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我国稠油储量丰富,如何有效动用这部分储量是一个难题。稠油化学改质是解决这个难题的有效方法之一,尤其是稠油井下化学改质技术,可以从源头上解决问题。有学者针对辽河油田稠油进行了这方面的研究,并已进行了现场实验,但针对胜利油田稠油的井下化学改质研究未见报道。本文从催化降粘和脱硫两方面入手,在近似蒸汽吞吐的温度和介质条件下,对胜利油田单6东区块超稠油进行了化学改质研究。 在催化降粘方面,笔者制备了一种超强酸催化剂,在最佳反应条件下(稠油、水、催化剂质量比为100:30:0.05,温度260℃,反应时间24h),可使稠油粘度降低55.9%。并且在该催化剂作用下:稠油中碳数分布发生了明显变化,<C25与>C35分子数减少,C25~C35分子数增加;饱和烃、芳香烃含量增加,胶质、沥青质含量减少。红外光谱分析证明:超稠油经催化降粘反应后,其CH2/CH3值由3.45减小到3.05,芳香度(fA)由0.301增加到0.364,说明在反应过程中,含芳环的化合物发生了部分脱烷基侧链的反应,这也可以从反应物中饱和烃与芳香烃的增加得到证实。本文还考察了阻聚剂、引发剂、溶剂、油层矿物和地层水对稠油催化降粘反应的影响。实验结果证明,除阻聚剂外,其它各物质均可与催化剂产生协同作用,不同程度地提高了稠油的降粘率。 在脱硫方面,笔者配制了一种脱硫剂,该剂可用于稠油的湿法氧化脱硫。使用该剂,在一定反应条件下(稠油100g,水30g,脱硫剂0.06g,温度260℃,反应时间24h),硫脱除率可达58.2%。将催化剂与脱硫剂共同作用于稠油,反应体系中各物质的添加量为:超稠油100g、水30g、催化剂0.05g、引发剂0.3g、溶剂0.4g、偏钒酸钠0.01g、碳酸钠0.0015g,反应时间24h。实验结果显示,在220℃~260℃范围内,稠油降粘率在80%以上,脱硫率不低于70%。 在室内实验的基础上,本文还研究了胜利超稠油井下脱硫降粘的现场实施方案。在技术原理、现场施工操作参数、现场实验效果评价等方面进行了初步的探讨。