CN104194761A - 用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂及其制备方法，结合了稠油催化降粘和乳化降粘两种技术，适用于稠油或超稠油的地下注蒸汽开采，其由催化剂乙酰丙酮镍和乳化剂十二烷基苯磺酸钠复合而成，其质量百分含量为：乙酰丙酮镍0.1～0.5％、十二烷基苯磺酸钠0.1～0.3％、其余为水。本发明提供的复合降粘剂，不仅降粘效果好，而且通过复合，适应的范围更加广泛，在相对较低的温度下也有较好的效果。本发明的复合降粘剂在200℃时与稠油反应18h，可将稠油粘度从218284mPa.s降到3095mPa.s，降粘率达到98.5％以上。

Description

用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂及其制备方法，属于石油开采化学领域。

背景技术

稠油是世界油气资源的重要组成部分，密度大、凝点高、粘度大、流动困难是稠油资源突出的特点，不方便开采。因此，为了增加原油的开采量，降低高凝高粘原油的凝点和粘度，改善其流动性是解决稠油开采和输送问题的关键。

加拿大科学家Hyne等人1983年最早提出了水热裂解反应的概念，他们发现油砂中的稠油在高温水蒸气的作用下发生脱硫、脱氢、加氢、开环以及水煤气转换等一系列反应，并将这些反应统称为水热裂解反应。

水热裂解催化降粘技术是通过向油层注入蒸汽和催化剂，借助于稠油与蒸汽之间发生的化学反应，使稠油有效降解成为含碳数较少的轻质油，达到降粘的目的。因此与其他稠油开采方法相比，它不仅使稠油更易于采出，而且不可逆地降低了稠油的粘度，从而大大改善了原油在地层孔隙中的渗流作用及其在集输管道中的流动性，因而能显著提高采收率并方便常温条件下的集输。

乳化降粘技术，是将一定浓度的表面活性剂和其它助剂的水溶液注入油层的三次采油方法。表面活性剂的作用是降低油层各相间的界面张力，引起乳化，减少岩层对油的吸附力并增加油在水中的溶解度，降低原油的粘度，从而将被岩层束缚的油启动而采出。用表面活性剂驱油可以大大地提高采收率，该法被认为是三次采油中最具发展前景的方法之一。

该发明将水热裂解催化降粘技术和乳化降粘技术有机的结合在一起，具有倍增效果。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂，以能够对稠油进行有效降粘，以提高油井产量。

同时，本发明的目的还在于提供一种用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案采用了一种用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂，包括催化剂和乳化剂两部分组成，其各组分的质量百分含量为：水热裂解催化剂0.1～0.5％、乳化降粘剂0.1～0.3％、其余为水。

所述的水热裂解催化剂为乙酰丙酮镍。

所述的催化剂乙酰丙酮镍，由可溶性镍盐溶液、碱溶液及乙酰丙酮为原料制备而成，其中，可溶性镍盐溶液的质量浓度为15～20％、碱溶液的质量浓度10～15％、乙酰丙酮的质量为按其与氢氧化镍完全反应理论计算用量的2～5倍。

所述的催化剂乙酰丙酮镍的制备方法为：在室温和搅拌下将碱溶液逐渐滴加到镍盐溶液中，直至反应混合物的pH值达到7～10，生成蓝绿色的氢氧化镍沉淀。按其与氢氧化镍完全反应计算将过量2～5倍的乙酰丙酮加入混合物中，升温至回流温度100℃，剧烈搅拌下回流反应10～20h。降温后将混合物抽滤，然后对沉淀进行洗涤干燥，得到浅蓝色的乙酰丙酮镍产品。

所述的可溶性镍盐为氯化镍晶体或硝酸镍晶体。

所述的碱为氢氧化钠。

所述的乳化降粘剂为十二烷基苯磺酸钠。

同时，本发明的技术方案还采用了一种用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂的制备方法，包括以下步骤：

1)按用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂的成分(质量百分含量)：水热裂解催化剂0.1～0.5％、乳化降粘剂0.1～0.3％、其余为水，配料，用少量水溶解水热裂解催化剂即乙酰丙酮镍；

2)在室温下加入乳化降粘剂即十二烷基苯磺酸钠，补足剩余量的水，混合搅拌均匀即可。

本发明是复合降粘剂，不仅降粘效果好，而且通过复合，适应的范围更加广泛，在相对较低的温度下也有较好的效果。经实验，本发明的复合降粘剂在200℃时与稠油反应18h，可将稠油粘度从218284mPa.s降到3095mPa.s，降粘率达到98.5％以上。

具体实施方式

为了更好的理解本发明，以下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

本实施例中，取乙酰丙酮镍为0.05g，十二烷基苯磺酸钠为0.06g，水为30g。具体制备过程是：先用少量水溶解水热裂解催化剂乙酰丙酮镍；然后在室温下加入乳化降粘剂十二烷基苯磺酸钠，补足剩余量的水，混合搅拌均匀，即可得到本发明的降粘剂，将其加入到装有70g稠油的高温高压反应釜中，密封后升温至200℃，恒温18h，然后将反应釜冷却到室温，测稠油的粘度。经实验测得降粘率为98.9％。

