離子液體對稠油的改質降黏研究進展*

趙 睿，陳倫俊，吳永彬，羅池輝，孟祥兵

（1.新疆油田公司勘探開發研究院，新疆克拉瑪依 834000；2.中國石油勘探開發研究院，北京 100083）

0 前言

世界石油資源總量豐富，但常規原油只占30%，而稠油（包括普通稠油、特稠油、超稠油或瀝青，以下統稱“稠油”）占比達70%［1］。保守估計，60%以上的稠油需要采用就地方法開采。注蒸汽開發是稠油開采的主要技術，被業界廣泛使用，但注蒸汽開發屬于高能耗、能量密集型開采方式，井筒、油藏及蓋底層的熱損失較大，影響開發效果，且地面處理集輸復雜。在能源消費總量居高不下，環境約束進一步增強的嚴峻形勢下，注蒸汽開發面臨安全、環保和經濟性等一系列問題的挑戰。當前綠色化學、循環經濟已成為倡導發展的新領域，這為稠油開發帶來前所未有的發展機遇。

水熱裂解是目前稠油井下就地改質非常有效的新方法［2］，經水熱裂解后，稠油的黏度降低、平均分子質量減小，飽和烴、芳香烴含量增加，膠質、瀝青質含量減少，能夠實現稠油的不可逆改質降黏。但油藏條件下稠油裂解對反應條件要求苛刻，一般溫度需在200℃以上，給這種技術的應用帶來困難，解決這個問題的關鍵之一是研制出高質量的催化劑［3］。近年來，離子液體（ILs）作為一種新型的綠色表面活性劑在稠油催化改質中的應用得到了廣泛研究。離子液體是在100℃或低于100℃時為液體，且完全由離子組成的化合物，屬于有機鹽類，可通過其陽離子、取代基和陰離子的變化而實現物理化學性質的變化。潛在的二元及三元離子液體至少有1×106種［4］。相對傳統溶劑的液相區（多在75℃數200℃），離子液體基本無蒸汽壓，從室溫直至400℃均為液相，具有非常廣泛的操作應用區間［5］。由于離子液體不具有傳統有機溶劑的高揮發性、毒性、易燃性特點，從適用性、環保性、經濟性各方面來講均是比較理想的綠色溶劑。通過調研，本文系統總結了離子液體的發展歷程，主要物理化學性質及其在作為稠油降黏劑、分散劑、表面活性劑以及原位改質降黏驅替幾個方面的研究進展，提出離子液體在稠油原位改質降黏開發中作為綠色溶劑的應用研究存在問題與發展建議，以期為稠油可持續綠色開發提供借鑒。

1 離子液體的發展歷程

Jenkins對離子液體的概念、發展過程中的里程碑事件、性質及應用作了較為系統的闡述［6］。離子液體提出至今，大致經歷了以下幾個發展階段：

（1）20 世紀60 年代的概念提出及初步探索階段。1961 年在法拉第學會組織的學術會議上首次提出離子液體（ionic liquid）的概念，此后合成了離子油二氯銅酸三乙基銨［Et3NH］［CuCl2］，該物質在25℃下穩定存在，為室溫離子液體。該階段明確了離子液體的基本概念，并針對其作為潛在的有機反應介質的價值作了初步探索。

（2）20 世紀70 年代初至90 年代中期的實驗發展階段。低溫熔鹽介質中均相催化的第一個實例出現：開展了室溫下熔融鹽介質中弗里德爾工藝烷基化反應的研究，通過不同的［C4Py］［Cl］與AlCl3混合比例獲得了廣泛的熔融體系。隨后，開展了大量合成工藝試驗，并提出新的室溫離子液體——氯鋁酸鹽二烷基咪唑，引入離子液體-酶體系。該階段對合成工藝和離子液體類型作了大量探索。

（3）20 世紀90 年代中期至90 年代末期的商業化發展階段。1996 年起采用商業化合成工藝大規模應用離子液體，達到1500噸/年，并開始推廣離子液體和清潔技術的理念，提出“設計器（designer）”的概念作為離子液體的解決方案，并提出清潔技術途徑，激發了室溫離子液體的廣泛研究。1999年離子液體實現了商業化應用。

