重質原油

重原油有兩種開采方法：即豎井蒸汽開采法和水平井冷開采法。

1.豎井蒸汽開采法

最初，曾用豎井冷法開采特重質原油，單井產量只有200-400桶/井·天。由于產量低、鉆井密度大，經濟上不可行。于是改用向垂直的豎井中交替注入蒸汽、加熱重油以降低黏度，使其流入井中，然后用泵抽出。這種開采方法的采收率仍然較低(單井產量只有900～1200桶/井·天)，已很少采用。

2.水平井冷開采法(Cold production)

該方法是常采用的重質原油開采方法。方法是在油藏內鉆水平井，水平長度在1500m之內。利用泡沫驅油機理，使分散的氣泡滯留在重油中以提高產量。水平井冷開采法開采的單井日產量可達3000桶/天。雖然冷開采法工藝簡單，生產成本較低，但只適用于開采孔隙度高、滲透性好的油藏。

3.重質原油熱采技術

重質原油熱采，是向油層注蒸汽降低原油粘度的開采方法。關鍵技術是蒸汽發(fā)生器、井下隔熱管、耐高溫封隔器及伸縮管管柱。經過技術攻關，這套設備的生產已掌握了先期防砂、預應力套管和耐熱水泥固井等適合于熱采的油井完成方法。鏈條式抽油機與長沖程泵、高強度抽油桿相匹配，形成了適合重油生產的采油機械。

1、早期的加工技術

重質原油的加工機理與油砂瀝青基本相同，可以采用脫碳或加氫工藝完成重油輕質化和脫除各種雜質的過程。受技術經濟條件的約束，委內瑞拉早期的重質原油改質加工以采用水熱加工(Aquaconversion)和焦化過程為主，采用加氫工藝較少，甚至直接以稀釋原油方式出口。2001年從委內瑞拉輸往美國墨西哥灣地區(qū)的第一批(60萬桶)重質原油就是用Mesa原油(API=30)作稀釋劑，與Zuata重質原油(API=18)調制成API=16的稀釋原油。

2、水熱轉化技術

Intevel公司在20世紀80年代末曾與幾家美國公司合作，開發(fā)研究重質原油的加工技術，稱為水熱轉化工藝。這種工藝的開發(fā)理念是把蒸汽轉化制氫的原理應用到減黏裂化過程之中。曾在一套1桶/天的中試裝置上行了水熱轉化試驗，表1為水熱轉化試驗結果與常規(guī)減黏裂化數據的比較。

3、油溶性的雙催化劑系統(tǒng)

為了解決高轉化率下的渣油性質不穩(wěn)定問題，開發(fā)了一種油溶性的雙催化劑系統(tǒng)，可以在常規(guī)減黏裂化條件下使水轉化為氫，當發(fā)生可生成瀝青質的縮合反應時，氫轉移機理就可以抑制芳烴的縮合反應，從而生成性質穩(wěn)定的減黏渣油。催化劑系統(tǒng)包括兩種非貴金屬催化劑組分：一種為促進水解離為氫、氧自由基的催化劑；另一種為促進芳烴自由基加氫以減少縮合反應的催化劑?？偟男巧尚》肿拥姆紵N、氫自由基和二氧化碳，有效地終止芳烴縮合反應。

據研究重質原油的形成，主要受盆地后期構造抬升的影響，使早期形成的古油藏抬升而接近地表，使古油藏頂蓋層封堵條件遭受不同程度的破壞，致使油藏中的輕組分大量流失，并且由于受地表水的氧化及生物降解作用，油藏中的環(huán)烷烴氧化成環(huán)烷酸，芳香烴氧化成酚、芳香酸；烷烴氧化成脂肪醇、脂肪酮、脂肪酸等；此外并使石油中的膠質、瀝青質含量增加，石油被微生物降解會使其中某些烴類消失，烴類降解大致按如下的順序進行：正構烷烴、異構烷烴、類異戊二烯烷烴、少環(huán)環(huán)烷烴、多環(huán)芳香烴?！銇碇v，甾、萜類化合物比較穩(wěn)定。輕組分流失、生物降解和氧化作用的綜合效應是形成密度大，黏度高的重質原油，重質原油中輕餾分含量低，不含蠟或含蠟很少，膠質及瀝青含量高，一般在20%～50%(質量分數)之間，強烈的后期運移改造可使原油轉化為天然瀝青。