的改善。且本專利技術施工工藝簡單，在現有的注蒸汽條件下即可進行現場操作，操作安全可靠，具有廣泛的應用前景和推廣價值。該方法使原來用注蒸汽難以開采的稠油易于采出，且油氣比顯著提高，顯著延長了開采周期，可獲得較好的增油效果。具體實施方式為了更好地理解本專利技術，以下結合實施例進一步闡明本專利技術的內容，但本專利技術的內容不僅僅局限于下面的實施例。實驗采用的分析儀器：RV?DV-II型可編程旋轉粘度儀（美國BROOKFIELD公司）。實施例1催化劑及助劑：雙親型催化劑由鎳鹽和芳環酸反應制備得到，其中鎳鹽為硝酸鎳，芳環酸為磺酸；助劑為供氫劑甲苯；且催化劑與助劑的質量比為1：0.03。小試實驗：催化劑及助劑的總用量為稠油的0.2wt%，油水質量比為7:3，將0.2g催化劑及助劑溶解在43g水中，與100g稠油（50℃脫氣粘度為179.8Pa.S）一并加入到500ml反應釜中，通入高純氮氣除空氣，在200℃下催化裂解反應24h，反應后稠油的粘度為48.36Pa.S，降粘率達到73.1%。實施例2催化劑及助劑：雙親型催化劑由鎳鹽和芳環酸反應制備得到，其中鎳鹽為氯化鎳，芳環酸為苯甲酸；助劑為分散劑乙醇；且催化劑與助劑的質量比為1：0.1。小試實驗：催化劑及助劑的總用量為稠油的0.5wt%，油水質量比為7:3，將0.5g催化劑及助劑溶解在43g水中，與100g稠油（50℃脫氣粘度為179.8Pa.S）一并加入到500ml反應釜中，通入高純氮氣除空氣，在180℃下催化裂解反應36h，反應后稠油的粘度為35.74Pa.S，降粘率達到80.12%。實施例3催化劑及助劑：雙親型催化劑由鎳鹽和芳環酸反應制備得到，其中鎳鹽為硝本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種稠油地下改質降粘采油方法，其特征在于：在注蒸汽開采稠油的過程中，按雙親型催化劑及助劑的質量共為稠油的0.15～2.0wt%的用量將其隨蒸汽注入地層，加熱油層溫度至160～240℃，燜井1～5天，促進稠油中重質組分中的瀝青質和膠質發生水熱裂解反應；所述雙親型催化劑由鎳鹽和芳環酸反應制備得到，所述助劑為供氫劑和/或分散劑。

【技術特征摘要】
1.一種稠油地下改質降粘采油方法，其特征在于：在注蒸汽開采稠油的過程中，按
雙親型催化劑及助劑的質量共為稠油的0.15～2.0wt%的用量將其隨蒸汽注入地層，加熱油
層溫度至160～240℃，燜井1～5天，促進稠油中重質組分中的瀝青質和膠質發生水熱裂
解反應；所述雙親型催化劑由鎳鹽和芳環酸反應制備得到，所述助劑為供氫劑和/或分散劑。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述供氫劑為甲苯和/或四氫萘，所述
分散劑為乙醇和/或十二烷基苯磺酸。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述鎳鹽為選自硝酸鎳、硫酸鎳和氯
化鎳中的一種或多種...

【專利技術屬性】
技術研發人員：吳川，張祖國，蘇建政，張汝生，李建平，楊立紅，
申請(專利權)人：中國石油化工股份有限公司，中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院，
類型：發明
國別省市：北京;11