含油污泥填充凝膠顆粒在馬廠油田的研究與應用

劉虎

(中石化中原油田分公司采油六廠開發(fā)研究所，河南 濮陽 457000)

含油污泥填充凝膠顆粒在馬廠油田的研究與應用

劉虎

(中石化中原油田分公司采油六廠開發(fā)研究所，河南 濮陽 457000)

油田開發(fā)中會產(chǎn)生大量的含油污泥，其成分復雜，處理費用高，對油田開發(fā)及環(huán)境存在很大的隱患。馬廠油田最初采用回注的方式對含油污泥進行處理，雖然一定程度上處理了含油污泥，但是時間久了對井筒和地層產(chǎn)生了很大的損害，效果并不理想。馬廠油田結(jié)合自身含油污泥特性開展新的研究應用，通過分析污泥成分，發(fā)現(xiàn)馬廠油田含油污泥主要成分為懸浮固體物，含水率在85%左右，含泥率14%，而含油率很小，只有0.19%，將其代替土般土填充到凝膠顆粒中用來調(diào)驅(qū)，對含油污泥處理提出了新的思路，并對含油污泥填充凝膠顆粒性能進行了評價，發(fā)現(xiàn)其在不同礦化度下膨脹性能差別不大，高溫穩(wěn)定性較好，抗剪切能力良好，在實際應用中取得了良好的效果，既處理了含油污泥實現(xiàn)了環(huán)保，又實現(xiàn)了含油污泥再利用增加了產(chǎn)量提高了采收率，意義重大。

馬廠油田；含油污泥；凝膠顆粒；調(diào)驅(qū)；提高采收率

含油污泥是油田開發(fā)中產(chǎn)生的污染物，成分復雜，處理難度較大，費用高，處理不當會對環(huán)境產(chǎn)生極大的危害，因此含油污泥的處理問題是油田開發(fā)中的一大難點。面對含油污泥處理困難的問題，一些單位也采用了一些處理方法：孤東油田利用離心分離法處理含油污泥，一定程度回收了原油[1]；吉林油田采用化學破乳-潤濕法處理含油污泥，具有一定環(huán)保和原油回收價值[2]；河南油田和江漢油田對含油污泥進行焚燒處理，一定程度上降低了處理成本，增強了環(huán)境保護[3，4]。此外對含油污泥處理還有一些其他方法，如熱水洗滌法、堆肥法、微生物法等[5～9]，很多學者對含油污泥處理研究現(xiàn)狀和前景也做了分析對比[10～13]?？v觀這些處理方法都是最大限度地處理含油污泥帶來的環(huán)境問題，并沒有對含油污泥進行很好的利用。筆者根據(jù)馬廠油田含油污泥自身特點，從實際出發(fā)，結(jié)合調(diào)驅(qū)技術(shù)，將含油污泥代替土般土填充到凝膠顆粒中進行調(diào)驅(qū)，不僅對含油污泥進行了無害化處理，又一定程度上用于油田開發(fā)中，實現(xiàn)了環(huán)保和增產(chǎn)增效的雙贏目的，為含油污泥的處理利用打開了新的思路。

1 馬廠油田基本特征

馬廠油田位于東濮凹陷中央隆起帶南端，屬于復雜斷塊油藏，歷經(jīng)30年的開發(fā)，主力油層出現(xiàn)不同程度水淹，地層的非均質(zhì)性加劇，層間和層內(nèi)矛盾日漸突出，注入水沿高滲透層或大孔道突破，注水驅(qū)油效率大幅度降低，對應油井的綜合含水率居高不下，挖潛難度越來越大。在目前形勢下，僅僅依靠注水驅(qū)油已經(jīng)很難挖潛剩余油，而通過調(diào)驅(qū)技術(shù)可以一定程度上改善層內(nèi)、層間矛盾，增大水驅(qū)油波及體積，達到提高采收率的目的。考慮到馬廠油田目前開發(fā)形勢以及開發(fā)過程中產(chǎn)生大量的含油污泥處理問題，將含油污泥代替土般土填充到凝膠中進行調(diào)驅(qū)應用，達到了較好的開發(fā)效果。

2 馬廠油田含油污泥特性

馬廠油田含油污泥成分復雜，通過對聯(lián)合站污泥成分分析，馬廠油田含油污泥成分有地層砂、少量油質(zhì)、管網(wǎng)垢質(zhì)、高分子絮凝劑沉降物以及水體中沉降的懸浮固體物等，主要成分以水體沉降的懸浮固體物為主。其次，馬廠油田含油污泥含水率在85%左右，含泥率14%，而含油率很小，只有0.19%。此外，馬廠油田含油污泥還具有來源廣、懸浮性能好、成本低、黏度低、易泵送的特點，因此根據(jù)這些特性將其代替土般土填充到凝膠顆粒中，具有實際的應用價值。

3 含油污泥填充凝膠顆粒性能分析

3.1 礦化度對含油污泥填充凝膠顆粒的影響

礦化度的不同對含油污泥填充凝膠顆?？赡軙a(chǎn)生一定程度的影響，為了研究不同礦化度下含油污泥填充凝膠顆粒性能的變化，分別用純凈水、12×104mg/L標準鹽水、20×104mg/L標準鹽水在90℃和100℃條件下測試了其性能的變化，結(jié)果如圖1所示。從圖1可以看出，在鹽水中含油污泥填充凝膠顆粒的膨脹能力較純凈水呈現(xiàn)下降趨勢，但在不同礦化度鹽水中的膨脹性能相差不大。