（4）2000 年至今的推廣應用與深化發展階段。這階段關于離子液體的理論化學研究方面開始加強，如離子液體的熱化學及相關材料研究，離子液體作為燃料在氧化劑中發生自燃反應等。該階段離子液體的研究與工業化應用聯系越來越緊密，由于符合發展綠色化學和清潔技術的新理念，其在有機催化、萃取分離、生物催化、電化學等方面得到日益廣泛的應用。

2 研究進展與認識

2.1 離子液體獨特的物理化學性質［7］

理論上講，通過不同離子的組合可設計不同的離子液體，據不完全統計，目前至少有2000 種以上的離子液體。梁濤［8］根據已有離子液體研究文獻，從不同角度出發，總結了離子液體分類。按照是否為AlCl3型，分為AlCl3型、非AlCl3型和其他特殊型3類；按照陽離子種類分為烷基季銨離子［NRXH4-X］+類、烷基季磷離子［PRXH4-X］+類、烷基咪唑［R1R2R3Im］+類和烷基吡啶［RPy］+類4 類；按照陰離子種類分為金屬類（AlCl3-、CuCl2-等）和非金屬類（NO2-、PO4-等）；按照Lewis 酸性分為可調酸性（Al-Cl3型等）和中性（BF4-、PF6-等）2種；按照水溶性可分為親水型、憎水型和雙親型3類。離子液體的熔點、密度、黏度、表面張力是離子液體發揮稠油改質降黏作用的幾個關鍵性質，熔點確保離子液體在實際應用中的液相可操作空間，密度、黏度、表面張力則影響離子液體與其他溶劑及地層流體配伍性和作用機理。

（1）熔點。目前認為1，3-二甲基-2-苯基咪唑溴離子液體的熔點最高（283℃），而［Me3CC（O）CHC（O）（CF2）2CF3］的熔點最低（-96℃）［9-10］。離子液體的熔點決定于其晶體強度，結構對稱性越低、陰陽離子電荷分布越均勻、分子間作用力越弱，離子液體的熔點越低。離子液體的熔點通常受雜質的影響較大，目前數據庫有熔點數據1400 多個。此外，離子液體的相對分子質量增加以及電荷聚集都能增加熔點，增加烷基支鏈也可提高熔點，但離子液體的功能與熔點并無直接關系。

（2）密度。幾乎所有離子液體的密度都大于1 g/cm3，少部分的密度甚至接近或大于2 g/cm3。就離子液體的可設計性而言，密度相對容易調整，在合成過程中受溫度變化或雜質（如水、鹵化物、溶劑等）的影響較小。研究認為［11］，陰離子對密度影響較為明顯，增加陰離子碳鏈單元會降低離子液體的密度。

（3）黏度。室溫下離子液體的黏度范圍較大，與傳統有機溶劑相比要高幾個數量級，一般在十到幾千甚至上萬mPa·s。高黏度的離子液體和其他低黏度的離子液體混合，可以降低離子液體的黏度。離子液體的黏度也受溫度和雜質的影響。溫度和雜質含量的稍微變化均能引起離子液體黏度的明顯變化。本質上，離子液體的黏度主要由范德華力、氫鍵和庫侖力相互作用的組合決定。

（4）表面張力。表面張力大小取決于液體的結構和取向［12］。離子液體的表面張力的實驗數據目前主要局限于咪唑基類、烷基銨基質子類和氨基離子液體。離子液體的表面張力一般在1.55數65.0 mN/m之間，絕大多數離子液體的表面張力小于水，離子液體的表面張力隨著烷基鏈長的增加而降低。

