含油污泥深度调剖技术在高升油田应用 论文
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延长油田股份有限公司科研项目实施方案项目名称:含油污泥复配深度调剖驱油技术项目编号:ytgs2012ky-C-04承担单位:延长油田股份有限公司永宁采油厂协作单位:延安奥斯达石油工程技术服务有限公司有效期限:2012年4月至2013年6月延长油田股份有限公司科技部一、项目立项目的与预期目标我厂污水处理站每天要处理 3000多立方米采油污水,每年产生污泥13000多吨。
2011到2012年,从我厂到靖边的运费就由90元/吨上涨到150元/吨。
污泥治理不仅投入巨大,并且严重污染环境。
我们研究发现把污泥和药剂复合配方后重新回注到地层是一举两得的办法:含油污泥来自地层,又回注于地层,既处理了污泥,又具有调剖作用。
利用含油污泥与油层有良好配伍性的有利因素,对其进行化学处理,使之成为含油污泥调剖剂进行回注,用于高渗透注水井调剖已被国内大油田大量开展应用。
实践结果表明, 经过复配处理的含油污泥调剖剂能够进入油层深部,起到较好深度调剖驱油作用。
因此在我们延长油田也迫切需要进行这场绿色生产先导试验,为该技术今后规模化推广和应用奠定坚实的基础。
含油污泥经化学剂处理后,变成活性聚合网状乳化液,作为调剖剂用于注水井调剖在技术上是可行的,工艺上是成功的,有显著的经济效益和技术效果,有良好的推广应用前景。
该技术的研究与应用,为油田产出的含油污泥的处理,提供了一项切实可行的新技术,解决了含油污泥外排所造成的环境污染问题,同时可以做到及时清罐,改善油田污水质量,提高污水回注水质,实现了污泥排放的无害化处理,减少注水量,对油田降本增效起着积极作用。
二、按照国家行业规范要求的主要研究内容及其要求针对目前油田联合站中含油污泥处理难的问题,提出了利用含油污泥开展深度调剖技术,通过对油污泥组分和颗粒粒径分布测试分析,研制出合适的含油污泥深度调剖剂。
不仅提高了注水开发效果, 而且为解决油田含油污泥污染环境问题提供了一个途径。
三、可借鉴的研究项目及其研究内容与成果1、现有理论成果:以含油污泥为基本原料,加入按比例的化学分解剂、絮凝剂、悬浮剂、乳化剂可将含油污泥调配成粘稠的微米级O/ W 型乳化悬浮液,用于孔隙型油藏深度调剖。
用含油污泥制备油田调剖剂常虹;于春涛;王百坤【摘要】采用油田含油污泥研制了油田调剖剂(含油污泥调剖剂),对其性能进行了评价,并进行了现场应用.综合考虑性能成本等因素,含油污泥调剖剂的最佳配方为(w):聚丙烯酰胺0.20%,交联剂A 0.30%,稳定剂B 0.15%,含油污泥10%~20%.含油污泥调剖剂对岩心的封堵率比常规调剖剂高3.5%,且二者对岩心的封堵率均大于90%.含油污泥调剖剂现场应用5井次,累计处理含油污泥1 880t,注水压力平均上升2MPa,累计增油160t,减水6 500 m3,经济创效583 000元,投入产出比为1∶1.5.【期刊名称】《化工环保》【年(卷),期】2014(034)002【总页数】5页(P160-164)【关键词】含油污泥;调剖剂;封堵性能;综合利用【作者】常虹;于春涛;王百坤【作者单位】中国石油吉林油田分公司采油工艺研究院,吉林松原138000;中国石油吉林油田分公司采油工艺研究院,吉林松原138000;中国石油吉林油田分公司采油工艺研究院,吉林松原138000【正文语种】中文【中图分类】X741吉林油田由于原油开采、油田集输过程以及修井作业、管线泄漏、储罐清污罐的含油污泥等原因产生大量的含油土壤、含油污泥。
其中,来源于污水罐的含油污泥由于污泥量大、矿化度高、含油多,外排会造成土壤板结与碱化,对周围环境造成严重污染,致使污泥在水罐中长期积存,造成水质变差,影响到油田注水的正常运行[1]。
若不经处理直接排放,不仅污染环境,而且也是对污泥中原油资源的浪费,同时也不符合GB 18598—2001《危险废物填埋污染控制标准》的要求。
含油污泥的无害化处理方法一般有焚烧法、生物处理法、热洗涤法、溶剂萃取法、化学破乳法、固液分离法等[2]。
近年来,全国各大油田都在研究适合于本油田油藏特点的含油污泥调剖技术。
该技术利用含油污泥与地层之间良好的配伍性,以及含油污泥黏土颗粒的封堵性能,将含油污泥用于油田注水井调剖。