本实施例中的乙酰丙酮镍是由乙酰丙酮、氯化镍及氢氧化钠为原料制备而成。在室温和搅拌下将质量浓度为10％的碱溶液逐渐滴加到质量浓度为15％的镍盐溶液中，直至反应混合物的pH值达到8，生成蓝绿色的氢氧化镍沉淀。按其与氢氧化镍完全反应计算将过量3倍的乙酰丙酮加入混合物中，升温至回流温度100℃，剧烈搅拌下回流反应12h。降温后将混合物抽滤，然后对沉淀进行洗涤干燥，得到浅蓝色的乙酰丙酮镍产品。

实施例2

本实施例中，取乙酰丙酮镍为0.08g，十二烷基苯磺酸钠为0.07g，水为30g。具体制备过程是：先用少量水溶解水热裂解催化剂乙酰丙酮镍；然后在室温下加入乳化降粘剂十二烷基苯磺酸钠，补足剩余量的水，混合搅拌均匀，即可得到本发明的降粘剂，将其加入到装有70g稠油的高温高压反应釜中，密封后升温至200℃，恒温18h，然后将反应釜冷却到室温，测稠油的粘度。经实验测得降粘率为99.3％。

本实施例中的乙酰丙酮镍是由乙酰丙酮、氯化镍及氢氧化钠为原料制备而成。在室温和搅拌下将质量浓度为12％的碱溶液逐渐滴加到质量浓度为16％的镍盐溶液中，直至反应混合物的pH值达到8，生成蓝绿色的氢氧化镍沉淀。按其与氢氧化镍完全反应计算将过量3.5倍的乙酰丙酮加入混合物中，升温至回流温度100℃，剧烈搅拌下回流反应15h。降温后将混合物抽滤，然后对沉淀进行洗涤干燥，得到浅蓝色的乙酰丙酮镍产品。

实施例3

本实施例中，取乙酰丙酮镍为0.1g，十二烷基苯磺酸钠为0.09g，水为30g。具体制备过程是：先用少量水溶解水热裂解催化剂乙酰丙酮镍；然后在室温下加入乳化降粘剂十二烷基苯磺酸钠，补足剩余量的水，混合搅拌均匀，即可得到本发明的降粘剂，将其加入到装有70g稠油的高温高压反应釜中，密封后升温至200℃，恒温18h，然后将反应釜冷却到室温，测稠油的粘度。经实验测得降粘率为99.6％。

本实施例中的乙酰丙酮镍是由乙酰丙酮、氯化镍及氢氧化钠为原料制备而成。在室温和搅拌下将质量浓度为15％的碱溶液逐渐滴加到质量浓度为20％的镍盐溶液中，直至反应混合物的pH值达到8，生成蓝绿色的氢氧化镍沉淀。按其与氢氧化镍完全反应计算将过量4.5倍的乙酰丙酮加入混合物中，升温至回流温度100℃，剧烈搅拌下回流反应20h。降温后将混合物抽滤，然后对沉淀进行洗涤干燥，得到浅蓝色的乙酰丙酮镍产品。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂，其特征在于：包括以下重量百分含量的成分，水热裂解催化剂0.1～0.5％、乳化降粘剂0.1～0.3％、其余为水。

2.根据权利要求1所述的用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂，其特征在于：所述的水热裂解催化剂为乙酰丙酮镍。

3.根据权利要求1所述的用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂，其特征在于：所述的乳化降粘剂为十二烷基苯磺酸钠。

4.根据权利要求1所述的用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂，其特征在于：所述的催化剂乙酰丙酮镍，由可溶性镍盐溶液、碱溶液及乙酰丙酮为原料制备而成，其中，可溶性镍盐溶液的质量浓度为15～20％、碱溶液的质量浓度10～15％、乙酰丙酮的质量为按其与氢氧化镍完全反应计算过量2～5倍；具体步骤为：在室温和搅拌下将碱溶液逐渐滴加到镍盐溶液中，直至反应混合物的pH值达到7～10，生成蓝绿色的氢氧化镍沉淀；将乙酰丙酮加入混合物中，升温至回流温度100℃，剧烈搅拌下回流反应10～20h；降温后将混合物抽滤，然后对沉淀进行洗涤干燥，得到浅蓝色的乙酰丙酮镍。

5.根据权利要求4所述的用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂，其特征在于：所述的碱为氢氧化钠。

6.根据权利要求4所述的用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂，其特征在于：所述的可溶性镍盐为氯化镍晶体或硝酸镍晶体。

7.一种如权利要求1所述的用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)按权利要求1所述的用于稠油注蒸汽开采的复合催化乳化降粘剂的成分配料，用少量水溶解水热裂解催化剂即乙酰丙酮镍；

2)在室温下加入乳化降粘剂即十二烷基苯磺酸钠，补足剩余量的水，混合搅拌均匀即可。