2.2 離子液體對稠油的改質降黏作用

稠油族組成按照分子極性分為飽和烴、芳香烴、膠質和瀝青質，各類物質中又包含O、N、S 和少量金屬雜原子［13］。膠質和瀝青質是導致稠油高黏度的主要原因，稠油的改質降黏本質上需要打破此類大分子和分子重組，改變分子構成、原子排列方式和破壞原子鍵作用等來實現。傳統稠油降黏方法一般采用注熱法和稀釋法，其中，注熱法存在熱效率低、能耗大、安全環保和經濟效益差的問題；而稀釋法存在溶劑揮發性、毒性、易燃性以及操作區間小、高成本的問題。而離子液體可從功能化分子層面實現原油不可逆降黏。

范洪富等［3］合成并應用過渡金屬鹽改性離子液體［bmim］Br·FeCl3對稠油進行改質降黏試驗，發現離子液體濃度、反應溫度和反應時間對稠油降黏率影響很大，且堿性的離子液體對稠油改質效果較好。80℃條件下經離子液體處理后稠油的降黏率可達61.7%，處理后稠油中的飽和烴、芳香烴、膠質含量增加，瀝青質含量減少。此外，通過［Et3NH］［AlCl4］對稠油改質降黏作用的研究發現，過渡金屬鹽改性離子液體對稠油的改質具有催化作用［14］，稠油的相對分子量變化規律與［bmim］Br·FeCl3對稠油改質降黏試驗的結果一致。在離子液體作用下，稠油族組分發生明顯變化，膠質轉化為飽和烴和芳香烴，同時生成少量瀝青質，而瀝青質又轉化為輕烴和膠質。鄒長軍等［15］進行了離子液體改質機理分析，認為稠油的催化改質主要是由于稠油結構中C—S鍵的斷裂降低了重組分的相對分子質量，這與Li 等［16］關于烴類分子鍵能的認識一致。過渡金屬原子配位效應引起的C—R（R=S，N，O）鍵斷裂是中間碳自由基吸附自由氫原子的主要途徑。在烴類分子所有化學鍵中，C—S 鍵具有最低的鍵離解能，意味著C—S 鍵最具催化活性。張秀珍等［1］合成了［bmim］Cl、［bmim］FeCl4和Et3NHCl-NiCl23 種離子液體，分析了其在不同用量、不同溫度和作用時間下對新疆哈淺22 號稠油的改質降黏效果。發現過渡金屬改性的［Bmim］FeCl4在一定量的條件下可使稠油有效降黏，降黏率34.12%以上，其改質降黏后稠油組分變化趨勢與范洪富等［3，14］的研究結果大體相同。以上研究均證實了離子液體使稠油中重質組分減少、輕質組分增加而導致稠油發生不可逆降黏。這些研究主要從稠油分子構成、輕重組分間的相互轉化和化學鍵變化方面揭示了離子液體改質降黏機理。前已述及，瀝青質是導致稠油黏度高的主要原因，而分子間的內部摩擦力是影響稠油黏度的動力因素，離子液體從物理構成和分子運動兩個方面實現了稠油改質降黏。

樊澤霞等［17］合成了烷基咪唑型離子液體［Bmim］［AlCl4］，針對新疆塔里木油田的稠油研究了含硫量、含水量、過渡金屬鹽、溫度等對稠油改質降黏作用的影響。發現一定的含硫量是稠油改質降黏的必要條件，這和鄒長軍等［15］、Li 等［16］關于C—S鍵斷裂機理的認識一致。實驗結果顯示，稠油含水量小于10%是有效降黏的基本條件。并揭示了作用機理：離子液體催化活性點主要在咪唑環的氫質子上，當離子液體遇水后，水分子和咪唑環上的氫質子易形成氫鍵，其相互作用大于一般的氫鍵，從而會使離子液體失活。因此作者建議油藏中稠油含水量大于10%時應使用油溶性離子液體，該結論為現場試驗合理設計離子液體種類提供了參考。此項研究從稠油含硫和含水對降黏的影響方面進一步證實了稠油降黏的C—S 鍵斷裂和氫鍵形成機理，并初步討論了稠油含水量在大于一定值時的離子液體適用原則?？紤]到不同稠油因形成的地質條件和后期改造作用存在差異，含硫量也不同，因此主導機理可能存在差異；此外，稠油含水也是一個動態變化的參數，這對離子液體的降黏應用提出更多挑戰，這些都需要進一步深入研究。