含油污泥深度调剖工艺技术目录一、前言二、研究内容及指标三、室内配方的筛选四、现场工艺五、选井条件六、取得的成果、效益及典型井效果分析七、达到的技术指标八、结论及建议一前言在油田生产中从油井中生产出的采出液成分非常复杂,在砂岩地层的油井还含有大量泥砂,泥砂在污水罐中沉积形成难以处理的含油污泥。
具有关部门统计,仅大庆油田、辽河油田和胜利油田每年在石油生产过程中产生的含油污泥达到200万m3以上,是石油生产伴生的主要污染源之一。
罐底含油污泥的处理和利用问题一直是各油田亟待解决的主要难题之一。
据现场调查:华北石油管理局仅别古庄、岔河集两个油田在含油污水处理过程中,每年会产生近4000m3的含油污泥,由于污泥量大,矿化度高,外排会造成土壤板结与碱化,对周围环境造成严重污染,所以环境保护部门严禁外排,致使污泥在水罐中长期积存,造成水质变差,影响油田注水的正常运行。
为了寻找一种含油污泥综合利用的科学方法,北京华子龙技术有限责任公司针对这一难题进行多年攻关,从九八年开始在华北油田采油二厂、四厂进行预研及室内实验,双方利用各自的优势合作攻关此项技术难题,于九七年二月完成实验室研究和技术论证,同年四月进入现场试验研究。
通过对现场含油污泥泥样组份分析及含油污泥中泥组份颗粒粒径分析等室内实验,本着因势利导、就地处理、降低成本的原则,经多次扩大性实验和充分的技术论证,决定利用含油污泥产于地层,与地层有良好的配伍性的有利因素,将含油污泥经过化学剂处理,变成活性稠化污泥调剖剂并应用于油田生产。
自98年11月至2002年11月,利用该技术相继在华北油田、辽河油田、河南油田进行现场服务,清除污泥大罐18个,处理含油污泥12468m3,调剖施工28井次,并且全部通过现场验收。
对应油井67口,可对比井55口,有45口井取得了增油降水效果。
实践证明该技术能有效地解决含油污泥外排造成的环境污染问题,使之变废为宝。
同时它能够有效地封堵高渗透层,调整注水井吸水剖面,是油田后期开发一种造价低廉的调剖方法,其社会效益与经济效益是显著的。
大港油田高含水高采出程度油藏深部调驱技术应用实践2中国石油大港油田分公司第四采油厂(滩海开发公司)天津300280摘要:针对高含水高采出程度油田高度分散剩余油的挖潜问题,大港油田多年来持续开展了以扩大注水波及体积为主的深部调驱技术应用工作,在水驱现状的快速判别方法研究、调剖充分程度判别研究、调剖体系研究优化以及工艺设计优化等方面取得了一系列成果,规模推广应用取得了效果显著,发展成为大港油田高含水、高采出程度油藏改善水驱开发效果的主导工艺之一。
关键词:高含水高采出;分散剩余油;深部调驱前言大港油田70%以上的开发单元为注水开发,水驱储量占总储量的 75%以上,目前水驱油田可采储量采出程度 80.53%,综合含水 89.85%,特别是一些主力老油田已全面进入高含水、高采出程度和产量递减阶段,宏观上存在但在空间上高度分散的剩余油占有相当的比例,而这些老油田仍是大港油田的主战场,因此保持老油田的稳产对大港油田的稳产具有重要作用。
针对大港非均质复杂断块油藏的特点,持续开展了以扩大注水波及体积为主的深部调驱技术研究与推广应用工作,根据不同开发年度的需求,确定了分期的研究重点,并形成了技术特色,使深部调驱技术发展成为大港油田高含水、高采出程度油藏改善水驱开发效果的主导工艺之一。
1大港油田深部油藏调驱体系近些年,大港油田重点研究了多种交联聚合物凝胶、预交联凝胶颗粒、疏水型水膨体、橡胶颗粒及聚胺酯颗粒等调剖调驱剂体系,并通过研究其作用机理和不同段塞结构的优化组合,形成了具有大港油田特色的“多段塞复合深部调剖工艺体系”。
1.1交联聚合物凝胶体系1.1.1新型复合铬离子交联剂研制为有效降低深部调剖成本,优选了一种价格很低的工业副产品和合适的催化剂,成功研制了新型复合铬离子交联剂,与油田常用的乙酸铬交联剂相比,成本降低40%,且调剖剂的成胶强度和热稳定性显著提高。
1.1.2主体交联聚合物凝胶体系通过对多种聚合物、交联剂的大量试验,优选出成胶性能可靠,热稳定性好的2种体系,确定了聚合物的型号,为有效控制调剖剂质量提供了重要保证。
