稠油化学降黏技术的研究进展及发展趋势
浅析我国稠油开发的技术现状及发展趋势
1741 稠油资源开发概况稠油属于非常规石油资源，是石油中相对分子质量最大、组成和结构最为复杂的部分，但没有严格的范畴，在不同的研究领域含义不同，其主要特点是高黏度、高密度，一般含有沥青质等成分。
我国稠油主要分布在准格尔盆地、松辽盆地、渤海湾盆地等，它们大部分分布在盆地斜坡上，以地层型油藏为主，如富拉尔基、曙光、单家寺、井楼等。
由于稠油粘度高、密度高，所以在开采过程中阻力大，驱动效率低，体积扫油效率也低，因此，常规的石油开采方法不适用于稠油的开采，应采取一些特殊的工艺技术[1]。
我国自20世纪60年代开始开采稠油以来，稠油开采技术有了突飞猛进的发展，目前的稠油开采技术大致可分为热采和冷采两大类。
稠油热采的开采原理在于稠油黏度虽高，但对温度极为敏感，随着温度的增加，稠油的黏度也会下降，大大降低原油渗流阻力；而稠油的“冷采”是则是在稠油油藏开发过程中，针对油藏的特性，通过其它不升温的方法，如加入适当的化学试剂、微生物采油等技术方法，达到降黏的目的，全文对目前稠油热采技术及冷采技术做了详细的阐述，并对未来稠油开发技术趋势做了简单概述。
2 稠油开采的技术现状2.1 稠油热采技术的现状2.1.1 蒸汽吞吐采油技术蒸汽吞吐采油是一种相对简单而成熟的注蒸汽开采稠油的技术，向采油井中注入一定量的蒸汽，随后关井，让蒸汽与油藏进行热交换，然后再开井采油，一般分为三个步骤：注蒸汽、焖井、开井生产，此过程可循环往复进行，这一采油技术的主要原理是用蒸汽加热近井地带原油，使之黏度降低，是我国稠油开发最常见的开发方式之一。
2.1.2 蒸汽驱采油技术蒸汽驱采油，就是由注入井连续不断地往油层中注入高干度的蒸汽，不断加热油层，降低地层原油黏度，将原油驱赶到生产井的周围，并被采到地面上来的一种普通稠油开发方式。
目前普通稠油油藏蒸汽驱开发大多数采用面积井网（反九点井网），虽然取得了较好的开发效果，但在实际开发过程中，常规面积井网也暴露出许多共性问题：平面驱替不均匀，存在死油带，难以动用；由于蒸汽超覆作用，上部油层吸汽好，下部油层吸汽差，导致油气储量动用程度低；蒸汽调控不灵活，蒸汽驱波及体积受限，导致采收率的提高幅度也受到限制。
稠油热采技术现状及发展趋势
稠油热采技术现状及发展趋势稠油是一种具有高黏度、高密度、难以流动的油藏原油，由于其在地下储层中常常与水和天然气共存，使得开采难度大大增加。
为了提高开采效率，稠油热采技术应运而生。
稠油热采是指通过加热地下油藏，降低原油的黏度，从而使得其能够被更轻松地开采出来的一种采油技术。
这种技术在稠油资源丰富的地区得到广泛应用，同时也面临着诸多挑战和发展机遇。
目前，稠油热采技术在世界各地得到了广泛应用并取得了显著效果。
主要的热采方法包括蒸汽吞吐法、蒸汽驱动法、燃烧气吞吐法、燃烧气驱动法、电阻加热法等。
这些方法的基本原理都是通过向油藏注入热能，从而使得稠油流动性增加，容易被开采。
在这些方法中，蒸汽吞吐法是目前应用最为广泛的一种技术，它通过向油藏注入高温高压的蒸汽，将原油加热并增加压力，从而推动原油流向井口。
这种方法具有操作简单、效果显著的特点，因此被广泛应用于加拿大、委内瑞拉、俄罗斯等稠油资源丰富的国家。
在中国，稠油热采技术也在不断发展。
根据《中国石油天然气集团公司科技发展战略规划》，中国已经建成了多个稠油热采示范工程，形成了稠油热采的成熟技术路线和产业体系。
