专利名称：乙酰丙酮钼环糊精包合物的制备法及在稠油降粘中的应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于稠油油藏开发领域中，能使稠油催化降粘、增加采收率的包合物的制备方法及在稠油降粘中的应用。
背景技术：
稠油是指在油层温度下脱气原油粘度大于100mPa·S，相对密度大于0.92的原油。在国外一般称为重油(包括沥青砂、软沥青)，属于非常规石油资源。
稠油开采工艺的研究自稀油开采成功以后就一直没有停止过，这不仅是稠油流动性差，给开采带来困难，而且主要是含量丰富，据有关专家估计稠油资源比常规原油资源高数倍至十余倍，具有替代常规石油能源的战略地位(胡见义.重油资源的巨大潜力.石油勘探开发，1998(1)1)。从1991年开始，国际重油研讨会就提出“稠油及沥青砂-21世纪的烃能源”。稠油油藏开发的迫切性还在于稠油埋层相对较浅，轻烃不断挥发造成不可再生资源严重流失。正是由于轻组分的挥发，随着时间的加大，稠油成分中重组分将越来越大，也就是说开采将越来越困难。
稠油油藏一般采用热力开采，就是把热流体注入地层，如热水、蒸汽吞吐、蒸汽驱等。不论是水驱、蒸汽吞吐还是蒸汽驱开采稠油虽然都具有①能够降低原油粘度；②起到高温解堵作用；③能够降低界面张力；④对流体及岩石具有热膨胀作用；⑤在高温下稠油能够发生裂解。但是，也存在问题①井底蒸汽干度低；②回采水低；③生产汽油比高，泵效低，排量少；④砂害严重，事故多；⑤原油采收率低；⑥热利用效率低，注入热量仅有35％左右用于油层的加热；⑦油气比较低。因此，没有从根本上解决稠油粘度高、流动困难等由高粘度所导致的一系列开采难的问题。
科学工作者们试图从各种角度使井下稠油就地改质，把稠油中的大分子变为小分子，进而使稠油粘度下降。这其中最早也是最长时间研究的就是水热裂解稠油开采工艺(包括水热催化稠油改质)。
水热裂解是在注入蒸汽的条件下，借助于蒸汽与稠油之间发生化学反应来降低稠油粘度，从而达到井下降粘的目的。纵观半个多世纪以来水热裂解的研究成果，纯粹水热裂解都要求油藏有相当高的温度(340℃左右)，这对于复杂的地层来说，要实现整个油藏都达到这样高的温度是相当难的。
催化水热裂解似乎解决了这个问题，不论是金属盐(Fan Hongfu，Liu Yongjun.Downhole catalytic upgrades of heavy oil.Oil & Gas Journal.200218)还是金属配合物(邹长军，黄志宇，罗平亚.[MoO2(acac)2]/t-BuOOH/H3PO4催化氧化体系对稠油中重组分的降解作用，化工学报，2005(5)852)，离子液体(邹长军，黄志宇，罗平亚.离子液体介质中沥青砂内重组分的降解过程研究，化工学报，2004(12)2095)等都能显著降低稠油水热裂解的温度，但是，随之而来的问题是催化剂容易停留在井口地带，很难随注入流体进入油藏内部。
为了改善上述问题，本发明将催化剂组装在环糊精或羟丙基环糊精内腔中。环糊精或羟丙基环糊精具有较好的水溶性，能够随驱替流体一起进入稠油油藏。由于环糊精的内腔具有亲脂性，虽然乙酰丙酮钼具有亲脂性，但是，与油藏中的油相小分子来说亲脂性要小的多，故环糊精内腔中的催化剂很容易被稠油油相分子赶出。离开环糊精内腔的乙酰丙酮钼催化剂正好在油藏中发挥催化降解作用，而不是仅仅停留在井筒附近。
发明内容
本发明的目的在于将降粘用催化剂乙酰丙酮钼暂时被保护在环糊精的圆筒型内腔，当遇到亲脂性更大的油相分子时，催化剂才适时释放，适地催化。达到稠油井下降粘开发，特提供一种乙酰丙酮 钼环糊精包合物的制备法及在稠油降粘中的应用。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案一种乙酰丙酮钼环糊精包合物的制备法及在稠油降粘中的应用，其特征是，先以乙酰丙酮钼、环糊精或羟丙基环糊为原料，原料比1∶1.06(摩尔比)，在20℃-40℃气浴摇床中、60-150转/分培养48小时，制得催化剂乙酰丙酮钼环糊精包合物或乙酰丙酮钼羟丙基环糊精包合物；再按1000-5000μg/g、催化剂/稠油的用量，将催化剂乙酰丙酮钼环糊精包合物或乙酰丙酮钼羟丙基环糊精包合物与各种粘度的稠油混合；按1000-3600μg/g稠油的用量加入10-33％过氧化氢、过氧化异丁烷或过氧化异丙苯，在120-250℃条件下反应10-24小时；再加入与过氧化物等摩尔比的磷酸、或磷酸二氢钠，再在120-250℃条件下反应10-24小时，总反应时间为36-48小时，使稠油的粘度大幅度下降。
本发明的技术方案中，将催化剂/稠油混合，优选用量为2500-5000μg/g；以10-33％过氧化物为氧化剂，优选用量为2400-3600μg/g稠油，优选的反应温度为180-240℃，优选的反应时间为18-24小时；再与过氧化物等摩尔比的磷酸或磷酸二氢钠反应，优选的反应时间为18-24小时；稠油降粘率能达到58-80％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果(1)采用乙酰丙酮钼环糊精包合物催化改质稠油降粘开采方法，克服了稠油降粘催化剂易停留在井筒附近，不能显著降低稠油油藏深部的稠油的缺点；(2)本发明用于稠油开发，操作方便、成本不高，使稠油采收率大幅度提高，能广泛应用在稠油油藏的开发领域中。
