專利名稱：用微波裂解石油生成輕烴回采的方法及設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到石油開采及加工的方法及設(shè)備，特別是用微波裂解石油生成輕烴回采的方法及設(shè)備。
石油是當(dāng)今世界的主要能源形式之一，因石油開采是石油生產(chǎn)中重要的一環(huán)，所以石油開采的技術(shù)發(fā)展迅速。但目前的開采技術(shù)也有無能為力的地方。例如地下的稠油就不易開采出來。據(jù)資料表明，地下石油開采率為40----80％，石油愈稠愈難開采。人們想了很多辦法，提高稠油開采率。其中之一是熱采法，用采出來的石油燃燒產(chǎn)生蒸氣，將蒸氣壓入地下，加熱稠石油使其流動性增加，便于開采。因蒸氣的作用距離不遠(yuǎn)，地下壓力高，高溫蒸氣也易變成水；因石油的憎水性，使水與石油接合不好，能源浪費(fèi)大，需燃燒掉10％的采出油，設(shè)備投資大，這種熱采法效果不十分理想。另一種方法是利輕烴類物質(zhì)能溶解稠石油增加石油流動性的特點(diǎn)，將其壓入地下溶解稠石油，以便于開采。但由于輕烴價格高，運(yùn)輸不方便，不適于油田廣泛應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是提出一種用微波裂解石油生成輕烴回采的方法及其小型化設(shè)備。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，它的流程為將采出的部分石油，特別是稠油，泵送輸入加熱器內(nèi)，將其加熱到50----200℃，再送入一個或多個串聯(lián)或并聯(lián)的微波裂解爐內(nèi)，在爐內(nèi)催化劑的作用下，經(jīng)微波裂解成輕烴。然后送入儲存罐，再用注壓泵壓入地下，經(jīng)過地下石油儲層后，壓入地下的輕烴在石油儲層內(nèi)與稠石油很好地結(jié)合溶解，形成流動性好的石油，能方便地被油井抽油機(jī)抽出。
稠油在催化劑的作用下，經(jīng)微波裂解成輕烴的反應(yīng)為+CH2＝CH2+CH3(CH2)mCH＝CH2加熱的石油在微波裂解爐內(nèi)流速為0.5----1.5米/分，轉(zhuǎn)換率約為30-70％。
微波裂解爐根據(jù)油田現(xiàn)場的情況可以采用串聯(lián)或者并聯(lián)的方式進(jìn)行。并聯(lián)可以提高處理量，串聯(lián)可以提高裂解轉(zhuǎn)換效率，當(dāng)串聯(lián)時其爐腔可以共用，做成一個整體結(jié)構(gòu)。使用多個微波裂解爐，可以使每個微波源的功率做得較小。
微波裂解爐是由微波源、波導(dǎo)管、耦合器、爐腔、保溫層組成。耦合器套在爐腔外面，耦合器的輸入口用波導(dǎo)管與微波源的微波輸出口相連接，在爐腔內(nèi)放置一組或多組催化劑支架，每組由左盤及右盤構(gòu)成，中間設(shè)置一個安裝孔，如多組使用時，可用拉桿將其聯(lián)接起來，盤底設(shè)有若干個φ3----8mm過油孔。保溫層敷設(shè)在爐腔及耦合器外面，以減少熱量散失。耦合器與爐腔可以做成園形，也可以做成方形。
爐腔由爐頭、爐體兩部分組成。爐頭呈錐形，其小端上設(shè)置有一進(jìn)油口和一個或多個沖洗口及一個回油口。大端設(shè)有法蘭，用螺栓與爐體聯(lián)接。爐體呈酒瓶形狀，在小端設(shè)有一反應(yīng)混合油輸出口和一個或多個沖洗口。爐腔、催化劑支架，拉桿等用對微波吸收小的介質(zhì)材料，如玻璃、陶器、塑料等材料制成。
本發(fā)明的設(shè)備簡單、投資少、回采效率高、大小調(diào)整方便、能在油田就地完成。
下面以附圖及實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明的流程圖。
圖2為本發(fā)明的設(shè)備微波裂解爐組成示意圖。
圖3為本發(fā)明設(shè)備的微波裂解爐爐腔結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明設(shè)備的微波裂解爐成組使用示意圖。
圖5、6、7為本發(fā)明催化劑支架的示意圖。
其中，8----微波源，9----波導(dǎo)管，10----耦合器，11----爐腔，12----出油口，13----保暖層，14----進(jìn)油口，15----爐頭，16----爐體，17----沖洗口，18----回油口，19----催化劑盤架，20----支架螺栓，21----支架，22----催化劑左盤，23----催化劑右盤，24----催化劑盤小孔，25----催化劑盤安裝孔。
