[发明专利]用于稠油注蒸汽开采的裂解催化降粘剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于稠油注蒸汽开采的裂解催化降粘剂，同时，本发明还涉及一种该用于稠油注蒸汽开采的裂解催化降粘剂的制备方法，属于石油开采领域。

背景技术

稠油开采普遍采用注蒸汽吞吐或蒸汽驱的方法，虽然采用注入热介质的方法降低了原油粘度，有利于稠油的开采，但注汽后经过短时间开采，地层温度大大下降，稠油粘度会再次增加，因此为了进一步提高原油在地层的流动能力，常常需要添加化学剂等方法对原油进行降粘，从而在很大程度上延长了热采周期时间。常用的降粘方法为采用表面活性剂降粘，如用十二烷基苯磺酸钠为原料制备的降粘剂，其为活性降粘剂，它可以改变油水界面张力，使稠油乳化形成水包油，从而降低流动阻力，也就是降低了原油粘度，但这种降粘是一个物理作用，随着在地层温度的降低和地层条件的影响，乳状液发生变化，再次变成油包水，粘度再次升高，失去降粘作用，尤其对于粘度更高的特超稠油效果不理想，因此仅依靠注蒸汽或在蒸汽中添加活性剂等方法已不能满足生产的需要。近年来对于入井蒸汽有意加入特定物质与稠油中某些组分发生化学反应降低稠油粘度的研究越来越受到重视。但按常规原油裂解温度一般要在300℃以上，而蒸汽热采井温度(200℃左右)很难达到这一温度。

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裂解催化降粘剂，以能够对特超稠油进行有效降粘，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裂解催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裂解催化降粘剂，包括催化剂和碱性物质，所述催化剂为十二烷基苯磺酸铁，所述碱性物质为氢氧化钠、碳酸钠或其混合物，该裂解催化降粘剂中各组分的重量百分含量为：催化剂0.1-1.0％、碱性物质0.1-1.0％，其余为水。

进一步地，所述催化剂的重量百分含量为0.1-0.5％。

进一步地，所述碱性物质的重量百分含量为0.1-0.5％。

所述的催化剂十二烷基苯磺酸铁，由十二烷基苯磺酸、三氧化二铁及丙酮为原料制备而成，其中，各组份的重量百分含量为十二烷基苯磺酸47.7-48.0％，三氧化二铁4.0-4.6％，丙酮47.748.0％。

所述催化剂十二烷基苯磺酸铁的制备方法：十二烷基苯磺酸、三氧化二铁、丙酮在100-120℃的温度条件下恒温反应2-4小时，生成一种红褐色粘稠物，经过滤、蒸馏出溶剂后即制得十二烷基苯磺酸铁。

所述的十二烷基苯磺酸为工业品，含量为99％；三氧化二铁为工业品，含量为96％；丙酮为工业品，含量为99％。

进一步地，所述的碱性物质为氢氧化钠。

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裂解催化降粘剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)用少量的水溶解氢氧化钠、碳酸钠或氢氧化钠与碳酸钠的混合物；

(2)在0-40℃的温度下加入催化剂十二烷基苯磺酸铁，补足剩余量的水，混合搅拌2-4小时。

本发明的用于稠油注蒸汽开采的裂解催化降粘剂是由催化剂十二烷基苯磺酸铁与碱性物质复合而制得，所采用的催化剂十二烷基苯磺酸铁是由十二烷基苯磺酸、三氧化二铁及丙酮制备而成，其中十二烷基苯磺酸是一个含有苯环的长链基团，铁具有催化作用，合成十二烷基苯磺酸铁后即成为一种具有较强极性的催化剂，它与原油中的大分子的胶质、沥青质(含苯环比较多)具有相似相溶作用，容易与原油结合在一起发生催化裂解作用，从而永久降低原油粘度，是一种化学作用，本发明所用到的催化剂易与原油接触，发生化学断链反应，其与碱性物质复合后所形成的降粘剂可以对特超稠油进行有效降粘，提高了其在地层的流动性，从而提高了油井的产量。经实验，本发明的降粘剂在200℃的温度下与原油反应16小时，可将原油粘度从173900mPa.s降到400mPa.s，降粘率达到99％以上。本发明的降粘剂降低了催化剂与原油的反应温度，具有较高的降粘率，不仅适用于注汽温度高的油井地层降粘，而且在相对较低的温度条件下也有很好的效果。

具体实施方式

实施例1

本实施例中，氢氧化钠取0.1g，十二烷基苯磺酸铁为0.2g，水为30g，具体制备过程为：先用少量的水溶解氢氧化钠；然后在20℃的温度下加入催化剂十二烷基苯磺酸铁，补足剩余的水，混合搅拌4小时即可得到本发明的降粘剂，将其加入到装70g稠油的高温高压反应釜中，密封后升温至200℃，恒温24小时，缓慢降低温度到室温，倒出原油，测原油粘度。经实验测得降粘率为99.3％。