在大庆油田，采用了蒸汽驱动法对稠油进行热采，实现了稠油资源的高效开发。
中国还在不断探索和引进新的热采技术，如电阻加热技术、微波加热技术等，以提高稠油开采的效率和安全性。
尽管稠油热采技术取得了显著成效，但仍然面临一系列挑战。
热采过程中需要大量的能源，特别是燃煤或燃气。
这不仅增加了成本，还会对环境造成较大影响。
由于稠油地质条件复杂，加热过程中油藏中可能会产生较大的变形和沉陷，导致地质灾害的风险增加。
热采过程中可能会产生大量的尾水和尾气，对环境造成污染。
如何减少能源消耗、降低环境影响成为热采技术发展的重要课题。
在未来，稠油热采技术的发展将主要集中在三个方面：一是提高热采效率，通过改进加热方式和增设管网等措施，降低能源消耗，减少环境污染。
二是深入研究地热能源的应用，如地热蒸汽、地热水等，降低外部能源的使用。
井筒降粘技术在稠油油藏开采中应用及探析
井筒降粘技术在稠油油藏开采中应用及探析摘要：化学降粘是一种经济有效的井筒降粘工艺，是目前国内外井筒降粘的发展趋势；该工艺应着重开展适合不同油田油藏特点的化学降粘剂的研制，结合油田的实际情况，对化学降粘工艺进行完善、配套，对工艺参数进行优化设计。
空心杆电加热是目前井筒电加热降粘的主要工艺，它具有工艺简单、操作成本高的特点，受各种因素影响大，加热深度受限；高矿化度的地层水对降低其使用寿命有一定的影响。
掺稀降粘工艺是以牺牲稀油资源为代价；油井含水达到一定程度，产出液出现反向乳化的情况下，降粘效果较差，本文调研了常用的几种降粘工艺的应用现状关键词：稠油开采；粘度；井筒降粘技术；电加热降粘稠油储量巨大，具有重要的开采价值和需要，但其开采难度大，粘度高流动性差就是一个重要方面。
井筒降粘技术就是通过各种方法降低稠油在开采过程中井筒内的流动阻力问题。
不同的油井不同的油藏特性需要采用不同的降粘措施，因而具�w油井应探索合理的降粘措施以达到更好的经济开采1 井筒化学降粘1. 1 化学降粘原理井筒化学降粘技术是通过向井筒流体加入化学药剂，使流体粘度降低的稠油开采技术。
其作用原理是：在井筒流体中加入一定量的水溶性表面活性剂溶液，使原油以微小的油珠分散在活性水中，形成水包油乳状液或水包油型粗分散体系，同时活性剂溶液在油管壁和抽油杆表面形成一层活性水膜，起到乳化降粘和润湿降阻的作用。
其主要的降粘机理如下：由于原油中含有天然乳化剂（胶质、沥青质等），当原油含水后，易形成W /O型乳状液[2]，使原油粘度急骤增加。
原油乳状液的粘度可用Richarson公式表示：式中：μ为乳状液粘度；μ0外相粘度；ψ内相所占体积分数；k为常数，取决于ψ，当ψ≤0. 74时k为7，ψ≥0. 74时k为8。
式中可看出，对于W /O型乳状液，由于乳状液的粘度与油的粘度成正比，并随含水率的增加而呈指数增加，所以含水原油乳状液的粘度远远超过不含水原油的粘度；而O /W型乳状液，由于乳状液的粘度与水的粘度成正比，与原油含水率的增加成反比，而水在50℃的粘度仅为0. 55mPa・s，远远低于原油的粘度，而且含水越高，原油乳状液粘度越小。
稠油井筒降粘配套技术综合应用探究
稠油井筒降粘配套技术综合应用探究摘要：稠油油藏资源丰富、分布广，常规的采油方法已经很成熟，而油田增产就得采用非常规的方法开采。
特别是对稠油的开采，稠油一般含沥青质、胶质多，是造成原油粘度高的根本原因。
井筒化学降粘技术是指通过向井筒流体中掺入化学药剂，从而使流体粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。
