中國石化中原油田分公司采油三廠

特殊污泥凝膠顆粒調(diào)驅(qū)劑在衛(wèi)58塊油田的應(yīng)用

何云章中國石化中原油田分公司采油三廠

文衛(wèi)油田污水處理廠污水來源多重，成分復(fù)雜，處理后殘渣堆積，通過球磨處理后，成分主要由細粉砂、垢質(zhì)、黏土膠結(jié)物、方解石和老化聚合物等微粒構(gòu)成，粒徑＜64μm；濃度為20%～30%時，密度1.20～1.32g/cm3，黏度12～25mPa·s。通過室內(nèi)實驗研究確定了生產(chǎn)特殊細化注水殘渣凝膠顆粒調(diào)驅(qū)劑最佳配方：20%丙烯酰胺+16%球磨特殊污水處理殘渣+0.16%交聯(lián)劑+引發(fā)劑，通過在衛(wèi)58區(qū)塊油田的應(yīng)用，取得了增油效果，實現(xiàn)了污水處理殘渣來源于儲層，回歸于儲層的目標。

特殊污水；污泥凝膠顆粒調(diào)驅(qū)劑；調(diào)剖調(diào)驅(qū)；衛(wèi)58塊

1　文衛(wèi)油田污水處理基本情況

污水處理站設(shè)計處理污水量12000m3/d，實際處理水量12500m3/d，其中外輸水量10400m3/d，站內(nèi)循環(huán)污水量2100m3/d。

氧化劑的投加量30mg/L，A劑加藥量450mg/L，水體的pH值控制在7.0左右?；炷齽┘铀幜?70mg/L，助凝劑加藥量150mg/L。

特殊污水處理殘渣經(jīng)球磨過篩后，主要由細粉砂、垢質(zhì)、黏土膠結(jié)物、方解石和老化聚合物等微粒構(gòu)成，粒徑＜64μm；濃度為20%～30%時，密度1.20～1.32g/cm3，黏度12～25mPa·s。

2　特殊污泥凝膠顆粒配方研究

2.1細化污泥最佳配比

將球磨細化后的含水特殊污泥進行過濾、烘干，通過室內(nèi)實驗評價優(yōu)選特殊干污泥和單體（本實驗選用丙烯酰胺）的最佳配比，以此根據(jù)含水特殊污泥的濃度制備污泥凝膠顆粒。在不同干污泥與丙烯酰胺比例下制備了污泥調(diào)剖劑[5]，其他條件為：丙烯酰胺濃度18～20%、交聯(lián)劑占丙烯酰胺0.15%。不同特殊干污泥用量下污泥凝膠顆粒性能見表1。

表1　不同特殊干污泥用量下污泥凝膠顆粒性能

從表1可看出，特殊干污泥和丙烯酰胺的最佳配比為0.8∶1.0。

2.2丙烯酰胺最佳含量

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特殊污泥本身不能聚合，主要是不飽和單體共聚，污泥混合其中，因此選擇合適的單體及濃度很重要。單體含量影響到產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量，含量太少時，難以聚合，含量太多則增加污泥調(diào)剖劑的成本。在不同丙烯酰胺濃度下制備污泥調(diào)剖劑，并確定丙烯酰胺的最佳含量，特殊干污泥與丙烯酰胺配比為0.8∶1.0，交聯(lián)劑占單體0.15%。不同丙烯酰胺含量下污泥凝膠顆粒性能見表2。

表2　不同丙烯酰胺含量下污泥凝膠顆粒性能

從表2可看出，丙烯酰胺的最佳濃度為20%。

2.3交聯(lián)劑最佳用量

交聯(lián)劑的作用是使單體在聚合過程中由線狀的分子進一步交聯(lián)成立體的網(wǎng)狀大分子。該立體網(wǎng)狀交聯(lián)聚合物具有吸水性，能夠在水中膨脹，但不會溶解。在不同交聯(lián)劑用量下制備了污泥凝膠顆粒，其他條件為丙烯酰胺濃度20%、干污泥16%。不同交聯(lián)劑含量下污泥凝膠顆粒性能見表3。

表3　不同交聯(lián)劑含量下污泥凝膠顆粒性能

從表3可看出，交聯(lián)劑比較合理的用量是0.16%。

室內(nèi)實驗表明，生產(chǎn)特殊細化污泥凝膠的最佳配方為：20%丙烯酰胺+16%球磨特殊污泥+0.16%交聯(lián)劑+引發(fā)劑。

3　現(xiàn)場應(yīng)用及效果

經(jīng)過對文衛(wèi)油田所有區(qū)塊的儲層特點、原油物性和開發(fā)現(xiàn)狀進行分析篩選，確定衛(wèi)58塊最適宜特殊細化污泥的應(yīng)用。

