專利名稱：一種降低原油粘度的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種降低原油粘度的方法，尤其是一種通過催化氧化法降低原油的粘
度，從而提高原油采收率的方法。
背景技術(shù)：
石油的發(fā)現(xiàn)應(yīng)運而生了采油技術(shù)，石油的供需矛盾推動了采油技術(shù)的發(fā)展。從依 靠天然能量進行一次采油技術(shù)的基礎(chǔ)上，發(fā)展出了注水、注氣的二次采油技術(shù)，使原油采收 率得到了一定程度的提高。然而二次采油后，油層中剩余的原油粘度大，吸附在砂巖顆?？?隙或地層的裂縫、孔洞中，僅通過注水、注氣難以被驅(qū)替出來，且這部分原油占原始地質(zhì)儲 量的60% 70%，因此需要開發(fā)新的采油技術(shù)，即三次采油技術(shù)，以進一步提高原油采收 率。目前，三次采油技術(shù)主要包括化學(xué)法、混相法、熱力法和微生物法等，此外還有其他方 法，例如 CN 1456787A提出一種用于開采稠油的化學(xué)熱開采方法，將由H202與稠化劑(聚 丙烯酰胺)制成的氧化體系試劑和由聯(lián)氨與稠化劑制成的還原體系試劑，注入地層。利用 它們在地層中化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的熱量，使稠油降粘；同時，產(chǎn)生的氣體起到氣驅(qū)的作用，從而 提高稠油的采收率。該方法實質(zhì)上仍是熱力采油的一種，這種通過提高溫度來降低稠油粘 度的方法，對于粘溫性較好的原油作用不大，使得其應(yīng)用領(lǐng)域較窄。 US 2007/0235187A1提出一種低溫氧化提高原油采收率的方法，利用空氣或氧氣 為氧化劑，以鉑、鈀、銠、釕、錳等為催化劑，使重質(zhì)油部分燃燒生成輕質(zhì)油，降低其粘度；使 輕質(zhì)油完全燃燒生成(A，作為氣驅(qū)替氣，提高了原油的采收率。該方法仍然需要外加熱源， 以及選用貴金屬催化劑，增加了操作成本，使得應(yīng)用的可能性減小。 CN 132762A提出一種用于油田開發(fā)提高采收率的納米膜驅(qū)油工藝技術(shù)，通過向注 入井注入納米膜劑溶液，在油層中產(chǎn)生吸附、改變潤濕性、擴散和毛細管自滲吸作用，達到 改善驅(qū)油效果、提高油藏采收率的目的。該工藝技術(shù)無需添加其他化學(xué)劑，前期投入少，驅(qū) 替工藝簡單。但如何保證納米級單層膜的穩(wěn)定性，是推廣該技術(shù)工藝的關(guān)鍵問題。
CN 1609405A提出一種超聲波驅(qū)油方法，以井底的液體為介質(zhì)，利用油井內(nèi)的超聲 波發(fā)生器發(fā)出超聲波，對介質(zhì)進行振蕩，通過介質(zhì)對油藏進行振蕩洗滌，使藏油析出，繼而 進行采收，提高采收率。但該方法需要增設(shè)超聲波發(fā)生器，增加了投資和運行維護成本，不 易實現(xiàn)推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種降低原油粘度的方法，利用催化氧化法對原油進行部分氧化，降 低其相對分子質(zhì)量，從而降低原油的粘度，使其易于被驅(qū)替，進而提高采收率。
本發(fā)明還提供一種原油開采方法。 本發(fā)明提供的降低原油粘度的方法，包括在原油中注入水，加入催化劑和氧化 劑，混合均勻。
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為了使原油反應(yīng)充分，在注水原油中先加入催化劑和氧化劑中的一種，混合均勻
之后，再加入另一種，再混合均勻。 原油中注水的pH在2. 5 7. 5之間，優(yōu)選4. 0 6. 0。 所說的氧化劑可以是雙氧水、次氯酸鈉、次氯酸鉀、二氧化氯和臭氧中的一種，優(yōu) 選雙氧水。氧化劑的投加質(zhì)量為原油中注水的質(zhì)量的百萬分之十至百萬分之一千，優(yōu)選為 百萬分之五十至百萬分之五百。 所說的催化劑可以選自I B、IIB、VIB、VIIB和VIII族的金屬離子或選自Mn02、Ti02 和A1202金屬氧化物中的一種，優(yōu)選Fe2+、 Fe3+、 Mn2+、 Ni2+、 Co2+、 Cd2+、 Gu2+、 Ag+、 Cr3+和Zn2+中 的一種，特別優(yōu)選Fe2+。 Fe2+催化劑可以由選自FeS04、 FeCl2、 Fe (N03) 2、 Fe3 (P04) 2、草酸亞鐵 和檸檬酸亞鐵等的鐵鹽提供，優(yōu)選FeS04和FeCl"催化劑與氧化劑的物質(zhì)的量比在0. 