Hu 等［18］研究了烷基尾長、陽離子頭電荷密度和反離子電荷密度對離子液體性質的影響，發現離子液體具有高負離子電荷密度和低陽離子電荷密度是抑制瀝青質沉淀的有效方法。Boukherissa等［19］研究發現，含硼酸頭基團的離子液體可使原油的黏度降低80%左右（由16000 mPa·s 降至3000 mPa·s），并認為其原因在于硼酸基團的路易斯酸部分與瀝青質分子的極性相互作用限制了瀝青質聚集體的生長。Chévez Miyauchi 等［20］研究了由長支鏈烷基尾和硼酸頭組成的聚異丁烯丁二酰亞胺對墨西哥原油黏度的影響，結果顯示，與混合99.5%的原油和0.5%二甲苯相比，混合0.2%的該離子液體、0.3%的二甲苯和99.5 %的墨西哥原油的降黏率提高了11%。他們將此效果歸因于π-π鍵相互作用以及功能化分子與瀝青質之間氫鍵的形成。離子液體可能是通過氫鍵的形成與瀝青質結合，或通過產生阻止瀝青質分子聚集的空間干擾，從而抑制瀝青質的聚集，實現原油降黏。Subramanian等［21］嘗試通過功能化分子與瀝青質相互作用，實現在分子層面改變原油性質的目的，采用墨西哥、加拿大、委內瑞拉的稠油考察了離子液體的烷基鏈長、抗衡離子電荷密度、頭基等對稠油降黏率的影響，發現離子液體的尾長與原油降黏之間存在非單調關系，尾長較大（C8數C12）、電荷密度較高、吡啶頭基團的離子液體的降黏效果更好。稠油黏度的降低均歸因于離子液體和瀝青質之間特殊的非共價相互作用。眾所周知，瀝青質是原油的極性組分，是造成稠油高黏度的主要因素［22］。離子液體和瀝青質分子間存在諸如芳香族和酸堿相互作用、電荷轉移作用，這些作用干擾了瀝青分子聚集，從而有效降低瀝青質的粒徑，最終實現稠油降黏。這些研究進一步認識了離子液體性質對于稠油降黏的影響，并從功能化分子層面和分子鍵相互作用方面加深了離子液體在稠油降黏方面的機理認識，為設計高效可靠的離子液體提供依據。

2.3 離子液體對稠油中瀝青質的分散作用

瀝青質具有低H/C 比、高芳香性、高極性的特點，分子間相互作用很大，極易發生聚集。關于瀝青質分子間的相互作用，主要有兩種觀點，即π-π鍵作用主導和多種相互作用的累積效應［23］。研究表明［24］，電荷轉移、氫鍵和偶極相互作用是瀝青質沉積的主要分子間作用力。分散劑的作用機理主要是通過溶液中的微晶表面吸附形成表面分散劑層，其與瀝青質分子間具有更穩定的作用，由此破壞瀝青質分子間的相互作用，進而分散瀝青質聚集和降低瀝青質沉積。分散劑的效率一般取決于其結構和極性。

離子液體是近年來新的瀝青質分散劑研究方向和熱點。Boukherissa 等［25］研究了離子液體作為瀝青質分散劑的效果，發現離子液體在非極性環境中具有良好的溶解度和電子給受體性質。通過用含有硼酸或丙烯基的側鏈取代經典的1-甲基-3-烷基咪唑溴得到1-丙基硼酸-3-烷基咪唑溴化物和1-丙烯基-3-烷基咪唑溴化物，離子液體對瀝青質聚集的抑制作用明顯增強。同時發現，離子液體的側烷基鏈的長度至少需要8個碳原子才能實現瀝青質配合物的空間穩定化。Smith 等［26］研究認為，瀝青質結構中堿性位和酸性位的平衡也是應該考慮的基本性質。離子液體必須易溶于原油，并通過調整側鏈中的陽離子、陰離子和極性基團來控制形成氫鍵或電荷轉移的能力。Zeeshan 等［27］通過建立模型對6種陽離子和40種陰離子構成的240種離子液體進行了瀝青質聚集抑制性能篩選和評價，發現在室溫下含有雜原子的芳族陽離子與含有空間位阻效應的陰離子的離子液體效果較好。這些研究從離子液體的組成、結構和極性方面對離子液體作為分散劑的應用特點進行了有益探索。

