CN100443562C - 一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于稠油开采中的水热催化裂解降粘剂的制备方法。一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：1).选取原料：按芳磺酸与氧化铁粉重量份数为：芳磺酸19-21份、氧化铁粉1.8份选取芳磺酸和氧化铁粉；或者按芳磺酸与铁粉重量份数为：芳磺酸19-21份、铁粉1.2份选取芳磺酸和铁粉；2).将芳磺酸与氧化铁粉或铁粉在80-160℃下反应1-3h，反应完成后用丙酮溶解，丙酮的加入量为芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶0.9-1.3；过滤，将滤液置入烘箱，在50-80℃烘干得到褐色粘稠状液体为含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂。本发明具有成本低廉、普适性好、在低温下降粘效果较好的特点。

Description

一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法

技术领域

本发明涉及一种应用于稠油开采中的水热催化裂解降粘剂的制备方法。

背景技术

我国有着较丰富的稠油资源，由于现有开采方法的局限使得很多稠油资源难以开发，尤其是特超稠油资源基本没有动用。迄今为止，稠油开采方法主要有热采(火烧油层、电加热、蒸汽吞吐和蒸汽驱)、生物降解、物理方法开采和化学降粘法。化学降粘方法是向地层稠油中注入化学降粘剂，通过化学降粘剂的作用达到降低原油粘度，增强流动性将稠油采出的目的。它是一种工艺简单、开采成本低廉、效果较好的开采方法，目前开发的降粘剂总体上也有三大类：即适用于普通稠油冷采的化学降粘剂，用于特稠油蒸汽吞吐、蒸汽驱的热采化学降粘剂，用于特、超稠油开采的水热催化裂解降粘剂。第一种可以在冷采稠油过程中单独使用，第二种配合蒸气热吞吐使用，它们的基本原理都是通过向地层中加入普通和耐高温的表面活性剂，使稠油乳化，降低油水界面张力，增强稠油的流动性而使其易于采出。乳化降粘剂的研制开发比较成熟，但是普适性差，对于粘度较大的特超稠油效果欠佳。水热催化裂解降粘开采稠油技术是通过向油层中注入高温高压蒸气的同时，加入适当的催化剂和其它助剂，将地层本身作为一个廉价可利用的水热裂解催化反应器，使稠油在水热条件下实现催化裂解，将稠油大分子部分的裂解为小分子，部分不可逆的降低原油粘度，提高稠油品质，同时可以导致油层压力和能量增加使稠油易于开采、集输和加工。这是一种稠油开采的新技术，此项技术的关键是水热催化裂解降粘剂的研制，而目前报道的为数不多的水热催化裂解降粘剂存在着使用温度较高，普适性差，与原油接触性差的缺点，现场应用难以奏效。因此，研制新的水热催化裂解降粘剂，满足特超稠油的开采需求有着重要的意义。

发明内容

为了填补目前水热催化裂解降粘剂在低温(不高于200℃)高效催化方面的空白，本发明的目的在于提供一种成本低廉、普适性好、在低温下降粘效果较好的含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1).选取原料：按芳磺酸与氧化铁粉重量份数为：芳磺酸19-21份、氧化铁粉1.8份选取芳磺酸和氧化铁粉；

或者按芳磺酸与铁粉重量份数为：芳磺酸19-21份、铁粉1.2份选取芳磺酸和铁粉；

2).将芳磺酸与氧化铁粉或铁粉在80-160℃下反应1-3h，反应完成后用丙酮溶解，丙酮的加入量为芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶0.9-1.3；过滤，滤出的固体为未反应的氧化铁或铁粉，将滤液置入烘箱，在50-80℃烘干得到褐色粘稠状液体为含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂(产品)。

所述的芳磺酸与氧化铁粉重量份数为：芳磺酸20份、氧化铁粉1.8份。

所述的芳磺酸与铁粉重量份数为：芳磺酸20份、铁粉1.2份。

所述的丙酮的加入量为芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶1。

本发明的有益效果是：采用本发明的方法得到的降粘剂中芳磺酸的两亲性可以促使降粘剂更加充分的与原油接触，更加充分的发挥过渡金属的催化活性；而且此降粘剂可以在较低温度下(低于200℃)使特超稠油发生部分裂解，同时改变其分子结构及其族组分分子的嵌合方式，从而降低稠油的粘度，在低温下降粘效果较好，一定程度上提高稠油品质。本发明采用成本低廉芳磺酸，具有成本低廉的特点。本降粘剂不仅可以用于普通稠油的开采，而且可以用于特超稠油的水热催化裂解降粘开采，本发明普适性好；由于其在低于200℃的低温条件下有高效降粘性，比较适合于注汽时现场能达到的温度条件，并且制备工艺简单，使用条件宽，适配于现有的开采工艺，因此有更好的实用性和广阔的市场前景。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