通过复合型稠油助产剂，原油与水形成O/W型乳化体系，使期间形成水膜与水膜之间的摩擦，达到降低粘度，降低粘阻，达到提高采收率的目的。
关键词：井筒降粘；复合型乳化体系；润湿性反转；举升参数优化引言采油注蒸汽开采以降低粘度，但是到井筒时，由于温度下降，粘度增高，就不易能过井下泵设备抽到地面，由于粘度增高，油井负荷增大，地面设备易损坏，因此影响油井的产量。
本文主要是采用复合型乳化降粘体系来降低井筒的原油粘度，提高流度，达到提高产量的目的。
某区块处于断层上升盘，含油面积 4.8km2，地质储量1787万吨，是含油层系多、油稠、出砂严重、油水关系复杂的普通稠油油藏。
油区主要以蒸汽吞吐的方式开采，特稠油井辅以电加热系统，改善原油在井筒的流动性，但能耗十分巨大。
井筒化学降粘技术是指通过向井筒流体中掺入化学药剂，从而使流体粘度降低的开采稠油及高凝油的技术。
其作用机理是：在井筒流体中加入一定量的水溶性表面活性剂溶液，使原油以微小油珠分散在活性水中形成水包油乳状液或水包油型粗分散体系，同时活性剂溶液在油管壁和抽油杆柱表面形成一层活性水膜，起到乳化降粘和润湿降阻的作用。
为了验证降粘剂在井筒降粘方面的实际使用效果,探索最合理的加药剂方式及药剂用量，选择试验井通过全面对比该井使用药剂前后的液量、工况及能耗，考察该降粘剂在稠油井降粘方面的使用性能。
试验井于2018.2月转抽开，目前生产层油层深度为1543.38-1830.35m。
机型为600皮带机，电机为22kW普通电机，采用智能中频电加热系统。
1.工艺原理在复合型稠油助产剂的作用下，原油与水形成O/W型乳化体系，使稠油在举升过程中，把原油流动时油膜与油膜之间的摩擦变为水膜与水膜之间的摩擦,粘度和摩擦阻力将会大幅度降低；同时，在药剂的作用下，会产生润湿降阻作用，破坏油管或抽油杆表面的稠油膜,使其表面润湿性反转变为亲水性,形成连续的水膜,减小举升及抽吸过程中原油流动的阻力，来达到降粘减阻的目的。
稠油降粘
NDJ-5S数显式旋转粘度计
仪器使用原则： 高粘度的液体选用小的转子和慢的转速；低粘度的 液体选用大的转子和快的转速。
使用注意事项：
当估计不出被测液体的大致粘度时，应假定为较高 的粘度，试用由小到大的转子和由慢到快的转速。
向磨擦碰撞，从而将电磁能转换为热能使稠油温度升高，有利于 稠油粘度下降。
（a）稠油中极性分子受到交流电场作用产生转向极化，造成分子转
（b）稠油分子在交变电场作用下进行周期性排列组合，稠油分子键 被破坏，稠油粘度进一步降低。
2.9 微波加热降粘技术
机理：
（a）热作用。不同的组分介质损耗不同，微波加热造成热的不均匀
2.3 水热催化裂解降粘技术
水热催化裂解降粘技术是利用稠油与水蒸汽间发生 的水热裂解反应，在催化剂的作用下，使高碳数的稠 油发生部分裂解而成为பைடு நூலகம்质油，不可逆地降低了稠油 粘度。
机理： （a）稠油水热裂解中最重要的反应步骤是稠油中有机硫化物硫键在 金属离子的催化下裂解，使稠 油中的沥青质含量降低，稠油分
3.3 油溶性降粘剂的室内评选
由于降粘剂对原油有专属性，在使用前必须做室内
筛选，选出较高降粘效率的试剂！
温度选择依据：根据采油井口稠油温度。 降粘剂选择依据：降粘率⊿μ=（μ-μ0）/μ0×100% 降粘率越高，降粘效果越好！ 浓度选择依据：相同降粘率的情况下，用量越小越好！
NDJ-I指针式旋转粘度计
2.7 磁处理降粘技术
机理：
