用于稠油注蒸汽开采组合催化降粘剂及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及一种用于稠油注蒸汽开采组合催化降粘剂及其制备方法和应用，由三个段塞组合而成，其中，段塞一包括以下重量百分含量的组分：过氧化氢异丙苯１－２％、油酸锰１－３％、磷酸二氢钠０．２－０．５％、碱性物质０．１－０．５％，其余为水；段塞二包括以下重量百分含量的组分：水热裂解催化剂０．０５－０．１％、碱性物质０．０５－０．２％，其余为水；段塞三包括以下重量百分含量的组分：表面活性剂０．１－０．５％，碱性物质０．１－０．３％，其余为水。本发明专利技术的三种降粘剂组合在一起所形成的组合降粘剂，不仅降粘效果好，而且通过组合，适应的范围更加广泛，在现场应用时效果更好。经实验，本发明专利技术的组合降粘剂在１００－２００℃的温度下，２４小时可将原油粘度从３０９０２８ｍＰａ．ｓ降到５５ｍＰａ．ｓ，降粘率达到９９．９％以上。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于稠油注蒸汽开采组合催化降粘剂，同时，还涉及一种 该用于稠油注蒸汽开采组合催化降粘剂的制备方法，属于石油开采化学领域。
技术介绍
稠油开采普遍采用注蒸汽吞吐或蒸汽驱的方法，虽然采用注入热介质的 方法可以降低原油粘度，利于稠油的开采，但注汽后经过短时间开采，地层 温度大大下降，稠油粘度会再次增加；因此，为了进一步提高原油在地层的 流动能力，常常需要添加活性剂等方法对原油进行降粘，以延长热采周期， 然而此种方式对于超稠油和特超稠油来说，由于其粘度特别高，仅依靠注蒸 汽或在蒸汽中添加活性剂等方法不能满足生产的需要。近年来对于入井蒸汽有意加入特定物质与稠油中某些组分发生化学反应 降低稠油粘度的研究越来越受到重视。但按常规原油裂解温度一般要在300。c以上，而蒸汽热采井温度(2ocrc左右)很难达到这一温度。国外从80年代初期就开始进行这方面的研究，最初是加拿大的Hnye等 人研究开发的以过渡金属盐做催化剂进行的地下水热裂解稠油技术，该技术 利用过渡金属盐做催化剂，从热力学和反应动力学角度详细研究了在地层中 发生水热裂解的可能性，其通过稠油的组成成分描述了水热裂解的反应机理； 通过在240'C的注汽温度条件下使原油的重质成分(胶质沥青质)发生裂解反 应，造成-c-s-键的断裂，生成轻质组分，降低原油粘度的结果。从原理上和 实验中都证明了稠油水热裂解的发生。国内从九十年代开始进行以水热裂解为主进行稠油地下改质的研究，通 过加入过渡金属盐类催化剂，进行了稠油降粘、生成气比较、稠油组成比较、 稠油组分等的比较，详细研究了催化剂作用后的效果并取得了一定的效果，但是水热加氢或供氢体供氢都需要24(TC以上的温度，但注汽条件下地层达到 该温度的范围较小，导致催化剂作用半径小、生产周期短，这是制约地下催 化降粘的最重要因素；另外，催化降粘一般都应用于特超稠油，而特超稠油 分子大、粘度高，即使在蒸汽加热条件下其流动性和分散性都相对较差，当 注入的催化剂进入地层后由于特超稠油分散不均匀，催化剂难于和原油充分 混合，导致催化剂作用不能有效发挥，这也导致了降粘范围小，原油粘度恢 复快。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于稠油注蒸汽开采组合催化降粘剂，以能 够在地层注汽的条件下对稠油进行裂解、高效地降低稠油的粘度。同时，本专利技术的目的在于提供一种用于稠油注蒸汽开采组合催化降粘剂 的制备方法。另外，本专利技术的目的还在于提供了一种该用于稠油注蒸汽开采组合催化 降粘剂的应用。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案采用了一种用于稠油注蒸汽开采 组合催化降粘剂，用于稠油注蒸汽开采组合催化降粘剂，由三个段塞组合而 成，其中，段塞一包括以下重量百分含量的组分过氧化氢异丙苯1一2%、 油酸锰1_3%、磷酸二氢钠0. 2—0. 5%、碱性物质0. l—O. 5%，其余为水；段 塞二包括以下重量百分含量的组分水热裂解催化剂0.05-0.1%、碱性物质 0. 05-0. 2%，其余为水；段塞三包括以下重量百分含量的组分表面活性剂0. 1 —0.5%，碱性物质0. 1—0. 3%，其余为水。所述的碱性物质为氢氧化钠、氢氧化钾或者其混合物。所述的水热裂解催化剂为水杨醛胺。所述的表面活性剂为木质素类两性表面活性剂。所述的水杨醛胺由水杨醛、对苯二胺及无水乙醇为原料制备而成，其中， 各组份的重量百分含量为水杨醛9.2—10.2%，对苯二胺4. 1一5. 1%，无水乙 醇84. 7—86. 7%。