[发明专利]一种稠油水热催化改质降粘的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种稠油水热催化改质降粘的方法。

背景技术

随着油田的不断开发，稀油资源不断减少。稠油资源虽丰富，但开发利用困难，主要是因为稠油组成复杂、重质组分含量高、粘度大、流动性差，导致开采、集输和加工困难。在我国，稠油是指油层温度下粘度大于50mPa.s的原油，依照粘度可将稠油进一步划分为普通稠油(50～10000mPa.s)、特稠油(10000～50000mPa.s)、超稠油(50000mPa.s以上)。提高稠油采收率、解决集输问题的关键是降低稠油的粘度，为此人们研发了一系列的稠油降粘技术，主要有掺稀降粘、热力降粘、化学剂降粘、微生物降粘、超声波降粘、水热催化裂解降粘等。

水热催化裂解降粘是在水热催化条件下，使稠油中一些键能较弱的化学键发生断裂，促使稠油重质组分向轻质组分转化，从而降低稠油的分子量，减弱稠油分子间的作用力，实现稠油的改质降粘。水热催化裂解降粘可以在油藏中实现，通过向油层中注入水蒸汽和催化剂，可以利用油藏地层多孔和大比表面的天然条件，使油水充分接触，提高反应速度和采收率。

水热催化裂解的反应温度一般在200℃～300℃之间，反应温度大于300℃时，无论水是否存在，稠油都会发生热裂解反应；反应温度小于200℃时，会有一部分芳香烃转化成胶质和沥青质。

樊泽霞等研究了胜利单家寺稠油的供氢水热裂解反应(《超稠油供氢水热裂解改质降粘研究》，燃料化学学报，2006，34(3)：315～318)，发现在反应温度250℃、反应时间24h的情况下，加入0.1％硫酸镍作为催化剂、5％～10％的四氢萘作为供氢剂，可使稠油降粘率达70％以上。刘永建等以甲酸为供氢体、以油溶性有机镍盐为催化剂，研究了辽河稠油的水热裂解反应(《稠油的甲酸供氢催化水热裂解改质实验研究》，油田化学，2008，25(2)：133-136)，发现在反应温度280℃、反应时间24h的情况下，加入0.1％催化剂和1％～7％的甲酸，可使稠油降粘率达到69.16％～87.02％。

当前，稠油水热催化裂解降粘技术的研究重点之一是开发高效经济、反应条件温和、适用性广的催化反应体系。

发明内容

一种稠油水热催化改质降粘的方法，包括：在水、催化剂和助剂的存在下，将稠油在120～300℃下反应，所述的助剂为C₅～C₁₀酮和C₅～C₁₀酯中的一种或几种。

所述的催化剂为现有技术中用于稠油水热催化改质降粘或稠油水热催化裂解降粘的催化剂，优选为V B族、VIB族和VIII族金属盐中的一种或几种，更优选为V B族、VIB族和VIII族金属的硫酸盐、硝酸盐、羧酸盐和乙酰丙酮盐中的一种或几种，进一步优选为钼、铁、镍、钴和钒的硫酸盐、硝酸盐、羧酸盐和乙酰丙酮盐中的一种或几种。

以稠油的质量为基准，催化剂的用量优选为0.02～0.5wt％，更优选为0.05～0.30wt％。

以稠油的质量为基准，加水量优选为5～50wt％，更优选为10～40wt％。

所用助剂优选为C₅～C₁₀的1，3-二酮和C₅～C₁₀的β-羰基酸酯中的一种或几种，更优选为2，4-己二酮、乙酰丙酮、乙酰乙酸乙酯和丙二酸二乙酯中的一种或几种。

以稠油的质量为基准，助剂的用量优选为0.3～3.0％，更优选为0.5～2.0％。

反应温度优选为120～＜200℃，更优选为160～＜200℃。

反应时间优选为1～48h，更优选为6～36h。

与现有技术相比，本发明具有以下优点。

1.本发明可以显著降低稠油的粘度，使其能够满足开采和/或集输的要求。

2.本发明使用了更加经济有效的供氢催化体系，降低了成本。

3.本发明的适用性更广，可以用于不同油田、不同粘度范围的稠油。

4.本发明降低了稠油密度，使稠油重质组分向轻质组分转化，减少了杂原子含量，改善了稠油的品质。

具体实施方式

下面通过实施例进一步阐述本发明。

实施例1