[發明專利]一種有效提高原油氧化行為的催化劑及其火驅采油方法

在審

• 申請號: 201810081323.6
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108361009A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 袁成東;米哈伊爾·阿列克謝耶維奇·瓦爾福洛梅耶夫;德米特里·阿納托列維奇·埃梅利亞諾夫
• 申請（專利權）人: 喀山（伏爾加地區）聯邦大學
• 主分類號: E21B43/243
• 分類號: E21B43/243;E21B43/22
• 代理公司: 北京中索知識產權代理有限公司 11640
• 代理人: 霍春月

本發明公開一種有效提高原油氧化行為的催化劑及其火驅采油方法，其主要成分為油溶性的金屬鹽，所述油溶性的金屬鹽為硬脂酸銅、硬脂酸鐵、硬脂酸鈷、油酸銅、辛酸銅中的至少一種。與現有技術相比，本發明具有以下優點本發明使用的催化劑體系組成簡單，準備和使用工藝簡單，各組分可以任何混合，無需進行特殊處理，相比目前廣泛報道和使用的金屬或金屬氧化物納米顆粒，可以大大降低施工難度和施工成本，本發明使用的催化劑體系為油溶性的，能夠在原油中很好的分散，與原油接觸效果好，催化效率高。

技術領域

本發明涉及石油開發技術領域，具體是一種有效提高原油氧化行為的催化劑及其應用。

背景技術

火驅是開采稠油的有效技術?；痱岄_采稠油過程主要是通過向油層中注入空氣，并進行點火，實現就地燃燒，形成燃燒前緣，燃燒前緣自動向前推進，燃燒生熱降低原油粘度，驅替原油流向生產井，并采出到地面。由于燃燒反應的發生，火驅過程中會伴隨著復雜的傳熱、傳質過程和物理化學變化，從而使火驅技術兼具了蒸汽驅、熱水驅、煙道氣驅等多種驅油機理?？梢钥闯?，火驅的關鍵在于原油的燃燒反應，形成一個穩定的燃燒前緣，通過燃燒少量的重質組分，開采出更多的輕質油。因此，如何降低點火溫度、提高原油的燃燒效率，形成穩定的燃燒前緣一直國內外學者重點研究的問題。

使用催化劑提高原油氧化行為是目前最主要的方法。對此，國內外學者也進行了大量的研究。基于目前現在的文獻報道，最廣泛使用的催化劑是金屬或金屬氧化物納米顆粒和水溶性金屬鹽，主要包括釩、銅、鉻、鐵、鎳、鈷、鎂等的氧化物及其水溶性的金屬鹽類(主要為氯化物)。

然而，這些金屬或金屬氧化顆粒和水溶性金屬鹽在應用過程中存在很多不利之處。對于金屬或金屬氧化物納米顆粒，需要通過水基或油基的分散懸浮液或分散在流動的空氣中注入到油藏中。這種注入方式一方面會增加成本、提高注入工藝的難度，另一方面，連同這些催化劑一起注入的水會增加點火的難度，對于水溶性金屬鹽也存在同樣的問題。最重要的是，無論這些顆粒形式和水溶性金屬鹽以什么樣的形式注入到地層中，他們都不能充分地與油接觸，不能夠均勻的分散在油中，而這會大大降低他們的催化效果。

發明內容

本發明主要是克服現有技術中的不足之處，提出一種有效提高原油氧化行為的催化劑及其火驅采油方法，該催化劑不僅可以有效提高焦炭的生成及燃燒效率、穩定燃燒前緣，同時可以有效的降低原油的燃燒溫度，使得點火過程更容易。

本發明解決上述技術問題所提供的技術方案是：一種有效提高原油氧化行為的催化劑，其主要成分為油溶性的金屬鹽，所述油溶性的金屬鹽為硬脂酸銅、硬脂酸鐵、硬脂酸鈷、油酸銅、辛酸銅中的至少一種。

進一步的是，所述油溶性的金屬鹽為硬脂酸銅。

一種有效提高原油氧化行為的催化劑的火驅采油方法，該方法包括以下步驟：

(1)在油藏注空氣之前，先通過注氣井向油藏中注入催化劑和溶劑的混合物段塞，其催化劑為權利要求1～4任一項所述一種有效提高原油氧化行為的催化劑；

(2)注入催化劑結束后，關閉注入井，悶井5-10天，使得催化劑和地層原油更充分接觸；

(3)打開注氣井，進行火燒油層的常規注氣操作；

(4)在火驅過程中，可根據實際需要間歇性地停止空氣注入，改注催化劑，在催化劑注入結束后恢復注入空氣。

進一步的是，所述催化劑和溶劑的混合物包括油溶性的金屬鹽5～75％，溶劑25～95％，所述溶劑為有機溶劑和原油中的至少一種。

進一步的是，所述有機溶劑為甲苯、苯、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、汽油、煤油、柴油中的至少一種。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：