实施例1：

采用成本低廉芳磺酸20克与1.8克氧化铁粉(粒径为80-200目)在100℃下反应2h，反应完成后用20克丙酮溶解，过滤，滤出的固体为未反应的氧化铁粉，将滤液置入烘箱，在50℃烘干得到褐色粘稠状液体为含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂(芳磺酸铁螯合物)。工业生产可以按比例放大。

将此芳磺酸铁螯合物降粘剂、水和稠油置于高压反应釜，在150-200℃下发生水热催化裂解反应，其中以整个体系质量为基准，降粘剂浓度为0.08-0.2％，加水量大于25％。反应后降粘率可以达到80％以上，部分胶质沥青质裂解为饱和烃、芳烃，并且使其结构发生改变。

实施例2：

采用成本低廉芳磺酸20克与1.2克铁粉(粒径为80-200目)在100℃下反应2h，反应完成后用20克丙酮溶解，过滤，滤出的固体为未反应的铁粉，将滤液置入烘箱，在50℃烘干得到褐色粘稠状液体为含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂(芳磺酸铁螯合物)。工业生产可以按比例放大。

将此芳磺酸铁螯合物降粘剂、水和稠油置于高压反应釜，在150-200℃下发生水热催化裂解反应，其中以整个体系质量为基准，降粘剂浓度为0.08-0.2％，加水量大于25％。反应后降粘率可以达到80％以上，部分胶质沥青质裂解为饱和烃、芳烃，并且使其结构发生改变。

实施例3：

一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法，它包括如下步骤：

1).选取原料：按芳磺酸与氧化铁粉重量份数为：芳磺酸19份、氧化铁粉1.8份选取芳磺酸和氧化铁粉；

2).将芳磺酸与氧化铁粉(粒径为80-200目)在80℃下反应3h，反应完成后用丙酮溶解，丙酮的加入量为芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶0.9；过滤，滤出的固体为未反应的氧化铁或铁粉，将滤液置入烘箱，在80℃烘干得到褐色粘稠状液体为含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂。

实施例4：

一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法，它包括如下步骤：

1).按芳磺酸与铁粉重量份数为：芳磺酸21份、铁粉1.2份选取芳磺酸和铁粉；

2).将芳磺酸与铁粉(粒径为80-200目)在160℃下反应1h，反应完成后用丙酮溶解，丙酮的加入量为芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶1.3；过滤，滤出的固体为未反应的氧化铁或铁粉，将滤液置入烘箱，在60℃烘干得到褐色粘稠状液体为含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂。

Claims (4)

1.一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法，其特征在于它包括如下步骤：

1).选取原料：按芳磺酸与氧化铁粉重量份数为：芳磺酸19-21份、氧化铁粉1.8份选取芳磺酸和氧化铁粉；

或者按芳磺酸与铁粉重量份数为：芳磺酸19-21份、铁粉1.2份选取芳磺酸和铁粉；

2).将芳磺酸与氧化铁粉或铁粉在80-1602下反应1-3h，反应完成后用丙酮溶解，丙酮的加入量为芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶0.9-1.3；过滤，将滤液置入烘箱，在50-80℃烘干得到褐色粘稠状液体为含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂。

2.根据权利要求1所述的一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法，其特征在于：所述的芳磺酸与氧化铁粉重量份数为：芳磺酸20份、氧化铁粉1.8份。

3.根据权利要求1所述的一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法，其特征在于：所述的芳磺酸与铁粉重量份数为：芳磺酸20份、铁粉1.2份。

4.根据权利要求1所述的一种含有两亲结构的稠油水热催化裂解降粘剂的制备方法，其特征在于：所述的丙酮的加入量为芳磺酸重量∶丙酮重量＝1∶1。