圖1 礦化度對含油污泥填充凝膠顆粒膨脹性能的影響

3.2 含油污泥填充凝膠顆粒高溫穩(wěn)定性評價

含油污泥填充凝膠顆粒高溫穩(wěn)定性變化對其實際應用影響巨大，據(jù)此對含油污泥填充凝膠顆粒做了高溫穩(wěn)定性試驗，結(jié)果見表1。表1結(jié)果顯示，含油污泥填充后的凝膠顆粒具有較好的高溫穩(wěn)定性，在100℃，礦化度12×104mg/L條件下能夠保持顆粒長期完整，120d后顆粒由軟變硬后更加不易溶化。

表1 100℃，12×104mg/L條件下含油污泥填充凝膠顆粒高溫穩(wěn)定性評價結(jié)果

3.3 抗剪切能力評價

將含油污泥填充凝膠顆粒用質(zhì)量分數(shù)1%NaCl鹽水配制成5‰的溶液，待72h吸水達到飽和后，在常溫、60r/s的轉(zhuǎn)速下高速剪切30min，觀察發(fā)現(xiàn)顆粒的完整性較好，說明含油污泥填充凝膠顆粒的抗剪切能力很好。

通過研究可知，含油污泥填充凝膠顆粒在不同礦化度下膨脹倍數(shù)差別不大，高溫穩(wěn)定性能良好，抗剪切能力也很好，整體性能良好。

4 含油污泥填充凝膠顆粒的調(diào)驅(qū)應用效果分析

根據(jù)研究成果，運用含油污泥填充凝膠顆粒對馬廠油田一些井組進行調(diào)驅(qū)，調(diào)驅(qū)后注水壓力均明顯上升，壓降曲線明顯上移變緩，對應油井增油效果明顯。該項研究不僅有效地處理了大量的含油污泥，避免了環(huán)境污染問題，更是對含油污泥進行了再利用處理，取得了較好的開發(fā)效果，實現(xiàn)了增產(chǎn)增效的目的，為油田高含水開發(fā)后期的剩余油挖潛打開了新的思路?，F(xiàn)以馬11-23井組為例說明含油污泥填充凝膠顆粒調(diào)驅(qū)實際應用效果。

4.1 井組概況

圖2 馬11-23井調(diào)驅(qū)前后壓降曲線對比圖

4.2 調(diào)驅(qū)效果分析

1)壓降曲線對比 對比圖2中調(diào)驅(qū)前后馬11-23井壓降曲線可以看出：調(diào)驅(qū)后油壓明顯上升，由調(diào)驅(qū)前的8MPa上升至19MPa，且調(diào)驅(qū)后壓降較慢，說明調(diào)驅(qū)在封堵大孔道及高滲透層、減緩水驅(qū)流體滲流速度方面取得了很好的效果。

表2 馬11-23井調(diào)驅(qū)前后吸水剖面對比表

注1：空白代表該層不吸水。

3)對應油井效果分析 馬11-23井對應油井馬11-C40井和馬11-140井：調(diào)驅(qū)后馬11-C40井日產(chǎn)油由2.80t增加至3.23t，累計增油424t；馬11-140井日產(chǎn)油由2.3t增加至2.88t，累計增油162t，在油田高含水期開發(fā)后期效果比較明顯。

綜上所述，通過含油污泥填充凝膠顆粒對馬廠油田進行調(diào)驅(qū)，效果顯著，不僅有效改善了壓降曲線和吸水剖面，還實現(xiàn)了增產(chǎn)增效的目的。

5 結(jié)論

1)馬廠油田產(chǎn)出大量含油污泥，來源廣、成本低，通過代替土般土填充到凝膠顆粒進行調(diào)驅(qū)應用，解決了馬廠油田含油污泥處理問題，提出了污泥處理新思路。

2)馬廠油田含油污泥成分復雜，以固體沉降物為主，含油率較低，將其填充到凝膠顆粒中，發(fā)現(xiàn)在純凈水中膨脹倍數(shù)較鹽水高，而在不同礦化度下膨脹性能差別不大，高溫穩(wěn)定性好，抗剪切能力良好，適用于調(diào)驅(qū)應用。

3)通過馬廠油田調(diào)驅(qū)實際應用發(fā)現(xiàn)，含油污泥填充凝膠顆粒較好地改善了壓降曲線和吸水剖面，使壓降曲線緩慢降低，啟動了潛力注水層段，實現(xiàn)了增油提高采收率的目的。

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[編輯] 黃鸝

2016-06-10

劉虎(1986-)，男，碩士，助理工程師，現(xiàn)從事油氣地質(zhì)開發(fā)工作，877359861@qq.com。

TE991.06

A

1673-1409(2017)3-0054-04

[引著格式]劉虎.含油污泥填充凝膠顆粒在馬廠油田的研究與應用[J].長江大學學報(自科版),2017,14(3):54～57.