[发明专利]一种有效提高原油氧化行为的催化剂及其火驱采油方法

说明书

本发明公开一种有效提高原油氧化行为的催化剂及其火驱采油方法，其主要成分为油溶性的金属盐，所述油溶性的金属盐为硬脂酸铜、硬脂酸铁、硬脂酸钴、油酸铜、辛酸铜中的至少一种。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明使用的催化剂体系组成简单，准备和使用工艺简单，各组分可以任何混合，无需进行特殊处理，相比目前广泛报道和使用的金属或金属氧化物纳米颗粒，可以大大降低施工难度和施工成本，本发明使用的催化剂体系为油溶性的，能够在原油中很好的分散，与原油接触效果好，催化效率高。

技术领域

本发明涉及石油开发技术领域，具体是一种有效提高原油氧化行为的催化剂及其应用。

背景技术

火驱是开采稠油的有效技术。火驱开采稠油过程主要是通过向油层中注入空气，并进行点火，实现就地燃烧，形成燃烧前缘，燃烧前缘自动向前推进，燃烧生热降低原油粘度，驱替原油流向生产井，并采出到地面。由于燃烧反应的发生，火驱过程中会伴随着复杂的传热、传质过程和物理化学变化，从而使火驱技术兼具了蒸汽驱、热水驱、烟道气驱等多种驱油机理。可以看出，火驱的关键在于原油的燃烧反应，形成一个稳定的燃烧前缘，通过燃烧少量的重质组分，开采出更多的轻质油。因此，如何降低点火温度、提高原油的燃烧效率，形成稳定的燃烧前缘一直国内外学者重点研究的问题。

使用催化剂提高原油氧化行为是目前最主要的方法。对此，国内外学者也进行了大量的研究。基于目前现在的文献报道，最广泛使用的催化剂是金属或金属氧化物纳米颗粒和水溶性金属盐，主要包括钒、铜、铬、铁、镍、钴、镁等的氧化物及其水溶性的金属盐类(主要为氯化物)。

然而，这些金属或金属氧化颗粒和水溶性金属盐在应用过程中存在很多不利之处。对于金属或金属氧化物纳米颗粒，需要通过水基或油基的分散悬浮液或分散在流动的空气中注入到油藏中。这种注入方式一方面会增加成本、提高注入工艺的难度，另一方面，连同这些催化剂一起注入的水会增加点火的难度，对于水溶性金属盐也存在同样的问题。最重要的是，无论这些颗粒形式和水溶性金属盐以什么样的形式注入到地层中，他们都不能充分地与油接触，不能够均匀的分散在油中，而这会大大降低他们的催化效果。

发明内容

本发明主要是克服现有技术中的不足之处，提出一种有效提高原油氧化行为的催化剂及其火驱采油方法，该催化剂不仅可以有效提高焦炭的生成及燃烧效率、稳定燃烧前缘，同时可以有效的降低原油的燃烧温度，使得点火过程更容易。

本发明解决上述技术问题所提供的技术方案是：一种有效提高原油氧化行为的催化剂，其主要成分为油溶性的金属盐，所述油溶性的金属盐为硬脂酸铜、硬脂酸铁、硬脂酸钴、油酸铜、辛酸铜中的至少一种。

进一步的是，所述油溶性的金属盐为硬脂酸铜。

一种有效提高原油氧化行为的催化剂的火驱采油方法，该方法包括以下步骤：

(1)在油藏注空气之前，先通过注气井向油藏中注入催化剂和溶剂的混合物段塞，其催化剂为权利要求1～4任一项所述一种有效提高原油氧化行为的催化剂；

(2)注入催化剂结束后，关闭注入井，闷井5-10天，使得催化剂和地层原油更充分接触；

(3)打开注气井，进行火烧油层的常规注气操作；

(4)在火驱过程中，可根据实际需要间歇性地停止空气注入，改注催化剂，在催化剂注入结束后恢复注入空气。

进一步的是，所述催化剂和溶剂的混合物包括油溶性的金属盐5～75％，溶剂25～95％，所述溶剂为有机溶剂和原油中的至少一种。

进一步的是，所述有机溶剂为甲苯、苯、戊烷、己烷、庚烷、辛烷、汽油、煤油、柴油中的至少一种。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：