[发明专利]一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法

权利要求书

1.一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法，依次包括以下步骤：

步骤一、在生产井附近设置操作井，操作井完井后下入套管，套管内下入导管，在操作井的井下加热段对套管进行均匀射孔，将间隔放置电阻加热器或电磁加热器和微波发生器的电缆从导管内下入加热段，在导管末端的导管与套管之间的环形空间内下入耐高温的封隔器；生产井的射孔段位于油藏底部，操作井的井下加热段位于油藏中下部；

步骤二、开启电阻加热器或电磁加热器，控制加热段温度在120~150℃，通过操作井中的导管将催化剂水溶液注入加热段，催化剂依靠浓度差扩散到稠油中，所述催化剂采用纳米Al₂O₃、纳米Fe₃O₄、有机钴或有机镍，并在其表面包裹一层亲水材料，该材料耐温160℃；

步骤三、同时开启电阻加热器或电磁加热器和微波发生器，使加热段井筒周围温度上升至350~450℃，在高温作用和微波辐射下，加热段周围储层形成高温催化反应区，催化剂从纳米颗粒中被释放出来，促进高温催化反应区内稠油发生水热裂解反应；

步骤四、高温催化反应区内的稠油通过水热裂解反应产生的非凝结气体和轻烃向储层四周扩散，逐渐溶解于稠油中，使原油粘度降低，形成快速泄油面和泄油区，泄油区内的稠油由于重力作用泄至油藏底部，泄油过程中，少部分稠油途经高温催化反应区，继续裂解产生非凝结气体和轻烃；大部分稠油泄至油藏底部，位于生产井附近的稠油由于微波的非热效应使稠油分子化学键断裂，胶质、沥青质含量降低，粘度进一步降低，实现进一步改质，改质后的稠油由生产井举升至地面，此过程循环往复，实现持续泄油和生产。

2.如权利要求1所述的一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法，其特征在于，操作井与生产井具有三种空间结构：双水平井模式、直井-水平井组合模式和直井组合模式。

3.如权利要求2所述的一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法，其特征在于，所述双水平井模式，操作井与生产井均为水平井，操作井位于生产井上部4-5m。

4.如权利要求2所述的一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法，其特征在于，所述直井-水平井组合模式，操作井为直井，生产井为水平井，直井与水平井不在同一竖直平面内，在水平方向距离5-20m。

5.如权利要求2所述的一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法，其特征在于，所述直井组合模式，操作井与生产井均为直井，1个操作井与2-8个生产井组合，采用排状井网、环状井网或面积井网进行布置，生产井与操作井的井间距保持5-20m。

6.如权利要求1所述的一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法，其特征在于，对于导热性能良好的油藏采用电阻加热的方式使油层升温，对于导热性能差的油藏采用电磁加热的方式使油层升温。

7.如权利要求1所述的一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法，其特征在于，在生产井中下入微波发生器，生产井附近的稠油由于微波作用进一步改质。

8.如权利要求1所述的一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法，其特征在于，操作井加热段的套管、电缆耐450℃以上的高温。

9.如权利要求1所述的一种催化加热辅助稠油原位改质开采深层稠油的方法，其特征在于，非凝结气体是指裂解产生的CO₂、CO、H₂、H₂S、NO组成的混合物，轻烃是指裂解产生的C₁~C₁₀组成的烃类混合物。