史建民，吴志连，王耀国

(宁波锋成先进能源材料研究院有限公司，浙江 宁波 315000)

全世界稠油资源丰富，到2025年世界石油需求量增长将超过40%，稠油、特稠油和沥青质稠油占世界石油总储量的70%左右，其地质储量远高于常规原油。常规稠油富含高沸点、高粘度化合物，导致稠油的流动性很差，给稠油开采带来极大困难，采用常规方法难以开采[1]。

为此学者们提出了“水热裂解”技术，即通过一定温度和压力下向储层注人热水，依靠热水和矿物质协同作用，使稠油分子中的化学键发生断裂，有效降低其中重质组分(胶质和沥青质)的含量，从而降低稠油的粘度[2-3]。近年来已有研究将催化剂应用于水热裂解技术，通过在以上体系中加入催化剂，降低油中化学键断裂活化能，达到更高效催化裂解作用，即“催化水热裂解”技术，伴随高温蒸汽将适量的催化剂注入油藏，可促使沥青质、胶质化合物发生化学键裂解，改善稠油流动性从而提高稠油采收率。

1 水热裂解催化机理研究

Hyne等进行了催化水热裂解早期研究，认为硫含量对催化效果影响显著，经过对催化剂条件下化学键的开环、断裂和脱硫等各种可能反应的系统研究，确定了水热裂解催化基本反应[4-5]：

(1)

反应机理有几个方面：①地藏高温环境下，和水相混合的有机物和酸碱等物质的溶解度会大大增加，高温会促进这些有机物更容易发生水解、缩合等反应；②催化剂促进C-S、C-N、C-O、C-C、C=S、C=N、C=O、C=C键的断裂；③不饱和键的加氢反应；④杂环、环烷烃的开环反应；……