1 10. O之間，優(yōu)選O. 5 2. 0。 本發(fā)明提供的原油開采方法，包括將上述催化劑水溶液和氧化劑水溶液按照所述 加入量隨采油注水注入油藏地層中，與粘附在巖縫表面的原油發(fā)生氧化反應(yīng)，使原油中的 大分子組分變小，從而提高原油采收率。 催化劑和氧化劑隨采油注水注入原油，為了使原油反應(yīng)充分，可以在原油中先加 入含催化劑的采油注水(或催化劑水溶液)，混合均勻之后，再加入含氧化劑的采油注水 (或氧化劑水溶液)，再混合均勻。 所說的采油注水可以是二次或三次采油注水。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點 1)、能夠顯著降低原油中大分子的相對分子質(zhì)量，從而降低原油粘度，使其易于被 驅(qū)替，進而提高采收率； 2)、條件緩和，操作方便，投資和運行費用低；
3)、廣泛適用于各種類型的油藏。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進一步詳細的說明，本發(fā)明要求保護范圍包括但不局 限于實施例表示的范圍。 原油粘度測定方法為毛細管粘度計法(GB265-88)。
相對分子質(zhì)量測定方法為蒸氣壓滲透法。
實施例1取某一種運動粘度(50°C )為722. 6mm7s的原油20g和pH為5. 5的水180g于三 口燒瓶中，啟動磁力攪拌器，將4. 0mL濃度為50g/L的FeS04水溶液加入到三口燒瓶，5min 后加入濃度為90g/L雙氧水溶液1. 0ml，在5(TC下反應(yīng)4h后停止攪拌，靜置進行油水分離， 取上層原油測定粘度，粘度為584. 4mm7s，降粘率為19. 1%。
實施例2 取某一種運動粘度(50°C )為1164. 0mm7s的原油20g和pH為4. 0的水180g于 三口燒瓶中，啟動磁力攪拌器，將4. 0mL濃度為40g/L的Fe (N03) 2水溶液加入到三口燒瓶， 5min后投加1. 0mL濃度為54g/L的次氯酸鉀溶液，在8(TC下反應(yīng)6h后停止攪拌，靜置進行 油水分離，取上層原油測定粘度，粘度為907. 9mm7s，降粘率為22. 0%。
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實施例3 取某一種運動粘度(50°C )為186. 6mm7s的原油20g和pH為6. 0的水180g于三 口燒瓶中，啟動磁力攪拌器，將1.0mL濃度為36g/L的FeS04水溶液加入到三口燒瓶，5min 后投加1. OmL濃度為18g/L的次氯酸鈉溶液，在室溫下反應(yīng)2h后停止攪拌，靜置進行油水 分離，取上層原油測定粘度，粘度為152. 4mm7s，降粘率為17.8%。
實施例4 取某一種平均相對分子質(zhì)量為836. 0的原油20g和pH為6. 0的水180g于三口燒 瓶中，啟動磁力攪拌器，將4. OmL濃度為40g/L的Fe (N03) 2水溶液加入到三口燒瓶，5min后 投加1. OmL濃度為70g/L的次氯酸鈉溶液，在7(TC下反應(yīng)3h后停止攪拌，靜置進行油水分 離，取上層原油測定相對分子質(zhì)量，結(jié)果如表1所示。從表1可以看出，相對分子質(zhì)量大于 1000的組分含量由24. 4%減少到20. 0%，相對分子質(zhì)量小于500的組分含量由19. 4%增 加到24. 3%，平均相對分子質(zhì)量為778. 5，降低了 6.9%。
表1催化氧化法處理前后原油相對分子質(zhì)量分布變化
相對分子質(zhì)量< 500500 1000> 1000平均
處理前19. 4%56. 2%24. 4%836. 0
處理后24. 3%55. 7%20. 0%778. 5 實施例5 取某一種平均相對分子質(zhì)量為728. 0的原油20g和pH為6. 0的水180g于三口燒 瓶中，啟動磁力攪拌器，將2. OmL濃度為60g/L的FeS04水溶液加入到三口燒瓶，5min后投 加1. OmL濃度為36g/L的次氯酸鉀溶液，在4(TC下反應(yīng)3h后停止攪拌，靜置進行油水分離， 取上層原油測定相對分子質(zhì)量，結(jié)果如表2所示。從表2可以看出，相對分子質(zhì)量大于1000 的組分含量由13. 6%減少到10. 8%，相對分子質(zhì)量小于500的組分含量由24. 8%增加到 31. 5%，平均相對分子質(zhì)量為673. 5，降低了 7. 5%。
表2催化氧化法處理前后原油相對分子質(zhì)量分布變化
相對分子質(zhì)量< 500500 '1000> 1000平均
處理前24. 8%61.6%13.6%728. 0