表面活性劑作為一種分散劑，具有良好的降低界面張力和改變潤濕性的能力，是化學驅提高采收率的有效注劑。Bera 等［28］從離子液體作為表面活性劑在提高采收率中應用方面做了系統闡述，其技術方面的主要優點概括如下：1）具有較好的熱化學穩定性；2）具有廣泛的溶解度和混溶性；3）具有非腐蝕性和可回收性；4）是可調節分子，對于提高采收率而言，可以根據實際條件靈活設計；5）能夠自發形成穩定膠束而不需要額外的助表面活性劑。此外，基于離子液體的微乳液也具有比較獨特的性質。隨著含鹽量的增加，微乳液的分散狀態逐步變化，從油/水型乳化液過渡到單獨分散，最后變為水/油型乳液。

Sui 等［29］利用動態接觸角、原子力顯微鏡和頻振動光譜研究了離子液體水溶液和純離子液體中瀝青質和石英之間的相互作用，發現離子液體［Emim］［BF4］的水溶液提高了瀝青質從石英表面退析的平衡程度，而在純離子液體中幾乎看不到變化。實驗還揭示了親水型離子液體在不同情形下對瀝青質從石英礦物表面分離所起的作用。加入親水型離子液體的溶液可以通過降低石英與瀝青質之間的黏結力而促使瀝青質脫離，在水性溶液中離子液體中的陽離子（［Emim］+）吸附在石英和瀝青質表面并聚集，形成一個帶正電的類亥姆霍茲層，進而增加了瀝青質和石英之間的斥力。這項研究從微觀層面探索了離子液體在不同存在狀態下對于瀝青質分子與石英之間相互作用的影響，并從水溶性角度認識了離子液體脫瀝青機理。

Yahya 等［30］研究了室溫條件下不同碳鏈長度（n=0、2、4、6、8、10、12）及不同濃度（1000數8000 mg/L）的咪唑類離子液體油砂分離效率及碳鏈長度對稠油與砂粒間相互作用的影響，結果顯示1-十二烷基-3-甲基咪唑氯化物［DODmim］［Cl］濃度在4000 mg/L以上時（已達到臨界膠束濃度）具有最高的油砂剝離率，約80%；而不含碳鏈長度n=0的1-甲基咪唑氯化物［Mmim］［Cl］的油砂分離率最低，僅為5.7%。結果表明，碳鏈長度越長的離子液體，其凈zeta電位電荷越大，表面張力越小，油砂剝離效率越高。碳鏈長度越長的離子液體的臨界膠束濃度小，可進一步降低界面張力，從而實現更高的稠油采收率。這項研究從離子液體的結構和電位變化方面探索了離子液體在降低表面張力方面的作用和機理。

以上研究揭示，離子液體作為瀝青質分散劑具有較大的應用潛力，但由于種類眾多，其組成、結構、性能和作用機理仍需系統深入的研究，以形成最優化的設計原則。

2.4 離子液體提高稠油采收率

在離子液體提高采收率驅替實驗方面，Mohsenzadeh等［31］研究了與離子液體類似的深共晶溶劑（DES）的采油性能，發現提高采收率性能對應有一個最佳濃度，DES 可以有效提高采收率。Bin-Dahbag 等［32］利用離子液體進行了巖心驅油實驗，發現在初始含油飽和度下，最終采收率提高了60%數70%。此外Pereira 等［33］還進行了離子溶液與普通鹽溶液驅替的對比實驗研究，發現注入2%的離子液體溶液可比單獨注入鹽水溶液提高兩倍的采收率。這些研究均體現出離子液體在提高采收率方面的應用潛力。然而在實驗條件方面考慮現場實際應用較少。

