CN101539012A - 地层催化氧化稠油热采方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种地层催化氧化稠油热采方法，该方法是在稠油蒸汽吞吐或蒸汽驱动过程中，注入一种具有催化氧化和裂化双功能的催化剂，并辅以一定量的空气注入，在焖井或蒸汽驱动期间在地层内发生催化氧化和裂化反应，使原油轻质化降粘，同时生成能改善原油流动性的表面活性剂，从而达到提高稠油开采效果的目的。本发明集稠油蒸汽吞吐或蒸汽驱油、烟道气驱油、表面活性剂驱油和稀油稀释法采油多种方式于一体，是一种复合高效采油技术，稠油在催化氧化作用下在油层内就地产生烟道气，就地裂解轻质化，降低粘度，就地产生表面活性剂，降低油水界面张力。利用该方法可以降低蒸汽用量和油层加热温度，降低稠油开采成本。
Description
技术领域：
本发明涉及一种用于重质原油开采特别是采用向油层注入催化剂进行稠油热采的方法，属采油技术类。
背景技术：
目前，在稠油开采方面大多采用蒸汽热力开采的方法，其核心技术是通过对油层或井筒加热以改善原油的流动性，达到顺利开采的目的。但是，注蒸汽开采稠油在燃烧掉大量燃料的同时也对环境造成一定的污染，随着注蒸汽轮次的增加，油井套管损伤的程度也不断增加，造成油井套管变形而影响生产。同时，由于地层中的冷凝水不断增加，不利于稠油油藏开发和采收率的提高。通常，提高稠油注蒸汽开采效率的方法有注混合气、注氮气、注二氧化碳、注空气、注化学剂等。如中国专利申请99113114.2公开了一种“稠油热空气-蒸汽混合吞吐开采方法”，该方法采用蒸汽锅炉和空气压缩机分别通过井下注汽管柱和油、套管环形空间注入蒸汽和压缩空气，利用蒸汽、空气共同占据油层空隙体积，在实现练好开采效果的前提下达到减少注汽量、节约成本、减轻套管损伤、降低地层存水量、提高采收率的目的。中国专利申请03137611.8公开了一种“化学热稠油开采方法”，该方法乃是将由一定质量浓度的双氧水加入适量稠化剂制成的氧化体系药液和由一定质量浓度的联氨加入适量稠化剂制成的还原体系药液按一定比例以段塞的形式注入地层，利用它们在地层中化学反应产生的热量和气体以利于稠油开采。这些方法普遍存在运行成本高、作用范围小，对高轮次生产井效果差等问题。另外，稠油氧化裂解方面仅有一些相关报道.A.S.Lee等采用超声波和H2O2处理重质原油和沥青质，可使重质原油戊烷可溶物由68％增加至86％，沥青质的戊烷可溶物由22％增至40％。国内学者对独山子常压渣油(初馏点约250℃，类似于稠油)进行间歇臭氧氧化裂解实验，其产物分布为40-200℃馏分为25％，200-330℃馏分为54％。M.Greaves等对轻质油藏采用注空气低温氧化技术提高采收率，取得了较好的效果。关于稠油地层催化氧化开采则未见报道。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种可以改善稠油注蒸汽热采效果并可降低蒸汽用量和油层加热温度、降低开采成本的地层催化氧化稠油开采方法。
本发明的技术方案如下：此种地层催化氧化稠油热采方法是在稠油蒸汽吞吐或蒸汽驱动过程中，注入一种具有催化氧化和裂化双功能的催化剂，并辅以一定量的空气注入，在焖井或蒸汽驱动期间在地层内发生催化氧化和裂化反应，使原油轻质化降粘，同时能生产改善原油流动性的表面活性剂，从而达到提高稠油开采效果的目的。该方法的实施步骤和技术要点如下：
1、根据油井地层参数和生产情况确定注入蒸汽量、空气量，根据注入蒸汽量确定催化剂用量和空气用量，蒸汽注入量与稠油等量，空气用量为蒸汽注入量(质量)的5-10％，催化剂采用过渡金属化合物，可以是镍、钴、锌、钛等金属的有机化合物或络合物，用量为蒸汽注入量(质量)的0.05-0.5％；
2、在步骤1的基础上确定注入方案；
3、按步骤2做出的注入方案对稠油井进行施工，实施时，将催化剂配成水溶液用泵车注入地层，然后注入空气和蒸汽，空气、蒸汽可采用分段注入或混合注入方式，空气注入采用可移动空气压缩机；
4、施工完毕后，焖井反应7天以上，开井生产。
本发明集稠油蒸汽吞吐或蒸汽驱油、烟道气驱油、表面活性剂驱油和稀油稀释法采油多种方式于一体，是一种复合高效采油技术，稠油在催化氧化作用下在油层内就地产生烟道气，就地裂解轻质化，降低粘度，就地产生表面活性剂，降低油水界面张力。利用该方法可以降低蒸汽用量和油层加热温度，降低稠油开采成本。
具体实施方式：
本发明的具体实施由下列实施例给出。
实施例1：对一口粘度为8.088Pa·S、酸值为4.04mgKOH/g的稠油蒸汽吞吐井计划注入蒸汽2400吨。注蒸汽前，先注入浓度10％的催化剂水溶液30吨，再用空压机注入空气12x104m3(质量为蒸汽的6.25％)，然后注入蒸汽2400吨。焖井反应7天，粘度降至4.94Pa·S，酸值升至17.11mgKOH/g，获得良好的开采效果。
实施例2：对一口粘度3.826Pa·S、酸值为2.89mgKOH/g的稠油蒸汽吞吐井计划注入蒸汽2000吨。注蒸汽前，先注入浓度10％的催化剂水溶液30吨，再用空压机注入空气12x104m3(质量为蒸汽的7.8％)，然后注入蒸汽2000吨。焖井反应7天后开井生产，粘度降至2.24Pa·S，酸值升至22.53mgKOH/g，获得良好的开采效果。
Claims (1)
1、一种地层催化氧化稠油热采方法，其特征在于：该方法是在稠油蒸汽吞吐或蒸汽驱动过程中，注入一种具有催化氧化和裂化双功能的催化剂，并辅以一定量的空气注入，在焖井或蒸汽驱动期间在地层内发生催化氧化和裂化反应，使原油轻质化降粘，同时生成能改善原油流动性的表面活性剂，从而达到提高稠油开采效果的目的；该方法的实施步骤和技术要点如下：
(1)、根据油井地层参数和生产情况确定注入蒸汽量、空气量，根据注入蒸汽量确定催化剂用量和空气用量，蒸汽注入量与稠油等量，空气用量为蒸汽质量注入量的5-10％，催化剂采用过渡金属化合物，可以是镍、钴、锌、钛等金属的有机化合物或络合物，用量为蒸汽质量注入量的0.05-0.5％；
(2)、在步骤1的基础上确定注入方案；
(3)、按步骤2做出的注入方案对稠油井进行施工，实施时，将催化剂配成水溶液用泵车注入地层，然后注入空气和蒸汽，空气、蒸汽可采用分段注入或混合注入方式，空气注入采用可移动空气压缩机；
(4)、施工完毕后，焖井反应7天以上，开井生产。
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