本發(fā)明的方法流程如圖1所示。主要由加熱----輸送----微波裂解----裂解物儲存------壓注------地層----油井抽油機(jī)抽油------輕烴回收裝置，從圖2可以看出本發(fā)明的輕烴回采的方法的系統(tǒng)及設(shè)備是由送油泵、加熱器、微波裂解爐、裂解物儲罐、壓注泵、地層、油口抽油機(jī)、輕烴回收裝置組成。從圖2----5看出本發(fā)明輕烴回采方法的微波裂解爐由微波源、波導(dǎo)管、耦合器、爐腔、出油口、保暖層組成。其中爐腔[11]是由爐頭[15]、爐體[16]組成。在爐體[16]內(nèi)安裝催化劑盤架，催化劑盤架由左、右兩個園盤組成。爐頭[15]的小端設(shè)置有進(jìn)油口[14]和一個或多個沖洗口[17]及一個回油口[18]。在大端上設(shè)有法蘭，用螺栓與爐體聯(lián)接起來，在爐體[16]的錐形上設(shè)有回油口[12]，沖洗口[17]。
本發(fā)明所用的催化劑是含有能在微波下感受激發(fā)放電的粒子和粘合劑組成的疏松顆粒物。其中微波感受粒子為碳素物、金屬、及氧化物的微粒。使用效果最好的是為木炭、炭黑、石墨等微粒。
如果對疏松顆粒催化劑經(jīng)含鎳、鉬、鉑等離子溶液浸泡后干燥處理，則裂解效果更佳，產(chǎn)生的氣體物也少。
權(quán)利要求
1.一種用微波裂解石油生成輕烴回采的方法，它的流程為將采出的部分石油，特別是稠油，泵送輸入加熱器內(nèi)，經(jīng)裂解后送入儲存罐，再用注壓泵壓入地下，經(jīng)過地下石油儲層后，壓入地下的輕烴在石油儲層內(nèi)與稠石油很好地結(jié)合溶解，形成流動性好的石油，其特征在于將稠油加熱到50----300℃，再送入一個或多個串聯(lián)或并聯(lián)的微波裂解爐內(nèi)，在爐內(nèi)催化劑的作用下，經(jīng)微波裂解成輕烴。
2.一種用微波裂解石油生成輕烴回采的微波裂解爐，是由微波源、波導(dǎo)管、耦合器、爐腔、保溫層組成，其特征在于耦合器套在爐腔外面，耦合器的輸入口用波導(dǎo)管與微波源的微波輸出口相連接，在爐腔內(nèi)放置一組或多組催化劑支架。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的用微波裂解石油生成輕烴回采的方法，其特征在于加熱的的稠油在爐腔內(nèi)的流速為0.5----1.5米/分，溫度為100----250℃。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的的用微波裂解石油生成輕烴回采的微波裂解爐，其特征在于其中爐腔[11]是由爐頭[15]、爐體[16]組成，爐頭[15]的小端設(shè)置有進(jìn)油口[14]和一個或多個沖洗口[17]及一個回油口[18]。在大端上設(shè)有法蘭，用螺栓與爐體一端的法蘭聯(lián)接起來，在爐體[16]的錐形上設(shè)有回油口[12]，沖洗口[17]。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的的用微波裂解石油生成輕烴回采的微波裂解爐，其特征在于在爐體[16]內(nèi)安裝催化劑盤架，催化劑盤架由左、右兩個園盤組成，中間設(shè)置一個安裝孔，，盤底設(shè)有若干個φ3----8mm過油孔，如多組使用時，可用拉桿將其聯(lián)接起來。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的的用微波裂解石油生成輕烴回采的微波裂解爐，其特征在于爐腔、催化劑支架，拉桿等用對微波吸收小的介質(zhì)材料，如玻璃、陶器、塑料等材料制成。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的用微波裂解石油生成輕烴回采的方法，其特征在于其催化劑是含有能在微波下感受激發(fā)放電的粒子和粘合劑組成的疏松顆粒物。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的的用微波裂解石油生成輕烴回采的方法，其特征在于微波感受粒子為碳素物、金屬、及氧化物的微粒。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或8所述的的用微波裂解石油生成輕烴回采的方法，其特征在于微波感受粒子為木炭、炭黑、石墨等微粒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的的用微波裂解石油生成輕烴回采的方法，其特征在于疏松顆粒催化劑是經(jīng)含鎳、鉬、鉑等離子溶液浸泡后干燥的顆粒物。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種用微波裂解石油生成輕烴回采的方法及其小型化設(shè)備。其方法是將加熱的原油通過本發(fā)明提出的微波裂解爐,在催化劑的作用下,裂解為輕烴,再用加壓泵壓入地下,稀釋地下稠油,增加采油量。所用的小型化設(shè)備微波裂解爐是由微波源、波導(dǎo)管、耦合器、爐腔、保溫層等組成。本發(fā)明的工藝設(shè)備簡單、投資少、回采效率高、大小調(diào)整方便、能在油田就地完成。
文檔編號C10G15/10GK1252486SQ99120068
公開日2000年5月10日 申請日期1999年11月22日 優(yōu)先權(quán)日1999年11月22日
發(fā)明者丁焰, 丁齊柱 申請人:丁焰, 丁齊柱