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本文以辽河油田齐40块莲花稠油为实验对象,在室内开展了注蒸汽条件下,稠油与水蒸汽之间的水热裂解模拟实验研究,结果表明即使是在没有催化剂作用下,齐40块稠油与水蒸汽之间也可以发生水热裂解反应,并通过实验确定了其最佳反应条件为反应温度>240℃,反应时间>72小时。稠油在反应后,饱和烃和芳香烃含量增加,分别增加了5.6%和12.1%,胶质和沥青质含量降低,分别降低了11.6%和19.0%,稠油粘度降低了26.8%。在此基础上,通过实验优选出对齐40块稠油的降粘效果最好的铁基催化剂C,其最佳反应条件为:催化剂加量为0.01 M,反应温度200~240℃,反应时间>24小时。在催化剂C加量为0.01M,在240℃下反应24小时后,稠油组成和粘度等变化比无催化剂作用下更为显著:饱和烃和芳香烃含量分别增加了7.1%和22.7%,胶质和沥青质含量明显下降,分别降低了20.1和28.4%,粘度降低了62.4%。并且发现油层矿物与催化剂具有协同效应,稠油粘度和组成等变化更加明显。最后,采用优选的催化剂在齐40块的两口油井进行了现场应用实验,增油效果明显,油汽比增加,取得了明显的经济效益,水热裂解处理后采出稠油的粘度、胶质和沥青质含量降低,饱和烃和芳香烃含量增加,轻组分含量增加,稠油品位明显改善。这都表明本文研究的催化剂等成果对齐40块莲花稠油水热裂解开采是可行的。