老君庙油藏含油污泥调剖技术研究与应用沈文敏;唐万成;井德源;杨洋【摘要】老君庙M层油藏由于非均质性导致注入水沿注水井与生产井之间的高渗透层、大孔道单层突进,本着含油污泥“源于油藏,用于油藏”的技术思路,基于现有调剖技术及污油泥相关性质,依据颗粒架桥理论及地层的孔喉匹配性,采用含油油泥作为主剂,结合油藏特征,通过室内实验,研制了含油污泥调剖剂、含油污泥颗粒复合调剖剂,优化现场施工工艺,形成适用于老君庙M层油藏的油泥调剖技术.【期刊名称】《精细石油化工进展》【年(卷),期】2018(019)005【总页数】4页(P18-20,57)【关键词】油泥;调剖;老君庙;油藏;污泥【作者】沈文敏;唐万成;井德源;杨洋【作者单位】中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010;中国石油玉门油田分公司老君庙采油厂,甘肃玉门735200;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010;中国石油辽河油田分公司,辽宁盘锦124010【正文语种】中文老君庙M层油藏位于甘肃酒西盆地老君庙隆起带,储油层属第三系白杨河涧泉子段,是南缓北陡,边部发育五条断层,构造北翼和东端由断层遮挡,其主要地质特征为:1)非均质性强的裂缝-孔隙性块状砂岩油藏;2)低渗透(平均渗透率25×10-3 μm2)、低饱和、小孔隙的水湿油藏。
油藏埋深810 m,原油密度0.774 g/cm3,原始平均地层压力为9.3 MPa,平均温度28 ℃。
在油藏的注水开发过程中,由于非均质性导致注入水沿注水井与生产井之间的高渗透层、大孔道单层突进;同时存在注入水沿油层出现指进现象,二者导致高渗透层水淹严重,而低渗透层动用程度低,从而降低注入水的波及系数和油藏最终采收率[1-3]。
基于污油泥“源于油藏,用于油藏”的技术思路,以含油污泥为主要原料,通过与其他添加剂的复配制成调剖剂[4-9],改善油藏开发效果,实现含油污泥的循环利用和油田绿色环保发展。
1 含油污泥调剖剂含油污泥调剖剂是利用油田含油污泥为主要原料,利用含油污泥产于地层,与油层有良好配伍性的有利因素,添加适当的悬浮剂,形成的悬浮体系可以作为颗粒型调剖(堵水)剂,封堵地层的大孔道,提高注入水的波及系数。
曙光油田杜84-47-35井组污泥调剖效果分析一、引言油田开发中,随着油层开采量的增加,油井生产能力逐渐下降。
污泥是一个重要的因素,它会堵塞油层孔隙,影响油井的产能。
针对这一问题,调剖技术成为一种常用的增产技术。
本文以曙光油田的杜84-47-35井组为例,对污泥调剖效果进行分析。
二、杜84-47-35井组污泥调剖方案1. 鉴于杜84-47-35井组存在严重的污泥堵塞问题,我们采用了污泥调剖技术来解决这一问题。
具体方案如下:(1)注入调剖液:选择了适当的调剖液进行注入,方便与污泥发生化学反应,溶解或分解污泥,并改变油藏岩石的性质以提高孔隙渗透率。
(2)调剖液体系:调剖液体系主要包括驱油剂、表面活性剂、缓蚀剂等组分,其配制和使用方法根据油层特点进行调整。
(3)注入工艺:在注入过程中,要注意调剖液的用量和压力,确保调剖液能够充分覆盖整个油井层段。
(4)评估调剖效果:通过对注入后的产量、含水率等指标的监测与评估,来判断调剖效果的好坏。
三、杜84-47-35井组污泥调剖效果分析1. 调剖效果评估指标(1)产量:调剖后的产量与调剖前的产量进行对比,产量的增加说明调剖效果较好。
(2)含水率:含水率是评价调剖效果的重要指标,含水率的下降说明调剖液能够有效的分解污泥,提高油井生产能力。
(3)动态观察:通过对油井的动态观察,如井底压力、油水比、井筒流体等参数的变化来评估调剖效果。
2. 调剖效果分析(1)产量变化:在调剖后的3个月内,杜84-47-35井组的产量明显增加,达到了10%左右的增长率。
说明调剖液能够有效地溶解污泥,提高油井的产能。
(2)含水率变化:在调剖后的3个月内,杜84-47-35井组的含水率明显下降,达到了15%左右的降低率。
表明调剖液能够有效地降低含水率,改善油井的产液性能。
(3)动态观察:在调剖后的3个月内,杜84-47-35井组的井底压力稳定下降,油水比逐渐提高,井筒流体清晰,无明显泥沙颗粒。
★ 石油化工安全环保技术 ★在原油生产和储运过程中难免会产生大量含油污泥,其中占比最多的是污水处理产生的浮渣和底泥、联合站罐底油泥等。
这些含油污泥属于高度危险污染物,具有组成复杂、处理难度大等特点,若不加以处理直接排放,对周围土壤、水体、空气都将造成严重的污染和危害[1]。
