[发明专利]稠油液流空化降粘系统及工艺方法

说明书

本发明涉及一种稠油液流空化降粘系统及工艺方法，其技术方案是：采用稠油储罐提供稠油供应时，可将供氢剂储罐与稠油储罐连通，供氢剂与稠油混合后，通过低压供料泵输送至高压柱塞装置，将混合液增压后注入空化处理装置，利用液流空化效应降低稠油粘度，然后将降粘后的稠油注入储罐存储备用，亦可将处理后的稠油汇入集输管道进行输送。有益效果是：本发明利用空化效应产生的微观尺度的高温、高压等极端环境，对稠油进行降粘处理，反应条件温和，同时既能够应用空化效应进行纯物理方式降粘，又能与加热降粘、掺稀油降粘、添加化学药剂降粘等方法集成使用，且处理后稠油的粘度基本不会恢复，特别适用于工业化应用。

技术领域

本发明涉及稠油改质与集输领域，特别涉及一种稠油液流空化降粘系统及工艺方法。

背景技术

稠油在我国石油资源中所占比例达到20%以上，目前已探明的就达到79.5×10⁸吨，稠油的开发利用具有巨大潜力，对于满足我国长期发展的能源需求具有重要意义，但稠油是一种复杂的、多组分的混合物，含有大量的胶质和沥青质，由于胶质和沥青质含碳量多，平均分子量大，碳链长，从而使其分子间的相互作用力增大，这也是稠油高粘度的主要原因；稠油的高粘度、低流动性导致其开发和集输过程中面临着巨大困难，由此可见，稠油高效开发利用的关键一环是对其降粘处理。

在我国目前的工业体系中，稠油降粘的主要方式有：

（1）掺稀油降粘：掺入稀油，包括天然气凝析液、原油的馏分油、石脑油等，该方法一直是稠油降粘减阻输送的主要方法，具有简单有效的优势，但该方法需要保证足够的稀油来源，成本较高。

（2）加热降粘：稠油的粘度相对与温度来说十分敏感，在一定温度范围内，温度升高则稠油粘度将明显下降，温度每升高10℃，稠油的粘度约下降一半；当稠油中的长链结构完全被破坏时，稠油粘度随温度的升高而降低得很小，即超过一定温度范围，温度继续升高，稠油的粘度降低很小，同时，该方法能耗较大。

（3）超声波降粘：利用超声激励下产生的空化效应、机械效应、热效应而使稠油中的长链断裂，促使稠油产生相应的物理、化学变化，从而使之粘度下降，流动性增加，但受限于目前电/声转换器技术水平，该方法能够输出的功率上限较低，稠油处理量较大时的效果并不明显。

（4）表面活性剂/油溶性处理剂降粘：包括乳化降粘、破乳降粘、吸附降粘等，该方法与掺稀油降粘法类似，同时需要大量的表面活性剂，成本较高。

（5）高温催化裂解降粘：在高温催化裂解反应条件下，稠油大分子经催化反应后，其粘度能够不可逆地明显降低，效果明显，但该方法需要在高温条件下使用催化剂进行处理，高温裂解装置的运行、催化剂的制备与回收均需投入大量的成本。

（6）微生物降粘：微生物将长链饱和烃降解为中短链烃，使饱和烃的平均分子链变短，从而降低稠油粘度；微生物作用于胶质和沥青质，产生长链分子脂肪酸及含羰基化合物等生物表面活性物质，降低油水界面张力，乳化稠油，降低稠油粘度；该方法一般应用于改善井下稠油渗流特性领域，且需较长时间才能见效，不适用于稠油地面集输。

综上所述，目前现有的稠油降粘方式各具优缺点，并不能互相取代，但需要针对特定领域，从成本、可操作性、适用性出发，寻求特色技术，以达到最佳的性价比。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种稠油液流空化降粘系统及工艺方法，利用空化效应产生的微观尺度的高温、高压，对稠油进行降粘处理；本发明既能够应用空化效应对稠油进行纯物理方式降粘，又能与加热降粘、掺稀油降粘、添加化学药剂降粘等方法集成使用，特别适用于大规模工业化应用。