[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)輔助稠油自催化改質(zhì)降粘的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710448342.3
• 申請日: 2017-06-14
• 公開（公告）號: CN107142096B
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐曉東;李晶晶;陳曉東;鄧劉揚;王修;梁國建;黨暾;周天達;鄧昌聯(lián)
• 申請（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號: C09K8/58
• 分類號: C09K8/58;E21B43/22
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種用于稠油改質(zhì)降粘開采的生物質(zhì)輔助稠油自催化改質(zhì)降粘的方法。采用外加催化劑對稠油進行改質(zhì)降粘，以增加稠油的開采量。其技術(shù)方案是：先將所用生物質(zhì)在100～120℃下干燥，并粉碎成80～120目的粉末；然后在反應(yīng)釜內(nèi)加入稠油，同時加入上述生物質(zhì)粉末，在自身含有的金屬元素的催化作用下，在溫度為330～360℃下反應(yīng)30min；最后將反應(yīng)后的物質(zhì)冷卻至室溫，取反應(yīng)后的稠油測得在50℃時的粘度，實驗表明稠油的降粘率為82～99％。本發(fā)明所提供的改質(zhì)降粘方法對一般稠油或超稠油均具有良好的降粘效果、生物質(zhì)來源廣、價格低廉，用于石油企業(yè)的稠油開采中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于稠油改質(zhì)降粘開采的生物質(zhì)輔助稠油自催化改質(zhì)降粘的方法，屬于稠油改質(zhì)降粘開采領(lǐng)域。

背景技術(shù)

稠油通常是指粘度高、相對密度大的原油。其主要由瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、芳烴、飽和烴和重金屬離子組成，膠質(zhì)和瀝青質(zhì)含量高，輕組分含量相對較低。稠油粘度和密度大，這是稠油區(qū)別于其他油的重要特征。稠油的高粘特性使其在開采和應(yīng)用方面遇到了一些技術(shù)難題，因而研究和解決稠油粘度高的問題尤為緊迫和重要。

現(xiàn)有的稠油降粘方法主要有摻稀降粘、熱力降粘、乳化降粘和催化改質(zhì)降粘。摻稀降粘能使稠油粘度以指數(shù)形式下降，該方法能大幅度降低稠油粘度，但需要消耗大量的稀油資源。輕質(zhì)油與稠油的價格差高達500～1200元/t，摻稀降粘經(jīng)濟效益極差。熱力降粘是通過加熱的方式來加熱稠油達到降低稠油粘度的目的，但是該方法能耗高、熱效率低且降粘率不高。乳化降粘需要添加乳化劑，后期廢水處理與破乳困難。稠油中含有少量具有催化改質(zhì)作用的金屬元素，能夠在一定條件下催化稠油的改質(zhì)過程。其中，本發(fā)明使用的3種稠油元素分析如表1所示。從表1中可以看出，1#稠油、2#稠油和3#稠油中具有催化改質(zhì)作用的金屬元素Al、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Na、Ni、V等具有較高的含量，含量依次為1040.0、315.6、和1680.2μg/g。因此，在無外加催化劑的情況下仍具有較好的改質(zhì)效果。范洪富等[范洪富，劉永建，趙曉非，等.金屬鹽對遼河稠油水熱裂解反應(yīng)影響研究[J].燃料化學(xué)學(xué)報，2001，29(5):430-433.]在240℃條件下研究了多種金屬離子對遼河稠油水熱裂解反應(yīng)的影響。實驗結(jié)果表明，實驗所選用的金屬鹽對遼河稠油的水熱裂解反應(yīng)有催化作用，其中以Fe²⁺的催化效果最好。催化改質(zhì)降粘技術(shù)能破壞稠油大分子結(jié)構(gòu)，不可逆地降低稠油粘度和分子量。催化改質(zhì)降粘技術(shù)應(yīng)用于稠油地面改質(zhì)成為了研究熱點。彭旭等[彭旭.稠油催化改質(zhì)降粘實驗研究[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報：自然科學(xué)版，2014，16(5)：20-23.]向Q區(qū)塊稠油中加入少量催化劑，在350～400℃下從根本上降低了稠油的粘度。唐曉東等[中國海洋石油總公司，中海油研究總院，西南石油大學(xué).一種改質(zhì)降粘催化劑及其制備方法：103386323A[P].2013-11-13.]合成了一種改質(zhì)降粘催化劑，在稠油改質(zhì)方面有很好的適用性，具有廣闊的市場前景；制得的催化劑對10種不同的稠油改質(zhì)，使稠油粘度從63000mPa·s和2886mPa·s分別降到15750mPa·s和202mPa·s，降粘率可達到75％～93％。以上實施例是在有外加催化劑的情況下對稠油進行改質(zhì)。事實上，稠油中本身含有的Al、Ca、Cu、Fe、K、Mg、Na、Ni、V等金屬元素，具有催化改質(zhì)作用，在無外加催化劑的情況下仍具有較好的催化改質(zhì)效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是：為了能大幅度降低稠油的粘度，采用外加催化劑對稠油進行改質(zhì)降粘，以增加稠油的開采量，特提出一種生物質(zhì)輔助稠油自催化改質(zhì)降粘的方法。