5所述的水杨醛胺的制备方法为:将水杨醛、对苯二胺、无水乙醇在常温下 搅拌反应2—4小时，抽滤所得橙色固体即为水杨醛胺。同时，本专利技术的技术方案还提供了一种用于稠油注蒸汽开采组合催化降 粘剂的制备方法，包括以下步骤，段塞一(1) 溶解过氧化氢异丙苯，搅拌1一2小时；(2) 在0—4(TC的温度下加入油酸锰、磷酸二氢钠混合搅拌l一2小时；(3) 溶解氢氧化钠、氢氧化钾或者其混合物，然后与步骤(2)所得的溶液混合，搅拌1一2小时； 段塞二(1) 溶解氢氧化钠、氢氧化钾或者其混合物；(2) 在0—4CTC的温度下加入水杨醛胺混合搅拌1—2小时； 段塞三(1) 溶解氢氧化钠、氢氧化钾或者其混合物；(2) 在0—4CTC的温度下加入表面活性剂混合搅拌l一2小时。另外，本专利技术的技术方案还提供了一种用于稠油注蒸汽开采组合催化降 粘剂的应用，段塞一的降粘剂是在注蒸汽前注入到地层，段塞二的降粘剂是 在注蒸汽的过程中注入地层，段塞三的降粘剂是在注蒸汽前或注蒸汽的过程 中注入地层。本专利技术中段塞一是以过氧化氢异丙苯、油酸锰、磷酸二氢钠、碱性物质 及水为原料制备成了氧化降粘剂，段塞二是以水杨醛胺与碱性物质及水为原 料制备成了水热裂解催化降粘剂，段塞三是以表面活性剂与碱性物质和水为 原料制备成了活性降粘剂。其中，氧化降粘剂可以氧化稠油中的胶质、沥青 质，通过断链改变稠油结构、从而降低原油粘度，同时氧化生成酸性物质， 通过加入碱性物质，使其成为具有表面活性剂作用的物质，也起到降粘作用； 水热裂解催化降粘剂主要是在催化剂作用下，利用原油中的水的分解(有供 氢作用)，起到加氢改质的作用，这样可以脱掉稠油中含有S、 N等重组分，产生一些小的分子，即降低重组分含量、增加轻组分含量，从而起到永久降 低原油粘度的作用；活性降粘剂主要是降低表面张力，形成水包油的乳化液， 从而降低原油粘度。本专利技术的三种降粘剂组合在一起所形成的组合降粘剂， 不仅降粘效果好，而且通过组合，适应的范围更加广泛，在现场应用时效果 更好。经实验，本专利技术的组合降粘剂在100—20(TC的温度下，24小时可将原 油粘度从309028mPa. s降到55mPa. s，降粘率达到99. 9%以上。本专利技术通过将 降粘剂的有效组配，有效降低了反应温度，扩大了催化剂作用范围，使得降 粘效果进一步提高，适用的温度范围进一步扩大，具有很好社会价值和经济 价值，具有良好的推广应用前景。使用时，本专利技术的三种降粘剂可以分段塞注入的，其中，活性降粘剂可 以耐30(TC的高温，它可以在油层温度下即能起到降粘作用，但此种降粘作用 是乳化降粘，原料粘度容易恢复；氧化降粘剂可以在100—12(TC的温度下发 生裂解反应，它可以解决地层注汽后温度低的问题，但不能在高温下注入； 水热裂解催化降粘剂降粘效果好，起到加氢改质的作用，但反应温度需要在 200°C，因此，需要地层有较高的温度；将此三种降粘剂组合使用，可以相互 弥补，降粘效果很好，适应的范围也很广。 具体实施例方式实施例1本实施例中，称取2g过氧化氢异丙苯、2g油酸锰、0.5g磷酸二氢钠， 分别加入到装有70g稠油和30g水的高温高压反应釜中，密封后升温至100 °C，恒温16小时，缓慢降低温度到室温，加入0. lg氢氧化钠、0. 2g活性剂 和O.lg水杨醛胺，重新密封后升温至20(TC，恒温24小时，缓慢降低温度到 室温，倒出原油，测原油粘度。测得其降粘率为99. 9%。本实施例的水杨醛胺由水杨醛、对苯二胺及无水乙醇为原料制备而成， 其中，各组份的重量百分含量为水杨醛9. 2%，对苯二胺4. 1%，无水乙醇86. 7%。水杨醛胺的制备方法为将上述比例的水杨醛、对苯二胺及无水乙醇在常 温下搅拌反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于稠油注蒸汽开采组合催化降粘剂，其特征在于：由三个段塞组合而成，其中，段塞一包括以下重量百分含量的组分：过氧化氢异丙苯１－２％、油酸锰１－３％、磷酸二氢钠０．２－０．５％、碱性物质０．１－０．５％，其余为水；段塞二包括以下重量百分含量的组分：水热裂解催化剂０．０５－０．１％、碱性物质０．０５－０．２％，其余为水；段塞三包括以下重量百分含量的组分：表面活性剂０．１－０．５％，碱性物质０．１－０．３％，其余为水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵长喜，张文玉，程红晓，潘忠，陈渊，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司河南油田分公司石油工程技术研究院，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]