處理后31. 5%57.7%10.8%673. 5 實施例6 取某一種平均相對分子質(zhì)量為464. 8的原油20g和pH為6. 0的水180g于三口 燒瓶中，啟動磁力攪拌器，將1. OmL濃度為30g/L的Fe(N03)2水溶液加入到三口燒瓶，5min 后投加1. OmL濃度為9g/L的雙氧水溶液，在室溫下反應(yīng)5h后停止攪拌，靜置進行油水分 離，取上層原油測定相對分子質(zhì)量，結(jié)果如表3所示。從表3可以看出，相對分子質(zhì)量大于 1000的組分含量由4. 7%減少到1. 6%，相對分子質(zhì)量小于500的組分含量由64. 1%增加 到69. 3%，平均相對分子質(zhì)量為415. 5，降低了 10. 6% 。
表3催化氧化法處理前后原油相對分子質(zhì)量分布變化
5相對分子質(zhì)量 < 500500 1000 > 1000 平均處理前 64.1% 31.2% 4.7% 464.8
處理后 69.3% 29.1% 1.6% 415.權(quán)利要求
一種降低原油粘度的方法，包括在原油中注入水，加入催化劑和氧化劑，混合均勻。
2. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，原油中注水的pH在2. 5 7. 5之間。
3. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的氧化劑是雙氧水、次氯酸鈉、次氯 酸鉀、二氧化氯和臭氧中的一種。
4. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，氧化劑的投加量為原油中注水質(zhì)量的 百萬分之十至百萬分之一千。
5. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，氧化劑的投加量為原油中注水質(zhì)量的 百萬分之五十至百萬分之五百。
6. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的催化劑選自IB、 IIB、 VIB、 VIIB和 VIII族的金屬離子或選自Mn02、Ti02和A1A金屬氧化物中的一種。
7. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所說的催化劑選自Fe2+、 Fe3+、 Mn2+、 Ni2+、 Co2+、 Cd2+、 Cu2+、 Ag+、 Cr3+和Zn2+中的一種。
8. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，催化劑與氧化劑的物質(zhì)的量的比為O. 1 10. 0。
9. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于，催化劑與氧化劑的物質(zhì)的量的比為O. 5 2. 0。
10. —種原油開采的方法，包括將氧化劑水溶液催化劑水溶液隨采油注水注入油藏地 層中，與粘附在巖縫表面的原油發(fā)生氧化反應(yīng)。
11. 按照權(quán)利要求io所述的方法，其特征在于，所說的采油注水是二次或三次采油注水。
12. 按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所說的氧化劑是雙氧水、次氯酸鈉、次 氯酸鉀、二氧化氯和臭氧中的一種。
13. 按照權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所說的催化劑選自IB、 IIB、 VIB、 VIIB 和VIII族的金屬離子或選自Mn02、Ti02和A1203金屬氧化物中的一種。
14. 按照權(quán)利要求IO所述的方法，其特征在于，所說的催化劑選自Fe2+、Fe3+、Mn2+、Ni2+、 Co2+、 Cd2+、 Cu2+、 Ag+、 Cr3+和Zn2+中的一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種降低原油粘度的方法，包括在原油中注入水，加入催化劑和氧化劑，混合均勻。本發(fā)明利用催化氧化法對原油進行部分氧化，降低其相對分子質(zhì)量，從而降低原油的粘度，使其易于被驅(qū)替，進而提高采收率。
文檔編號C09K8/58GK101737025SQ20081022692
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月20日
發(fā)明者侯鈺, 李本高, 桑軍強, 秦冰 申請人:中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院