石油学报

作者：王腾飞, 王亮亮, 王杰祥, 范海明, 柏宗宪, 宋伟, 陈毅

单位：1. 长江大学化学与环境工程学院 湖北荆州 434023;2. 中国石油大学(华东)石油工程学院 山东青岛 266580;3. 中国石油冀东油田公司新能源事业部 河北唐山 063004

关键词：注空气,低温催化氧化,四族组分,动力学,催化机理

基金：王腾飞,男,1987年10月生,2016年获中国石油大学(华东)博士学位,现为长江大学化学与环境工程学院讲师,主要从事油田化学与注空气提高采收率技术研究与应用工作。Email:wangtengfeiforever@126.com

摘要： 注空气采油技术是提高原油采收率的重要方式之一。针对轻质油藏注空气采油技术现场应用安全问题，以3种原油为研究对象，开展了低温氧化催化机理及油藏适应性研究。首先，采用静态低温氧化催化实验对催化剂进行优选；其次，运用氧化动力学结合热重-红外联用（TG-FTIR），分析低温氧化催化机理；最后，通过长氧化管填砂模型动态氧化实验，研究催化剂油藏适应性，优化催化剂应用条件。研究结果表明：铜、铁、锰和钴等过渡金属的有机盐具有优异的低温氧化催化效果及较好的普适性，可以加快不同原油低温氧化（LTO）反应进程，优选环烷酸钴为原油低温氧化反应催化剂。环烷酸钴能够激发原油及其四族组分（SARA）低温氧化反应活性。以芳香分为例，加入环烷酸钴前后LTO反应活化能由35 606J/mol减小至19 849J/mol，降幅高达44.3%。环烷酸钴对原油及其SARA组分加氧和断键反应催化作用明显。油田现场应用注空气技术时推荐采用催化剂/空气交替段塞注入，对于水驱见水油藏，应在产水率< 30%时转催化空气驱。催化空气驱技术在储层温度低于90℃的轻质油藏中应用潜力更大。

来源：2023年第7期

《石油学报》期刊编辑部

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