衛(wèi)58塊位于東濮凹陷北端衛(wèi)城構(gòu)造的西南部，為一北窄南寬的長條型斷塊油藏，油藏西北高、東南低，地層平緩。含油層位為沙二上1，油藏埋深1537～1648m，構(gòu)造長約3.0km，寬約0.5～1.0km，含油面積2.8km2，石油地質(zhì)儲量261×104t，標定可采儲量61×104t，采收率23.37%。

油藏儲層較單一，含油井段10～20m，隔層普遍小于2.0m，為細、粉石英砂巖，膠結(jié)類型為接觸-孔隙型，膠結(jié)較疏松，物性較好，平均孔隙度27.0%，平均空氣滲透率433×10-3μm2。從平面上看，滲透率大于200×10-3μm2的部分約占砂體分布面積的95.0%?？v向上儲層分為5個小層，從上到下滲透性逐漸變差，沙二上11、沙二上13全區(qū)范圍內(nèi)砂體分布穩(wěn)定，單層有效厚度大部分大于2.0m，98%以上井點滲透率在400×10-3μm2以上，單井最高滲透率達769.5×10-3μm2，最低不到1.0× 10-3μm2；沙二上12砂體北部局部尖滅，85%以上井點滲透率分布在（200～400）×10-3μm2之間；沙二上14砂體南部發(fā)育較好，北部尖滅，80%以上井點砂體滲透率小于200×10-3μm2；沙二上15砂體呈透鏡體狀零星分布，滲透性相對較差。原始地層壓力17.01MPa，壓力系數(shù)1.01，為常壓油藏。

衛(wèi)58塊原油物性差，地下原油黏度為112～146mPa·s，地面原油密度0.932g/cm3，地面原油黏度為 819.64～1544.4mPa·s，原油凝固點26℃，含蠟量19.8%。地層水礦化度 4.7507× 104mg/L，氯離子含量2.8087×104mg/L，水型MgCl2。

經(jīng)衛(wèi)58塊剩余油分析認為，油田雖然經(jīng)過幾十年的開發(fā)，還有大量的剩余油滯留在地層未被采出，剩余油主要分布在斷層、油藏邊界、構(gòu)造的高點及注水井非主流線區(qū)域；衛(wèi)58塊平均滲透率433×10-3μm2，滿足污泥回注的要求；衛(wèi)58塊層間、層內(nèi)和平面矛盾突出，水驅(qū)效率低下，需調(diào)剖調(diào)驅(qū)改善開發(fā)效果；衛(wèi)58塊原油黏度大造成油水流度比大，進而水驅(qū)指進、舌進，掃油面積下降，因此，需提高驅(qū)替液的黏度，降低油水流度比。

截至2014年底，衛(wèi)58塊已累計處理消化特殊含油污泥近4800m3；衛(wèi)58塊采用細化污泥調(diào)剖調(diào)驅(qū)施工6個井組，已完工3個，見效增油3個井組，初步見效2個井組，階段累增油約1614t。衛(wèi)58塊層系較單一，主要是調(diào)驅(qū)，調(diào)整封堵砂二下1部分小層內(nèi)大孔道和高滲條帶，迫使注入水轉(zhuǎn)向進入砂二下1其他滲透率相對較差的小層或條帶，提升水驅(qū)波及體積，驅(qū)替出其中富集的剩余油。

4　結(jié)語

（1）分類分級無害化處理特殊細化污泥，并結(jié)合現(xiàn)場實際進行合理運用，有效解決了特殊污泥注入的難題，為下一步污泥回注提供借鑒經(jīng)驗。

（2）地質(zhì)認識、優(yōu)選井組、優(yōu)化方案和動態(tài)調(diào)整是衛(wèi)58塊特殊細化污泥調(diào)剖調(diào)驅(qū)措施創(chuàng)效的關(guān)鍵。

[1]蔣明虎，張勇，趙立新，等．油田沉降設(shè)備中的細顆粒污泥處理新技術(shù)[J]．石油機械，2006，34（11）：19-21.

[2]馬春燕．污水站污泥處理工藝優(yōu)化[J]．油氣田地面工程，2010，29（5）：26-27.

[3]趙虎仁，蘇燕京，葉艷，等．石油煉廠含油污泥無害化處理初步研究[J]．石油與天然氣化工，2003，32（6）：21-23.

[4]李君，羅亞田，丁颯，等．國內(nèi)外含油污泥的處理現(xiàn)狀分析[J]．能源環(huán)境保護，2007，21（5）：04-06.

[5]陳明燕，劉政，王曉東，等．含油污泥無害化及資源化處理新技術(shù)及發(fā)展方向[J]．石油與天然氣化工，2011，40（3）：23-24.

（0393）4831673、yunzhanghe@126.com

（欄目主持張秀麗）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.12.018

何云章：高級工程師，2000年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè)，從事油田開發(fā)工作。

2015-08-05