Abdelfatah 等［34］做了更貼近現場的實驗，將非揮發性的離子溶液和水驅相結合，實現了稠油的高采收率。采用加拿大阿爾伯達瀝青礦（22℃時稠油的黏度152000 mPa·s）開展了兩種情形下的巖心驅替實驗：1）離子溶液連續驅替；2）離子溶液和水段塞式驅替。兩個實驗均表現出非常好的驅替效果。連續驅替時不同注入速度（0.5數1 mL/min）下的采收率接近100%，且采出流體的黏度較低（約90數135 mPa·s），便于地面集輸處理。段塞式注入驅替也顯示出極大潛力，在注入無量綱體積（離子液體體積/儲量）僅僅0.44 的情況下，采收率就達到13%。此外，實驗還考慮了易突破或注入受阻時的情形，在整個系統被加熱到80℃后再注入時，采收率可達到88%，表明油藏在經過低強度熱處理后，仍可以采用離子液體驅替開發。這一結論為離子液體應用于已注蒸汽開發后的油藏進一步提高采收率提供了依據。實驗過程清晰揭示了膠體分散機理，離子液體質量分數為75%及50%時，瀝青質呈明顯分散狀態；同時，通過紅外光譜分析發現，吸附在黏土表面的離子液體可以促進黏土在儲層中的膨脹和沉淀，從而最大限度地減少黏土的運移，這一結論對于推動離子液體在稠油驅替開采中提高采收率具有重要意義。

3 問題與思考

目前離子液體在稠油原位改質降黏中的應用仍停留在實驗室研究尺度，在離子液體對于稠油改質降黏方面已經做了多方面的探索，開展了離子液體的合成實驗，基本明確了離子液體改質降黏的分子層面作用機理和離子液體改質降黏效果的影響因素，并初步探討了離子液體有效發揮改質降黏作用所需要的條件。但是，對于實際油藏，地層流體組成往往變化較大，儲層巖礦構成復雜，如細粒黏土顆粒等廣泛存在于孔隙空間，離子液體如何與地層流體和巖礦發生作用以及離子液體在實際條件下的改質降黏機理與影響因素仍需深入探索。

已開展的研究主要集中于以離子液體作為稠油降黏劑、分散劑方面的應用研究，并在商業化應用方面作了探索。此外，在離子液體與儲層黏土礦物相互作用以及與溶液協同作用方面開展了初步研究，并結合一些原位催化改質的操作條件對離子液體開采稠油的驅替方式及提高采收率效果進行了初步研究。這些研究進一步深入認識了離子液體對稠油原位改質的作用機理及影響因素。離子液體的驅替實驗表現出非常好的提高采收率效果，極具商業化應用潛力。但是，研究較少涉及離子液體回收循環利用的問題，同時缺少油藏工程角度的研究。

離子液體稠油改質降黏開采從室內推向現場，還需綜合考慮稠油開采技術現狀及問題，明確以下應用目標和重點研究方向：

（1）明確離子液體原位改質降黏技術的應用目標。目前國內外稠油開采的成熟技術主要包括蒸汽吞吐、蒸汽驅、SAGD、火驅等幾項技術，此外還有正在試驗發展中的溶劑萃取、電磁加熱、納米催化改質等前沿技術。注蒸汽開采仍是主導技術，且主要應用于淺層、中深層稠油油藏，其開發效果對油層厚度、蓋層完整性、油藏非均質性、邊底水等因素較為敏感。現有熱采技術無法經濟有效開采的部分資源，如淺薄層稠油油藏、邊底水稠油油藏、深層稠油油藏等有望通過離子液體原位驅替得到有效動用。注蒸汽開發后的油藏面臨含水高、油汽比低、采出程度低的問題，如何進一步提高采收率一直是稠油熱采開發的一大難題。離子液體由于其性質調配的靈活性和多樣性以及綠色無污染和可循環利用的特點，為稠油提高采收率提供了一個新的方向。