（a）磁化作用产生诱导磁距， 抑制蜡晶形成和聚结， 使蜡晶 以小 颗粒形式存在于稠油中。 （b） 磁化作用破坏了原油各烃类分子间的作用力使分子间的聚合力 减弱 ，其中胶质和沥青质 以分散相而不是缔结相溶解在原油中， 使原油粘度降低 ，流动性增强 。
海上稠油采油工艺配套技术研究——以南海东部西江30-2油田稠油组化学降黏为例
海上稠油采油工艺配套技术研究——以南海东部西江30-2油田稠油组化学降黏为例杜河泉【摘要】西江30-2油田G0油组(稠油组,下同)原油黏度高、密度大,多为大底水,导致原油产量迅速下降.为此,结合西江油田实际,实施简单,不占用较多平台空间,方便易行,选择合理的配套工艺技术进行油藏和井筒两个方向的降黏技术,包括:电热、化学降黏以及流动平衡控制技术.结果表明,该配套工艺技术可减缓和控制底水脊进速度,延长油井见水周期,改善开发效果.【期刊名称】《石油天然气学报》【年(卷),期】2013(035)006【总页数】3页(P136-138)【关键词】稠油薄层底水;化学降黏;降黏体系;降黏效果;西江-01降黏剂;试验研究【作者】杜河泉【作者单位】中海石油(中国)有限公司深圳分公司,广东深圳518068【正文语种】中文【中图分类】TE345西江30－2油田位于珠江口盆地惠州凹陷南部，油田平均水深约100m，是中海石油（中国）有限公司第一批对外合作生产的油田。
油田共划分5个油组45个油藏。
其中G0油组有6个油藏，分别为H0、H01、H00、H001、H000、H0001，底水油藏5个，边水油藏1个。
油层厚度为5m左右，原油黏度为84.17mPa·s，地质储量大约为460×104 m3，可以说到目前基本没有动用。
该稠油层曾分别于2002年和2005年打了2口生产井，累计产油只有6×104 m2。
1 化学降黏技术研究化学乳化降黏技术在国内始于20世纪90年代，在辽河、胜利、新疆克拉玛依、塔河、吐哈、中原等油田都取得了较好的应用效果。
能够有效改善稠油在地下和井筒中的流动性，成本低且工艺简单，有效缓解稠油开发的难度，增加稠油油井的产量。
针对渤海油田的稠油物性，研发的化学乳化降黏系列体系BHJ－01和BHJ－02，降黏率＞95%，能够有效改善原油流动性，适用于井筒降黏和地层吞吐降黏，产品无毒、无腐蚀性，在渤海稠油油田成功应用10余井次，取得了良好的经济效益。
辽河稠油水热裂解催化及化学强化降黏研究
准矿 物 或油 砂 样 品 ） 组 成 “ 一水 一矿 物 ” 系 ， ， 油 体 分别 加 入不 同含量 化 学 剂 ， 于 高压 反 应 釜 中 ， 置 用 氮气 进 行驱 扫 ， 出反应 釜 内空 气 。保证 系 统密封 排 完好 ， ２ ０ 条件 下反 应 ４ 。反应 结 束 后 温度 在 ４℃ ８ｈ 降 至室 温 ， 黏 度计 测定 稠 油黏度 ， 算 降黏 率 。 用 计
比 ， 黏 率 增 加 了 １ ． 个 百 分 点 ， 终 达 到 降 ４５ 最
收 稿 日期 ：００ ０ ６： 回 日期 ：０ ０ ２ ８ ２ １１ ２ 改 ２ １ １２ 基 金 项 目 ： 家 重 大科 技 专 项 课 题 “ 高 稠 油 蒸 汽 驱 效 率 技 术 ”（０ Ｚ ０ ０ ２—０ １ 国 提 ２０８ Ｘ ５ １ ０）
２ 实验 结果与分析
１ 实验部分
１ １ 仪器 与材 料 ．
２１ 不同矿物催化性能 ・
选 取 油 藏 矿 物 中含 量 较 高 的几 种 矿 物 样 品进 行实 验 ， 研究 单 一矿 物对 稠 油水 热裂 解反应 后 原油