具体实施例方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明。实验采用的降粘率计算公式如下 实验所用粘度计为旋转粘度计。
实例1准确量取浓度为3.0mg/mL的乙酰丙酮钼溶液15mL于锥形瓶中，置于恒温培养振荡箱中，40℃低速顺时针振荡；再按原料比1∶1.06(摩尔比)称取一定量环糊精，用蒸馏水溶解，然后慢慢地将环糊精溶液逐滴加入到锥形瓶中，在40℃的温度下，150转/分搅拌48小时，乙酰丙酮钼完全溶解，溶液变成蓝色或水绿色停止，减压蒸馏，再干燥，研磨，得0.185g浅蓝色粉末。
实例2准确量取浓度为3.0mg/mL的乙酰丙酮钼溶液15mL于锥形瓶中，置于恒温培养振荡箱中，20℃低速顺时针振荡；再按原料比1∶1.06(摩尔比)称取一定量羟丙基环糊精，用蒸馏水溶解，然后慢慢地将羟丙基环糊精溶液逐滴加入到锥形瓶中，在20℃的温度下，60转/分搅拌48小时，乙酰丙酮钼完全溶解，溶液变成蓝色或水绿色停止，减压蒸馏，再干燥，研磨，得0.206g蓝色粉末。
实例3按催化剂用量4800μg/g，在辽河油田高升采油厂提供的50℃时稠油粘度为3600mPa·S的33g稠油中，加入1.728g乙酰丙酮钼环糊精包合物催化剂和5000μg/g稠油的30％过氧化氢氧化剂，在240℃条件下，反应24小时后。再与过氧化物等摩尔比的磷酸反应24小时，稠油降粘率达到61.4％。
实例4按催化剂用量4800μg/g，在辽河油田高升采油厂提供的50℃时稠油粘度为3600mPa·S的33g稠油中，加入1.728g乙酰丙酮钼羟丙基环糊精包合物催化剂和5000μg/g稠油的30％过氧化氢氧化剂，在240℃条件下，反应24小时后。再与过氧化物等摩尔比的磷酸反应24小时，稠油降粘率达到70.1％。
实例5按催化剂用量4800μg/g，在辽河油田高升采油厂提供的50℃时稠油粘度为3600mPa·S的33g稠油中，加入1.728g乙酰丙酮钼环糊精包合物催化剂和5000μg/g稠油的过氧化氢叔丁烷氧化剂，在240℃条件下，反应24小时后。再与过氧化物等摩尔比的磷酸反应24小时，稠油降粘率达到73.6％。
实例6按催化剂用量4800μg/g，在辽河油田高升采油厂提供的50℃时稠油粘度为3600mPa·S的33g稠油中，加入1.728g乙酰丙酮钼羟丙基环糊精包合物催化剂和5000μg/g稠油的过氧化氢叔丁烷氧化剂，在240℃条件下，反应24小时后。再与过氧化物等摩尔比的磷酸反应36小时，稠油降粘率达到78.4％。
权利要求
1.一种乙酰丙酮钼环糊精包合物的制备法及在稠油降粘中的应用，其特征是先以乙酰丙酮钼、环糊精或羟丙基环糊精为原料，原料比1∶1.06为摩尔比，在20℃-40℃气浴摇床中、60-150转/分培养48小时，制得催化剂乙酰丙酮钼环糊精包合物或乙酰丙酮钼羟丙基环糊精包合物；催化剂与稠油按1000-5000μg/g的用量，将催化剂乙酰丙酮钼环糊精包合物或乙酰丙酮钼羟丙基环糊精包合物与各种粘度的稠油混合；按1000-3600μg/g稠油的用量加入10-33％过氧化氢、过氧化异丁烷或过氧化异丙苯，在120-250℃条件下反应10-24小时；再加入与过氧化物等摩尔比的磷酸或磷酸二氢钠，再在120-250℃条件下反应10-24小时，总反应时间为36-48小时，使稠油粘度大幅度下降。
2.根据权利要求1所述的包合物的制备法及在稠油降粘中的应用，其特征是将催化剂与稠油混合，优选用量为2500-5000μg/g；以10-33％过氧化物为氧化剂，优选用量为2400-3600μg/g稠油，优选的反应温度为180-240℃，优选的反应时间为18-24小时；再与过氧化物等摩尔比的磷酸或磷酸二氢钠反应，优选的反应时间为18-24小时；稠油降粘率能达到58-80％。
全文摘要
本发明涉及一种用于稠油油藏开发领域中，能使稠油催化降粘，增加采收率的乙酰丙酮钼环糊精包合物的制备法及在稠油降粘中的应用。它将催化剂被保护在环糊精内，当遇到亲脂性更大的油相分子时，适时释放，适地催化，达到稠油井下降粘开发。本发明的技术方案是以乙酰丙酮钼、环糊精或羟丙基环糊精为原料，在气浴摇床中转动培养一定小时得此包合物；按1000－5000μg/g稠油的用量将此包合物与各种稠油混合；按1000－3600μg/g稠油的用量加入10－33％过氧化物在120－250℃条件下反应10－36小时；再加入与过氧化物等摩尔比的磷酸，在120－250℃条件下反应10－24小时。本发明能使稠油粘度大幅度下降，有利于提高稠油油藏采收率，能广泛应用在稠油油藏的开发领域中。
文档编号C09K8/58GK1948349SQ20061002225
公开日2007年4月18日 申请日期2006年11月9日 优先权日2006年11月9日
发明者邹长军, 黄志宇, 罗平亚 申请人:西南石油大学