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化 工 进 展 ·550· CHEMICALINDUSTRYANDENGINEERINGPROGRESS2008年第27卷增刊 催化氧化法在高黏度稠油降黏中的应用 崔波L2，胡安水1于殿伟1，祁亚玲2，戴树高3，陈应琳3 (1枣庄职业学院，枣庄277800；2青岛科技大学，青岛266042； 3胜利油田东胜精攻石油开发集团股份有限公司，东营，25700) 摘要：主要研究以催化氧化的方法降低高黏度稠油的黏度，以利于油田井下高黏度稠油的开采。本研究用催化 剂催化过氧化氢分解，分解产生的热量、氧化剂分解原子氧使原油部分氧化产生二氧化碳和热量以及部分二氧化 碳溶解在原油中放出的热量，使原油温度升高；剩余的二氧化碳对原油又产生了驱替作用，最终达到降低黏度增 加原油流动性易于开采的目的．研究结果表明：(1)以20％的碘化钾溶液为催化剂，加入量为1．8％，以30％的 过氧化氢为氧化荆，加入量为5％时，胜利油田提供的原油样品在反应时温度由50℃可升高到68℃；黏度由 18000 mPa．S降至4200mPa．s’降黏率76．67％；(2)以三价铁的络合物为催化剂，在同样的条件下，原油温度可 升高12℃，反应延迟15min。为油田井下开采提供了有利条件。 关键词：过氧化氢；稠油热采；催化氧化法；稠油降黏 oil)是地球上的重要能源，据统量，催化剂配方、实验条件，研究了反应使系统温度、 稠油(Heary 计其可采储量约有4000亿吨，是常规原油可采储量压力的升高情况。同时经实验发现该方法进行氧化反 1500亿吨的2．7倍。中国稠油资源约有250亿吨，应时，反应速率很快，原油温度升高过快，若用到现 占石油总资源的28％，现已探明稠油可采储量约有 场工程操作难度大，焖井时间过短，会引起安全问题。 12亿吨，占探明石油可采储量的7．5％【lJ。 因此，选择乙二胺四乙酸络合铁作为抑制反应速度的 目前国内外正在研究和使用的各种高黏度重质 催化剂并研究了相应的应用条件的研究。 稠油的开采方’法【11，主要包括：蒸汽吞吐、二氧化 l 实验部分 碳吞吐、蒸汽辅助重力泄油法、火烧油层法、水热 裂解法、表面活性剂法、微生物降黏法开采技术、 1．1药品 氮气隔热助排技术、磁降凝降黏开采技术、震动降 原油(未脱水)东胜精攻石油公司提供。 黏开采技术、声波采油技术以及上述几种方法同时 过氧化氢(30％、50％)：碘化钾；氢氧化钠； 并用的技术等，其中火烧油层法、磁降凝降黏法、 硫酸铁铵；重铬酸钾；氯化铁；乙二胺四乙酸均为 水热裂解法、催化法为近几年研究和开发的新方法， 化学纯。 收到了一定的成效瞄圳。 2．2实验用超稠油性质 本文对胜利油田提供的高黏度稠油样品进行了 实验用稠油由东胜精攻石油公司提供，分析结 催化氧化法开采的研究，确定了氧化剂的浓度、加入 果如表1。 表1稠油的性质指标 由此可见稠油的烷烃含量在20％以下，而非烃和 公司)；3 沥青质含量高于40％，表明该油属于典型的超稠油。 炉温度控制器(沈阳市电炉厂)。 2．3设备与仪器 2．4实验原理 NDJ．1型旋转黏度计(上海群昶科学仪器有限 本研究以过氧化氢为氧化剂。遇光、热、有机 增刊 崔波等：催化氧化法在高黏度稠油降黏中的应用 ·551· 物和某些金属离子会分解，产生大量热能，过氧化 开始加热；待油温恒定在所需温度时，在入料口中 氢注入油藏之后缓慢分解，释放出大量的热量和氧