專利名稱：地層催化氧化稠油熱采方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于重質原油開采特別是采用向油層注入催化劑 進行稠油熱采的方法，屬采油技術類。
背景技術：
目前，在稠油開釆方面大多采用蒸汽熱力開采的方法，其核心技術 是通過對油層或井筒加熱以改善原油的流動性，達到順利開采的目的。 但是，注蒸汽開采稠油在燃燒掉大量燃料的同時也對環(huán)境造成一定的污 染，隨著注蒸汽輪次的增加，油井套管損傷的程度也不斷增加，造成油 井套管變形而影響生產。同時，由于地層中的冷凝水不斷增加，不利于 稠油油藏開發(fā)和采收率的提高。通常，提高稠油注蒸汽開采效率的方法 有注混合氣、注氮氣、注二氧化碳、注空氣、注化學劑等。如中國專利 申請99113114. 2公開了一種"稠油熱空氣-蒸汽混合吞吐開采方法"， 該方法采用蒸汽鍋爐和空氣壓縮機分別通過井下注汽管柱和油、套管環(huán) 形空間注入蒸汽和壓縮空氣，利用蒸汽、空氣共同占據油層空隙體積， 在實現(xiàn)練好開采效果的前提下達到減少注汽量、節(jié)約成本、減輕套管損
傷、降低地層存水量、提高采收率的目的。中國專利申請03137611.8 公開了一種"化學熱稠油開采方法"，該方法乃是將由一定質量濃度的 雙氧水加入適量稠化劑制成的氧化體系藥液和由一定質量濃度的聯(lián)氨 加入適量稠化劑制成的還原體系藥液按一定比例以段塞的形式注入地 層，利用它們在地層中化學反應產生的熱量和氣體以利于稠油開采。這些方法普遍存在運行成本高、作用范圍小，對高輪次生產井效果差等問
題。另外，稠油氧化裂解方面僅有一些相關報道.A. S. Lee等采用超聲 波和HA處理重質原油和瀝青質，可使重質原油戊垸可溶物由68。/o增加 至86%，瀝青質的戊垸可溶物由22%增至40%。國內學者對獨山子常壓 渣油(初餾點約25(TC，類似于稠油)進行間歇臭氧氧化裂解實驗，其 產物分布為40-200。C餾分為25%， 200-330。C餾分為54%。 M. Greaves 等對輕質油藏采用注空氣低溫氧化技術提高釆收率，取得了較好的效 果。關于稠油地層催化氧化開采則未見報道。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種可以改善稠油注蒸汽熱采效果并可降低 蒸汽用量和油層加熱溫度、降低開采成本的地層催化氧化稠油開采方法。 本發(fā)明的技術方案如下此種地層催化氧化稠油熱采方法是在稠油
蒸汽吞吐或蒸汽驅動過程中，注入一種具有催化氧化和裂化雙功能的催 化劑，并輔以一定量的空氣注入，在燜井或蒸汽驅動期間在地層內發(fā)生 催化氧化和裂化反應，使原油輕質化降粘，同時能生產改善原油流動性 的表面活性劑，從而達到提高稠油開采效果的目的。該方法的實施步驟
和技術要點如下
1、根據油井地層參數和生產情況確定注入蒸汽量、空氣量，根據 注入蒸汽量確定催化劑用量和空氣用量，蒸汽注入量與稠油等量，空氣
用量為蒸汽注入量(質量)的5-10%，催化劑采用過渡金屬化合物，可
以是鎳、鈷、鋅、鈦等金屬的有機化合物或絡合物，用量為蒸汽注入量
(質量)的O. 05-0. 5%;2、 在步驟1的基礎上確定注入方案；
3、 按步驟2做出的注入方案對稠油井進行施工，實施時，將催化 劑配成水溶液用泵車注入地層，然后注入空氣和蒸汽，空氣、蒸汽可采 用分段注入或混合注入方式，空氣注入采用可移動空氣壓縮機；
