[發明專利]一種稠油水熱裂解納米催化降粘劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210153929.9
• 申請日: 2012-05-17
• 公開（公告）號: CN103421483A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 吳川;蘇建政;石在虹;趙夢云;龍秋蓮;王益維
• 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
• 主分類號: C09K8/592
• 分類號: C09K8/592
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 趙宇

技術領域

本發明涉及稠油開采領域，更進一步說，涉及一種稠油水熱裂解納米催化降粘劑及其制備方法。

背景技術

世界石油消耗量在逐年上升，而可采的石油儲量卻在逐年下降，尤其是易采稀油的儲量越來越少，世界能源危機日益嚴峻，許多國家已經將石油問題提升到國家安全的高度。世界稠油的儲量巨大，為了緩和能源的緊張狀況，維持石油產量的持續增加，稠油的開采和利用已經引起了廣泛的重視，尤其是在我國對稠油的開采有著更為現實緊迫的意義。

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：水熱裂解催化降粘技術、水平井技術、分枝井技術、蒸汽輔助重力泄油技術、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、CO₂技術、火燒油層技術等，其中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，人們受石油化工生產中催化裂解技術的啟發，提出了稠油水熱裂解降粘法：它是在注入蒸汽的同時，也給予油層合適的催化劑及其它助劑，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。

其技術的核心是水熱裂解催化降粘劑的研制。專利US?5209295和US5314615報道了用過渡金屬催化劑在地下實現稠油水熱裂解降黏的方法,該方法可改變原油的化學結構,改善稠油的流動性,提高原油采收率。劉永建，范洪富等人選擇過渡金屬鹽、過渡金屬鹽絡合物、離子液體和過渡金屬鹽膠體分散體系作為催化劑對遼河稠油進行了水熱催化裂解的室內研及現場試驗。陳艷玲，王元慶等人選擇了芳基雙席夫堿、雜多酸鹽、過渡金屬環烷酸鹽、金屬螯合物等作為催化劑對新疆油田、河南油田、勝利油田、遼河油田的特超稠油進行了大量的室內研究，并在河南油田與新疆油田進行了現場試驗^[1,2]。宋向華，蒲春生等人選擇水溶性鐵鎳釩體系為催化劑，應用乳化/催化水熱裂解復合降粘法應用于勝利孤東油田^[3]。

[1]CHEN?Yan-ling,WANG?Yuan-qing,WU?Chuan,et?al.Laboratory?experiments?and?feld?tests?of?an?amphiphilic?metallic?chelate?for?catalytic?aquathermolysis?of?heavy?oil[J].Energy&Fuels,2008,22(3):1501-1508.

[2]CHEN?Yan-ling,WANG?Yuan-qing,LU?Jiang-yi,Chuan?Wu.The?viscosity?reduction?of?nano-keggin-K3PMo?12O40in?catalytic?aquathermolysis?of?heavy?oil[J].Fuel,2009,88(8):1426-1434.

[3]宋向華，蒲春生，劉洋，等.井下乳化/水熱催化裂解復合降粘開采稠油技術研究[J].油田化學，2006，23(2)：153-157.

其催化降粘劑類型主要有以下三類：（1）水溶性過渡金屬鹽；（2）油溶性過渡金屬鹽及其螯合物；（3）固體雜多酸，超強酸等。水溶性過渡金屬鹽易注入地層，但與油的接觸較差，且開井生產的過程中易隨水攜帶出來。油溶性過渡金屬鹽及其螯合物難以注入地層。固體雜多酸，超強酸類催化劑遇水催化活性降低。而且目前文獻報道的一些水熱催化裂解降粘劑存在著使用溫度較高（大于等于240℃），普適性差，與原油接觸性差的缺點，難以現場推廣應用。

發明內容

為解決現有技術中存在的問題，本發明提供了一種稠油水熱裂解納米催化降粘劑及其制備方法。具有普適性強、降粘效果好的特點，在較低的溫度下（小于等于200℃）使稠油發生催化裂解反應，符合油田現場熱采地層能達到的溫度條件。

本發明的目的之一是提供一種稠油水熱裂解納米催化降粘劑。

所述降粘劑是包括以重量份數計的以下物質經還原反應而得：

所述降粘劑的粒徑分布在1~10nm之間；

所述金屬鹽為硝酸鐵、硝酸鈷、硝酸鎳、硫酸鐵、硫酸鈷、硫酸鎳、氯化鐵、氯化鈷、氯化鎳中的一種；

所述溶劑為正庚烷、正戊烷、甲苯、二甲苯或甲基環己烷；

所述醇為甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇或正戊醇；

所述還原劑為硼氫化鈉、硼氫化鉀或水合肼；