基本介紹
- 中文名：重質原油
- 外文名：heavy crude oil
- 簡稱：重油
- 學科：石油與天然氣地質學
- 密度：0.90～1.00克/立方厘米
- 開採方法：豎井蒸汽開採法、水平井冷開採法
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重質原油組成特點
據研究重質原油的形成，主要受盆地後期構造抬升的影響，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，並且由於受地表水的氧化及生物降解作用，油藏中的環烷烴氧化成環烷酸，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；此外並使石油中的膠質、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、少環環烷烴、多環芳香烴。～般來講，甾、萜類化合物比較穩定。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，強烈的後期運移改造可使原油轉化為天然瀝青。
重質原油開採方法
重原油有兩種開採方法：即豎井蒸汽開採法和水平井冷開採法。
1.豎井蒸汽開採法
最初，曾用豎井冷法開採特重質原油，單井產量只有200-400桶/井·天。由於產量低、鑽井密度大，經濟上不可行。於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，然後用泵抽出。這種開採方法的採收率仍然較低(單井產量只有900～1200桶/井·天)，目前已很少採用。
2.水平井冷開採法(Cold production)
該方法是目前常採用的重質原油開採方法。方法是在油藏內鑽水平井，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。水平井冷開採法開採的單井日產量可達3000桶/天。雖然冷開採法工藝簡單，生產成本較低，但只適用於開採孔隙度高、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採方法。關鍵技術是蒸汽發生器、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於熱采的油井完成方法。鏈條式抽油機與長衝程泵、高強度抽油桿相匹配，形成了適合重油生產的採油機械。
重質原油加工技術
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，可以採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採用水熱加工(Aquaconversion)和焦化過程為主，採用加氫工藝較少，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)調製成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。這種工藝的開發理念是把蒸汽轉化制氫的原理套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減黏裂化數據的比較。
3、油溶性的雙催化劑系統
為了解決高轉化率下的渣油性質不穩定問題，開發了一種油溶性的雙催化劑系統，可以在常規減黏裂化條件下使水轉化為氫，當發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，從而生成性質穩定的減黏渣油。催化劑系統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。總的效應是生成小分子的芳烴、氫自由基和二氧化碳，有效地終止芳烴縮合反應。