4、 施工完畢后，燜井反應7天以上，開井生產。 本發(fā)明集稠油蒸汽吞吐或蒸汽驅油、煙道氣驅油、表面活性劑驅油
和稀油稀釋法采油多種方式于一體，是一種復合高效采油技術，稠油在 催化氧化作用下在油層內就地產生煙道氣，就地裂解輕質化，降低粘度， 就地產生表面活性劑，降低油水界面張力。利用該方法可以降低蒸汽用 量和油層加熱溫度，降低稠油開采成本。
具體實施例方式
本發(fā)明的具體實施由下列實施例給出。
實施例1:對一口粘度為8. 088Pa 'S、酸值為4. 04m沐0H/g的稠油 蒸汽吞吐井計劃注入蒸汽2400噸。注蒸汽前，先注入濃度10%的催化 劑水溶液30噸，再用空壓機注入空氣12x10V (質量為蒸汽的6. 25%), 然后注入蒸汽2400噸。燜井反應7天，粘度降至4. 94Pa S，酸值升至 17. 11mgKOH/g，獲得良好的開采效果。
實施例2:對一口粘度3. 826Pa 'S、酸值為2. 89mgKOH/g的稠油蒸 汽吞吐井計劃注入蒸汽2000噸。注蒸汽前，先注入濃度10%的催化劑 水溶液30噸，再用空壓機注入空氣12xl04m3 (質量為蒸汽的7. 8%)，然 后注入蒸汽2000噸。燜井反應7天后開井生產，粘度降至2. 24Pa S， 酸值升至22. 53m沐0H/g，獲得良好的開采效果。
權利要求
1、一種地層催化氧化稠油熱采方法，其特征在于該方法是在稠油蒸汽吞吐或蒸汽驅動過程中，注入一種具有催化氧化和裂化雙功能的催化劑，并輔以一定量的空氣注入，在燜井或蒸汽驅動期間在地層內發(fā)生催化氧化和裂化反應，使原油輕質化降粘，同時生成能改善原油流動性的表面活性劑，從而達到提高稠油開采效果的目的；該方法的實施步驟和技術要點如下(1)、根據油井地層參數和生產情況確定注入蒸汽量、空氣量，根據注入蒸汽量確定催化劑用量和空氣用量，蒸汽注入量與稠油等量，空氣用量為蒸汽質量注入量的5-10％，催化劑采用過渡金屬化合物，可以是鎳、鈷、鋅、鈦等金屬的有機化合物或絡合物，用量為蒸汽質量注入量的0.05-0.5％；(2)、在步驟1的基礎上確定注入方案；(3)、按步驟2做出的注入方案對稠油井進行施工，實施時，將催化劑配成水溶液用泵車注入地層，然后注入空氣和蒸汽，空氣、蒸汽可采用分段注入或混合注入方式，空氣注入采用可移動空氣壓縮機；(4)、施工完畢后，燜井反應7天以上，開井生產。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種地層催化氧化稠油熱采方法，該方法是在稠油蒸汽吞吐或蒸汽驅動過程中，注入一種具有催化氧化和裂化雙功能的催化劑，并輔以一定量的空氣注入，在燜井或蒸汽驅動期間在地層內發(fā)生催化氧化和裂化反應，使原油輕質化降粘，同時生成能改善原油流動性的表面活性劑，從而達到提高稠油開采效果的目的。本發(fā)明集稠油蒸汽吞吐或蒸汽驅油、煙道氣驅油、表面活性劑驅油和稀油稀釋法采油多種方式于一體，是一種復合高效采油技術，稠油在催化氧化作用下在油層內就地產生煙道氣，就地裂解輕質化，降低粘度，就地產生表面活性劑，降低油水界面張力。利用該方法可以降低蒸汽用量和油層加熱溫度，降低稠油開采成本。
文檔編號E21B43/24GK101539012SQ20091001136
公開日2009年9月23日 申請日期2009年5月4日 優(yōu)先權日2009年5月4日
發(fā)明者杰 劉, 劉付臣, 唐曉東, 宋啟輝, 張瑞伏, 志 徐, 蘇啟龍, 宏 鐘, 馬麗輝 申請人:遼河石油勘探局