黏度 变 化 的影 响 ， 验结 果 见 表 １ 实 。从 表 １可 以看
麓
文章 编 号 ： ０ ６— ５ ５ ２ １ ）２— ０ ９—０ １０ ６ ３ （ ０ １ ０ ０ ９ ３
辽 河 稠 油 水 热 裂 解 催 化 及 化 学 强 化 降 黏 研 究
张 弦 刘 永 建 范英 才 ， ， ＇
（ ．提高油气采收率教育 部重点实验室 １ 东北 石油大学 ， 黑龙江
验。 １ ２ 实 验 方 法 ．
入 过渡金属催 化 剂 和其 他 助剂 ， 使水 热 裂 解 反应 可 更 易进行 ｊ ｃｏｎ ｎ等认为 油藏 矿物 对稠 油水 。Ｓｈ ｏｅ 热裂解反应 也具 有 一定 催 化 活性 ， 同外 加 催 化剂 能
稠油降黏方法综述
稠油降黏方法综述稠油是沥青质和胶质含量较高、粘度较大的原油。
世界稠油、超稠油和天然沥青的储量约为1000×108t。
稠油资源丰富的国家有加拿大、委内瑞拉、美国、前苏联、中国、印度尼西亚等，因此研究稠油降黏对稠油的开采具有重要的意义。
标签：稠油；高黏度；降黏1 稠油的基本特点稠油中富含胶质、沥青质，且含有较多的硫、氧、氮等元素和镍、钒等金属化合物。
稠油是一种胶体系统，沥青质是分散相，胶质为胶溶剂，油分为分散介质。
稠油中所含的超分子结构是其即使在较高的温度下也具有较高黏度的根本原因。
根据目前的研究，稠油降黏主要从以下两个方面入手：降低原油中金属杂原子及其赖以存在的沥青质与胶质的含量或减少体系中大分子的数量。
2 稠油热采技术稠油热采是应用了稠油对温度的高敏感性。
温度升高稠油黏度降低。
升高温度可以降低稠油的黏度，提高油层的流动性。
目前的热采方法主要有：蒸汽吞吐法、蒸汽驱法、火烧油层法。
2.1 蒸汽吞吐采油蒸汽吞吐就是先向油井注入一定量的蒸汽，关井一段时间，待蒸汽的热能向油层扩散后，再开井生产的一种开采重油的增产方法。
蒸汽吞吐作业的过程可分为三个阶段，即注汽、焖井及回采。
2.2 蒸汽驅采油蒸汽驱采油是稠油油藏经过蒸汽吞吐采油之后，为进一步提高采收率而采取的一项热采方法，因为蒸汽吞吐采油只能采出各个油井附近油层中的原油，在油井与油井之间还留有大量的死油区。
蒸汽驱采油，就是由注入井连续不断地往油层中注入高干度的蒸汽，蒸汽不断地加热油层，从而大大降低了地层原油的黏度。
注入的蒸汽在地层中变为热的流体，将原油驱赶到生产井的周围，并被采到地面上来。
2.3 火烧油层采油火烧油层是一种用电的、化学的等方法使油层温度达到原油燃点，并向油层注入空气或氧气使油层原油持续燃烧的采油方法。
但实施工艺难度大，不易控制地下燃烧，同时高压注入大量空气的成本又十分昂贵，因此，虽然此种方法的采收率很高，甚至高达80%以上，但油田很少采用。
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稠油化学降黏技术的研究进展及发展趋势 侯钰;吴运发;秦冰;李本高;马进毅 【摘 要】This paper concludes the systems and current problems in viscosity reduction technology in thickene d oil chemistry, analyzes the situations in patent application and gets a conclusion that it is the key to emulsify