金属镍盐对牛圈湖原油水热裂解催化反应影响因素研究

在高温高压反应釜中,以甲酸为供氢体、以金属镍盐催化剂组成催化体系,研究了牛圈湖原油水热裂解反应的影响因素,考察了不同催化剂体系、原油性质及反应温度对水热裂解反应后原油降黏率和原油SARA组成的影响。结果表明,油酸镍、环烷酸镍、硫酸镍催化体系对地面脱气原油的降黏率分别为65.3%、52.6%和55.7%,优选油酸镍催化体系为水热裂解反应的催化剂。水热裂解催化反应后,胶质和沥青质减少,饱和烃和芳香烃增加。原油中的重质组分越多,水热裂解反应越剧烈,原油的降黏效果越明显。水热裂解催化反应后,渣油、地面脱气原油、模拟地层油在45℃下的降黏率分别为90.41%、64.78%和55.78%。原油中胶质和沥青质含量是影响水热裂解反应的主要因素,渣油、地面脱气原油、模拟地层油中胶质、沥青质转化为饱和烃和芳香烃的转化率分别为36.50%、26.51%和16.73%。280℃、220℃、180℃、100℃反应温度下模拟地层油的降黏率分别为56.43%、55.78%、48.23%和14.14%,最佳反应温度为220℃。水热裂解反应后原油中胶质、沥青质断裂成小分子的饱和烃是原油永久性降黏的主要原因。     

大庆外围稠油水热裂解地质协同催化降黏研究

为更好地实现稠油就地水热裂解降黏,以油藏矿物、催化剂和供氢剂为催化体系,检测其对大庆外围稠油水热裂解反应的催化作用.实验结果表明,油藏矿物可以催化稠油水热裂解反应,并可与催化剂协同催化稠油水热裂解,矿物与油溶性催化剂的协同催化效果好于水溶性催化剂;供氢剂的加入可进一步强化稠油水热裂解反应,与不添加供氢剂相比,反应后胶质...     

超稠油水热催化裂解反应前后性质变化

为了更好地应用水热催化裂解技术对稠油进行开采,明确稠油性质变化的本质,对胜利油田超稠油进行微乳液纳米镍催化降黏剂水热催化裂解实验研究。实验结果表明,水热催化裂解反应后,稠油黏度大幅度降低,稠油中胶质、沥青质的含量下降,硫含量大幅降低,氮含量略减少。稠油氢碳原子比增加,平均分子质量减小。族组分中沥青质的平均分子质量减小幅度最大,说明沥青质裂解对稠油黏度的降低和平均分子质量的减小起到了关键作用。该研究为日后稠油水热催化裂解降黏技术的推广提供了技术参考。     

井下裂解提高稠油油藏蒸汽吞吐采收率

开展了井下裂解就地改质稠油,提高稠油油藏蒸汽吞吐采收率的室内模拟实验和矿场应用试验。研究表明,油藏矿物可催化稠油水热裂解反应,其中黏土矿物的催化效果优于其他矿物,可使稠油黏度降低30%以上,黏土矿物含量越高,越有利于水热裂解反应;注入催化剂硫酸镍和供氢剂四氢萘溶液段塞后,蒸汽吞吐最终采收率大幅度提高,比单纯蒸汽吞吐提高8.8%,产出油降黏率增加51.7%,饱和烃、芳香烃含量分别增加38.0 mg/g 和26.3 mg/g,胶质、沥青质含量分别降低41.9 mg/g 和41.1 mg/g. 矿场试验结果表明,井下裂解就地改质稠油技术可延长蒸汽吞吐周期生产时间、提高日产油量、提高油汽比和回采水率,较大程度地改善蒸汽吞吐开发效果。     

稠油井下改质降黏开采中高效催化剂的研究与应用

 研究了油溶性水热裂解催化剂XAGD-2对稠油黏度、组成和平均分子量的影响。结果表明,该催化剂将过渡金属离子置于有机酸骨架上,具有油溶性,实现了均相催化,且合成方法简单,成本低廉,稳定性良好,催化效率高,使用温度范围广。在反应温度在200℃,反应时间为24 h,催化剂XAGD-2及供氢剂加入量分别为0.3% (wt)和0.1% (wt)时,可使胜利稠油降粘80%以上。稠油经处理后,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,从而导致稠油的黏度降低,平均分子量减小。胜利油田现场应用证明,油溶性催化剂体系XAGD-2可有效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。     

稠油水热裂解催化剂的研制及效果测定

高温水环境条件下发生的稠油水热裂解反应可使稠油重质组分明显降解,改善油品并降低黏度。气溶、油溶、水溶型镍催化剂均可在高温下明显催化稠油的水热裂解反应,降低稠油黏度,与无催化剂时相比,生成气体量分别增加49%、41%和21%。气溶、油溶、水溶型镍催化剂复配后(最佳质量比1∶1∶2),可使稠油采收率增加至8.5%,并使多孔介质中油样的黏度和平均相对分子质量分别下降89.6%、23%,胶质沥青质含量明显降低。先导性现场试验表明:每口井的试验周期稠油产量比上周期增加了81.2～226.1 t(未考虑周期递减率);开井生产30 d后,胶质沥青质减少,饱和烃与芳香烃增加,采出稠油的250℃馏分中轻组分明显增加。     

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.     

轮古稠油催化水热裂解采油体系研究

以轮古稠油为原料,在高压反应釜内模拟油田地层条件,筛选了较合适的水热裂解催化剂,探讨了各反应条件对催化反应的影响。在油溶性钼为催化剂的情况下,稠油经水热裂解反应后,油样的降黏率为27%,饱和分和芳香分含量分别增加了2.69%和1.97%,胶质、沥青质含量分别减少了3.54%和3.21%,饱和分、芳香分、胶质、沥青质的平均相对分子质量分别降低了15.45%、12.20%、11.74%和9.35%,因而油品的质量和品位有相当程度的改善。四氢萘供氢剂与硫酸镍催化剂复配使用对超稠油水热裂解有协同效应。表面活性剂可以进一步增强催化剂在稠油中的分散度,有利于反应充分地进行。     

辽河稠油水热裂解催化及化学强化降黏研究

为确保稠油就地水热裂解降黏技术更好地实施,选取辽河油田齐40、齐108和杜32区块为研究目标,以油藏矿物、硫酸镍、环烷酸镍和甲酸供氢剂为催化体系,开展了对油藏矿物地质催化性能及其与外加化学剂协同催化作用的实验研究。实验结果表明,油藏矿物可催化稠油水热裂解反应,并可与催化剂协同催化稠油水热裂解。矿物组成不同,其协同效果不同。油砂矿物存在时,环烷酸镍与硫酸镍结合使用后的催化效果更强,并可节省环烷酸镍用量。甲酸供氢剂的加入可进一步强化稠油水热裂解反应。     

稠油水热裂解催化降粘的室内研究

研制和合成一种新型水热裂解催化剂,并将其用于新疆油田稠油的水热催化裂解降粘反应,应用柱层析法对反应前后稠油的族组成进行了测定,研究结果表明：新型稠油水热裂解催化剂可以使新疆油田稠油在反应温度为200℃,催化剂用量0.4%时,粘度降低达到91.1%,并有8.94%的重质组分裂解为轻质组分。使用气相色谱仪对反应前后的饱和烃...