[发明专利]一种超声波强化稠油改质剂实现稠油地面改质及降粘的工艺方法

说明书

本发明涉及石油装备技术领域，具体涉及一种超声波强化稠油改质剂实现稠油地面改质及降粘的工艺方法。该方法是将超声波和稠油改质剂结合使用，从而使稠油在无特定环境条件要求下实现地面改质，能够在各应用场景条件下(如井口、集输、储运、炼化等)，把稠油引入该工艺方法实现稠油的不可逆变强化改质，大幅地降低稠油粘度，实现稠油在常温下具有流动性，提高了油品品质、提高了油品炼化效率，降低了稠油输送温度和炼化成本，从而大幅降低了能源消耗，降本增效显著。该方法能够解决现有技术中单独使用超声波能耗大、工艺复杂，以及由于实现改质剂改质稠油所需的高温高压等反应条件所导致的应用受限，改质不完全、降粘难、成本高、能源浪费等问题。

技术领域：

本发明涉及石油装备技术领域，具体涉及一种超声波强化稠油改质剂实现稠油地面改质及降粘的工艺方法。

背景技术：

我国稠油资源丰富已探明储量约40亿吨，占石油总储量的20％以上，分布在辽河油田、新疆油田、胜利油田、河南油田和渤海油田五大稠油开发生产区，随着常规原油的日渐枯竭，稠油资源的开发利用越来越为人们所重视，成为我国石油资源增储上产的主力军。然而，稠油资源虽然丰富，但是稠油组成复杂、重质组分含量高、粘度大，造成稠油在井筒和地面运输管道中的流动性差，进而导致稠油开采、集输和加工困难。

在我国，稠油是指油层温度下粘度大于50mPa.s的原油，依照粘度可将稠油进一步划分为普通稠油(50～10000mPa.s)、特稠油(10000～50000mPa.s)、超稠油(50000mPa.s以上)。在稠油的开采过程中，油藏温度较高，因此稠油粘度相对较低，可在油层中流动。但是随着稠油流入井筒并不断往上流动时，地温不断下降，稠油粘度升高，导致稠油很难被采出，即使被采出，也很难在地面管道中进行输送。因此，人们普遍认为开发利用稠油资源的关键是降低稠油粘度。

为了提高稠油采收率，解决集输流动性问题，人们开发出了一系列稠油降粘的技术，主要有掺稀降粘、热力降粘、化学剂降粘、微生物降粘、超声波降粘、水热催化裂解降粘等技术。掺稀降粘是通过向稠油中掺入稀油、轻质馏分油或是稀释剂来达到降低稠油粘度的目的。掺稀油降粘技术具有投资少、操作简单等优势，在稀油资源丰富的稠油油田显示出了非常好的实用性，但是难以在稀油资源短缺的油田应用。热力降粘技术是采用加热方法提高稠油温度，从而大幅降低稠油粘度，达到改善稠油流动特性的目的，但是该技术热能利用率低，成本较高，且稠油粘度容易反弹，因此不适合深层稠油开采和稠油远距离输送。化学剂降粘技术是在乳化剂或降粘剂的作用下使稠油变成O/W型乳状液，进而降低稠油粘度，但是破乳剂和降粘剂的选择性差，且稠油破乳困难。微生物降粘技术是利用微生物及其代谢产物降解稠油重质组分，进而达到降低稠油粘度的目的，目前该技术尚处于研究开发阶段。水热催化裂解降粘是通过向油层中注入水蒸汽和催化剂，使稠油在水热条件下实现催化改质，不可逆地降低稠油粘度，从而降低稠油开采和集输的难度，该技术尚处于实践阶段，还未形成可靠的大规模推广的工艺技术方法。

目前，在稠油开采过程中，利用稠油改质的方法起到降粘作用的技术，多以地下改质为主，申请号为201310646793.X的中国专利公开了一种稠油地下改质降粘采油方法；申请号为201510882793.9的中国专利公开了一种稠油地下改质降黏纳米催化剂的注入方法；申请号为201410681492.5的中国专利公开了一种稠油及超稠油油藏的地下加氢催化改质开采方法，现有改质方法中如脱离地下高温高压等地下开采环境条件，在地面较低温度和较低压力下，其改质和降粘效果就不那么理想了，甚至无法实现稠油改质和降粘，利用改质剂使得稠油发生改质和降粘所需要的压力、温度等反应条件较为苛刻严格。