viscosity and oil solubility viscosity.Besides, the focus should be paid to develop more heat resistance and salt tolerance agent.Moreover, it proves to be a good way to realize integrated innovation and customized development.%总结了稠油化学降黏技术的降黏机理及存在的问题。分析专利申请状况，通过专利申请的时间分布、优先权区域分布、技术功效矩阵等一系列分析讨论，得出稠油降黏技术在未来仍将以乳化降黏和油溶性降黏剂为重心。其中，乳化降黏以开发更加耐温抗盐的表面活性剂为主，其次是尽量降低降黏剂成本；油溶性降黏剂以提高降黏率为主，其次是尽量减少对下游加工的影响。此外，加强降黏机理的认识，实现集成创新和定制开发也是该技术未来发展的可行之路。
【期刊名称】《兰州石化职业技术学院学报》 【年(卷),期】2016(016)001 【总页数】5页(P15-19) 【关键词】稠油;化学降黏;专利分析;发展趋势 【作 者】侯钰;吴运发;秦冰;李本高;马进毅 【作者单位】中国石化石油化工科学研究院，北京100008;中国石化石油化工科学研究院，北京100008;中国石化石油化工科学研究院，北京100008;中国石化石油化工科学研究院，北京100008;兰州石化职业技术学院，甘肃兰州730060
【正文语种】中 文 【中图分类】TE624.1 国际油价自2014年6月至今，已跌破30美元/桶，回到了2003年的水平。油价的下跌，导致石油产业上游企业的亏损，中下游产业的利润空间缩水。这是否意味着对非常规石油资源的开发研究就失去意义了呢？并非如此。美国的页岩油产业就是一个很好的例证。这一轮油价下跌的主因之一是欧佩克试图通过油价暴跌来彻底击溃美国的页岩油产业。外界原本普遍预计当油价跌至60美元时，美国的页岩油产业将难以抵抗。然而事实是美国的很多页岩油企业通过提升技术和管理水平，极大提高了自身的抵御能力，国际油价跌破30美元也未能让其缴械投降。我国的石油对外依存度已超过60%，即使中国经济增速在未来几年放缓，但对于石油的消耗量仍然惊人。可以预见，在未来相当长时间内，我国将依然是全球最大原油进口国。因此，对于石油这种重要的战略资源，即使是油价在低位徘徊时，也不能放弃对非常规石油资源的开发研究，只有做好技术储备，才能在未来的市场竞争中应对自如[1-3]。 作为重要的非常规石油资源，稠油是人们在面临石油资源日益枯竭的现状时最先寻求的资源。稠油富含胶质和沥青质，黏度高，密度大，流动性差，给其开采和集输带来很大困难。降低稠油黏度，改善稠油流动性是解决稠油开采和集输问题的关键。稠油降黏技术主要分为物理降黏和化学降黏，其中物理降黏技术包括热能降黏开采、稀释降黏开采和管道伴热降黏集输等；化学降黏技术包括化学剂降黏开采(乳化降黏和油溶性降黏剂降黏等)、微生物降黏开采和化学降黏集输等。近年来化学降黏技术越来越引起人们的重视。化学降黏技术对我国稠油的开采和输送具有特别重要的意义。我国稠油储量丰富，但许多油藏因区块分散、含油面积小、油层薄等原因不能经济地用蒸汽吞吐或电热等方法开采；在沙漠和海底铺设输油管道时，传统的加热输送方法不能适应恶劣的环境要求；另外，西部新建管线长且地形复杂，人烟稀少，也不宜采用加热方法降黏。