（2）建立離子液體原位改質降黏開采現場應用的條件界限，為開展先導試驗油藏篩選和優化設計提供參考。稠油熱采油藏經過多輪次吞吐或轉蒸汽驅后，儲層流體性質、巖石礦物、巖石潤濕性等參數均發生變化，這對應用離子液體進一步提高采收率帶來挑戰。例如，離子液體與地層流體和巖礦的配伍性等，應在強化室內機理研究的基礎上，密切結合油藏條件，通過物理模擬及數值模擬研究，建立一套指導現場試驗的理論界限。這需要進一步完善室內實驗設計，從更復雜的分子層面和更貼近現場的實驗條件出發，深入認識離子液體與油藏流體及巖石礦物作用機理。

（3）開展油藏工程與地面工程一體化研究。離子液體的原位改質降黏面臨高黏度的超稠油油藏原始條件下的流體可注入性及注入方式、現有井網適應性、注采井驅替通道的有效建立、與常規溶劑協同應用可行性等復雜問題，需要深入研究。這些問題的解決需要開展油藏工程與地面工程一體化研究，通過開展多元注采參數設計與優化、離子液體地面注入與回收再利用系統設計等，實現離子液體原位驅替開采稠油，同時，也是進一步開展離子液體常溫開采稠油的技術經濟評價的基礎。

（4）加強與油田開發新技術的協同應用。袁士義等［35］提出了“配套應用、攻關試驗、超前儲備”三代主體技術滾動接替的發展路線和技術方向，并建議加強納米智能驅、原位改質、同井注采等顛覆性技術的基礎理論方法研究。離子液體作為綠色化學、循環經濟發展為主導的新一代稠油原位改質降黏開采技術，無疑具有巨大的應用潛力，應作為超前儲備技術加快研發。研究表明［36］，多種降黏劑及各類助劑復配使用既可擴大適用范圍，也可提高降黏效果。在考慮目前開發稠油油藏現狀及成熟技術的基礎上，還應注重與常規溶劑、納米催化改質等技術的協同應用研究，建立低能耗、易注入、高性能、易回收的高效開發模式，實現稠油資源效益和開發效益。

4 結論與建議

（1）離子溶液對稠油改質降黏方法實質上是一種類似于溶劑的開采方法，通過調節離子液體的物理化學性質與油藏流體特性相匹配，在分子層面充分發揮離子液體與油藏流體的相互作用，利用改質降黏和改變油藏潤濕性，達到提高稠油采收率的目的。

（2）相比常規稠油開采方式，離子液體對稠油的改質降黏避免了熱注入、二氧化碳排放、揮發性和毒性風險；此外，相對于傳統的稠油熱采和溶劑萃取工藝，離子液體具有采收率高、采出油攜帶固體顆粒少、離子液體損失少、循環利用率高的特點，是綠色有機溶劑首選。

（3）目前已對離子液體在稠油開發方面做了許多實驗探索，但在機理研究方面仍需要做更深入的分子模擬工作，針對不同性質的稠油油藏系統開展流體組分、物性及其離子液體之間的相互作用規律研究，充分了解離子液體與瀝青質、儲層巖礦之間的相互作用機理，為實現最優化的功能分子設計提供依據。

（4）離子液體在稠油強化開采過程中，一般采用與溶劑一起作為添加劑或加入溶液中作為功能性化學物質兩種方式。今后研究應用中需要加強離子液體與常規溶劑、納米催化改質等技術的協同應用研究，以達到更好的稠油開采效果。

（5）目前研究主要限于實驗室分析，考慮現場實際條件和經濟性較少。應加快推動離子液體如何有效應用到現場的研究。實驗設計中充分結合油藏實際條件（原始油藏或已開發油藏）、油田現場操作條件，如離子液體注入和采出回收的地面配套工藝、離子液體的注入方式、離子液體注采參數的油藏工程優化設計和數值模擬表征等問題。