[发明专利]一种基于纳米催化与微波加热的稠油裂解降粘方法

权利要求书

1.一种基于纳米催化与微波加热的稠油裂解降粘方法，主要包括纳米催化剂、供氢剂、稠油以及微波加热系统等，通过微波加热，稠油中的纳米催化剂颗粒吸收微波后产生高温从而实现稠油高效裂解降粘。其特征在于：使用粒径很小、介电常数较高的纳米颗粒作为新型催化剂，如本发明中采用的碳纳米颗粒。将稠油、纳米催化剂及供氢剂(四氢萘)三者按照一定比例进行混合配置，对配置完毕的混合油样进行微波加热，整个加热过程中对油样的温度进行实时监测。对裂解前后油样的流动性、粘度以及族组分变化进行分析与测定。结果表明：采用纳米催化剂，结合微波加热，可使稠油粘度大幅下降；轻质组分(饱和烃与芳香烃)显著增加，重质组分(胶质与沥青质)减小；相比于其他常规降粘方法可有效保持裂解后稠油的流动性。本发明采用的碳纳米催化剂，其对于稠油的降粘率达到96％；轻质组分增加约11％，重质组分减小约5％；有效流动性可保持20天，最终实现在较低温度与较短时间条件下的稠油高效裂解降粘。本发明经济环保、操作简单，可推广于油田现场使用。

2.根据权利要求1所述的一种基于纳米催化与微波加热的稠油裂解降粘方法，其特征在于：所述的纳米催化剂，其粒径通常小于100nm，本发明采用的是碳纳米催化剂，其粒径为21nm。

3.根据权利要求1所述的一种基于纳米催化与微波加热的稠油裂解降粘方法，其特征在于：所述的将稠油、纳米催化剂及供氢剂(四氢萘)三者按照一定比例进行混合配置，具体是指取稠油约20～30mL，催化剂浓度0.5wt％，供氢剂浓度1wt％。

4.根据权利要求1所述的一种基于纳米催化与微波加热的稠油裂解降粘方法，其特征在于：所述的对配置完毕的混合油样进行微波加热，加热方式为梯度升温法，本发明采用加热2分钟，暂停4分钟的方式，如此循环10次，累计加热20分钟。

5.根据权利要求1所述的一种基于纳米催化与微波加热的稠油裂解降粘方法，其特征在于：所述的加热过程中对油样温度进行实时监测，具体是指将热电偶的一端紧贴于装有油样的试管壁面上，另一端与电脑相连，利用软件进行实时数据采集。

6.根据权利要求1所述的一种基于纳米催化与微波加热的稠油裂解降粘方法，其特征在于：所述的在较低温条件下和较短时间内，实现稠油的高效裂解降粘，具体是指整个裂解过程中油样温度最高不超过150℃，裂解所需时间最短为1小时。

7.根据权利要求1所述的一种基于纳米催化与微波加热的稠油裂解降粘方法，其特征在于：所述的本发明经济环保、操作简单，可推广于油田现场广泛使用，具体表现为：如今油田现场常用的水溶性降粘催化剂会导致油井含水上升、产油下降；油溶性降粘催化剂成本较高、并会对储层环境造成污染。本发明所采用的碳纳米催化剂成本较低，且相对于其他化学剂降粘方法，不会造成环境污染。油田现场应用方面，主要思路是在酸化压裂(前置)液或其他入井流体中加入一定浓度的纳米催化剂与供氢剂，泵入储层后，通过加热井中的微波加热器产生热能，裂解降粘后的稠油便可通过生产井进入油气分离器获得工业油流，整个过程操作简单，节能环保，对于油田具有重要的实用价值。