在这些情况下，化学降黏技术显示出其得天独厚的优势，具有广阔的应用前景[4-6]。 化学降黏法是通过加入化学试剂或通过一定的条件使稠油发生化学变化来降低黏度的方法，是目前在原油开采和运输中应用最广泛而高效的降黏法[8]。化学法根据其降黏原理不同可分为：乳化降黏技术(表面活性剂降黏)、油溶性降黏剂降黏技术，井下水热催化裂解降黏等。不同的降黏方法降黏机理各有不同。 1.1 乳化降黏技术 乳化降黏技术是在表面活性剂作用下，将稠油或W/O型乳状液转变成O/W型乳状液，从而达到降黏的目的。其降黏机理[7]是使用水溶性较好的表面活性剂作乳化剂，将一定浓度的乳化剂水溶液注入油井或管线，使原油分散形成O/W型乳状液，把原油流动时油膜与油膜之间的摩擦变为水膜与水膜之间的摩擦，从而降低流动摩擦阻力。 1.2 油溶性降黏剂降黏技术 文献[4]提出油溶性降黏剂降黏技术的降黏机理包括：降黏剂分子与胶质、沥青质分子的相互作用；降黏剂分子的溶剂化作用；降黏剂分子的溶解作用；降黏剂分子与蜡晶的作用。降黏剂通过以上的作用进入胶质和沥青质片状分子之间, 使其形成结构比较松散、有序程度较低、空间延伸度不大的聚集体，从而降低稠油黏度。 1.3 井下水热催化裂解降黏 稠油的催化裂解降黏是利用稠油与水蒸气之间发生的水热裂解反应，使稠油在催化剂的作用下，高碳数的稠油发生裂解而成为轻质油，不可逆的降低了稠油黏度[8]。根据化学键理论可知，在C-O(键能360 kJ/mol)，C-S (键能272 kJ/mol)和S-H 键(键能368 kJ/mol)三者中，C-S 键能最小。同时，S的电负性大于C，故在有机硫化合物中，S带负电而C带正电，所以与催化剂结合的水分子中的H+进攻S，而OH-进攻C，使电子云发生偏移，造成了C-S键能的进一步降低。因此，发生水热裂解反应时会导致稠油中有机硫化物C-S键的断裂，使沥青质的含量降低, 导致稠油黏度的降低。 1.4 其它化学降黏技术 其他的化学降黏方法如降黏裂化、渣油加氢等，主要是以除碳或加氢的方法使稠油中大分子烃分解为小分子烃来降低稠油的黏度。除碳过程大致可分为热加工和催化加工，热加工有减黏裂化、焦化等，催化加工以催化裂化为代表。此外，还有溶剂脱碳，如脱沥青和脱金属等过程。加氢过程有加氢热裂化和加氢催化裂化等。但目前这些技术在国内外稠油降黏领域还仅处于先期研究阶段。 从目前的研究情况来说，多种化学降黏技术都有大量的研究并得到了极大的发展，但是也存在很多的问题，如乳化降黏技术，采出液污水处理难度大，降黏剂对稠油的选择性也很强。另外能够用于高温和高矿化度油藏条件下的乳化降黏剂还不多且成本较高[9]；水热裂解开采稠油技术需要大量的热量，在低温或常温下采油受到一定的限制，而且选择催化剂也比较难；油溶性降黏剂目前也存在不少问题，如降黏率不高，降黏剂价格较高、用量大导致应用成本高、单独使用很难达到生产要求等。 由于专利申请情况往往能够反映技术研发热度和发展趋势等规律，本文利用稠油化学剂降黏技术专利数据，使用二维矩阵分析方法，对专利信息进行更深层次地挖掘[10]。希望通过对稠油降黏技术发展趋势的探讨和分析，为科研工作者的研究方向提供帮助和指导。 2.1 专利分析方法及流程 根据项目确定的研究范围，进行技术分解，并制定详细技术分解表，开展较全面的全球专利信息检索，对检索到的专利数据进行去噪、清理、标引、图表制作及分析解读。 检索数据库包括Thomson Innovation(简称TI，包括Enhanced Patent Data DWPI、Patent Collections by Authority)和CNIPR。 数据检索年限范围：1973～2012年(申请年)共40年。 分析工具软件： Excel 2013、Thomson Innovation、Orbit、TDA、ORBIT。 稠油化学降黏技术专利集合是在技术分解、确定检索策略、专利检索、查全验证以及标引、去噪的基础上得到的432项专利。 2.2 稠油化学降黏技术专利概况 为了方便分类及分析，这里按照使用化学剂及原理不同将化学降黏技术分为乳化降黏、油溶性降黏剂降黏、催化改质降黏和非催化改质降黏等，其中非催化改质降黏主要是指单纯依靠水热作用而没有催化的裂解。按照作用过程的不同，分为降黏开采和降黏集输。 图1是稠油化学降黏技术专利的时间分布情况。从图1中可以看出，乳化降黏技术出现最早，其次是油溶性降黏剂技术，催化改质降黏开采技术出现较晚。从研发的高峰期来看，除了乳化降黏集输的高峰期是在1978～1987年期间外，其余各项分支技术的研发高峰期都在近15年内。其中，乳化降黏开采技术呈先增加后减少再增加的趋势，近五年增加到46项之多。油溶性降黏剂开采技术早期和中期发展较缓慢，近十年发展速度加快。催化改质降黏开采技术出现的较晚，且初期发展较缓慢，同样是到近十年进入快速发展期。非催化改质降黏技术发展的高峰期在1998～2002年期间，共有48项专利，其余各时间片段仅有个位数专利。乳化降黏集输技术在高峰期每五年有16项专利。油溶性降黏剂集输技术一直处于低速发展期，每五年有不超过10项专利。由此可知，乳化降黏开采、油溶性降黏剂开采和催化改质降黏开采这3项技术目前正处于发展期。 优先权区域代表一项专利的技术来源国。图2是专利数量排名前五的优先权区域逐年拥有专利族数情况。从图2中可以看出，美国和俄罗斯最早在稠油化学剂降黏领域开展研究，英国次之，中国和意大利则更晚一些。美国的研发投入最大，专利数量最多，共210项；在1978～1982年期间就达到26项，但随后逐渐减少，1993～1997年期间仅有4项，在1998～2002年期间则增加至最多59项。中国起步相对较晚，但发展势头强劲，从1988～1992年的1项，迅速增加到2003～2007年的48项，近五年则进一步增加到103项之多。由此可知，稠油化学剂降黏技术早期和中期的研发主要来自美国，而近期则主要来自中国。 一项专利在哪个区域申请,通常这个区域就是该技术的目标市场。图3主要申请区域的专利(件)申请趋势。由图3可知，化学剂降黏技术的目标市场主要集中在美国、中国和加拿大三国。其中，美国以235件专利排名第一，中国以200件专利位居第二，加拿大以136件专利排名第三。早期以美国和加拿大为该技术的主要目标市场，中期以美国、加拿大、澳大利亚和中国为主，近期则以中国、美国、加拿大和世界知识产权组织为主。在中国申请的专利首次出现在1983～1987年，有2件，近5年进一步增加至111件，可见中国已成为稠油化学剂降黏技术最重要的目标市场。 通过上述分析可知，美国是稠油化学剂降黏技术的传统强国，而中国则是后起之秀，且已经远远赶超美国。这与中国当前的石油供需形势是密切相关的，作为即将超过美国的第二大能源消费国，原油的对外依存度已逼近60%。为了解决供需矛盾，需将开采范围扩大到稠油甚至超稠油。因此，研究开发适宜的稠油降黏技术势在必行。 具体到化学降黏技术的分支，美国和中国还各有侧重。图4是稠油化学剂降黏技术专利的优先权区域分布情况。由图4可知，美国更侧重于非催化改质降黏开采