目前较成熟的油泥处理技术有溶剂萃取技术、热分解处理技术、生物处理技术、超声脱油技术以及调剖技术等[2]。
与其它几种处理技术相比,油泥调剖技术具有成本低、易操作、普适性好等特点,可实现资源的重复利用。
油田联合站产生的油泥中废油、悬浮物和各种盐类含量较大,研究油泥浮渣调剖技术,将油泥处理和调剖增产技术结合起来,可同时产生环境保护和原油增产双重效益,对建设绿色油田,实现可持续发展具有重大 意义。
1 油泥浮渣的组成茨榆坨采油厂联合站产出的油泥,表观看以浮渣为主,泥质含量较低。
分析检测其组分,结果表明:样品中水含量为70%~75%,油含量为5%~8%,盐含量为5%~15%,泥含量为2%~5%,悬浮物含量为1%~3%。
对油泥浮渣的油水相分离后,用原子吸收光谱仪进行各种离子含量的水性分析,并与注水井回注污水作比较,结果表明:油泥浮渣含水的水性与回注污水基本一致,水型为NaCO 3型,总矿化度<6 500 mg/L ,油泥浮渣收稿日期:2020-03-19作者简介:郭宜民,男,2008年毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,学士,主要从事油田调驱调剖及三次采油项目的研究和管理工作,工程师。
电话:0427-*******,E-mail :************************.cn基于油泥浮渣调剖的资源化技术研究与应用郭宜民(中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司,辽宁 沈阳 110206)摘 要:通过分析采油厂联合站产生油泥的组分和特性,经过分散性实验、成胶性实验和驱油性实验,筛选配制出以油泥浮渣为主体的凝胶类调剖剂。
该调剖剂可同时实现堵水驱油、环境保护和资源循环利用多重目的。
含油污泥深度调剖技术在高升油田的应用摘要:本文针对含油污泥深度调剖技术,以含油污泥为原料,将其经过化学剂处理变成活性稠化污泥调剖剂并应用于油田的注水井调剖,从而提高注水波及体积,达到改善注水开发效果的目的。
现场应用效果表明,含油污泥深度调剖技术具有很好的发展前景。
关键词:含油污泥深度调剖技术高升油田应用
中图分类号:x741 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)06(c)-0096-02
油田生产中从油井产出的采出液成分非常复杂,在砂岩地层的油井还含有大量泥砂,泥砂在污水罐中沉积形成难以处理的含油污泥。
罐底含油污泥的处理和利用问题一直是亟待解决的主要难题之一。
据现场调查,高升采油厂高一联合站在原油脱水和污水处理过程中,每年会产生近1000m3的含油污泥废液,由于废液污泥含量大,矿化度高,外排会造成土壤板结与碱化,对周围环境造成严重污染,环境保护部门严禁直接外排。
目前高升采油厂处理含油污泥的方法是将含油污泥排入污泥干化池,待其水分蒸发后运至焚烧填埋场进行焚烧后填埋。
该方法存在处理周期长、处理成本高、焚烧填埋占用土地及存在环境污染的问题。
同时,油田注水开发区块在注水开发后期,由于注入水的长期冲刷,在注水井和生产井之间有可能产生特高渗透率的薄层,流动孔道变大,造成注入水在注水井和生产井之间的循环流动,致使油井出现了高含水现象,大大降低了油井的采收率。
为解决含油污泥的综合治理和开发利用的难题,同时更好地改善注水开发效果,提高注水效率,根据高升油田地质条件,开展了含油污泥深度调剖技术的应用研究,并分别进行了两口井现场实验,取得了较好的经济效益和社会效益。
1 含油污泥深度调剖机理
深度调剖技术采用段塞法等注入法,将化学剂注入油藏深部,封堵高渗透,高吸水层段,达到在油藏深部改善吸水剖面,迫使液流转向,从而扩大波及体积,提高注水开发效果和水驱采收率。
含油污泥深度调剖技术是以含油污泥为原料的复合深度调剖技术。
含油污泥是油田原油脱水处理过程中在污水沉降罐中伴生的工业废物。
它来源于地层岩石的剥落物,随着油井产出液进入联合站原油脱水系统。
其主要成分是水、泥质、胶质沥青质及蜡质;其中泥质的粒径非常小,一般为微米级。
在含油污泥中加入适量的添加剂,使之形成均一、稳定的乳状液,注入地层,封堵注水层注水冲刷形成的孔道,迫使注入水改变渗流方向,使之进入低渗层。
调剖剂段塞在油藏注入水的作用过程中,不断漂移,在油藏多孔介质中连续运移分配,不断增大作用半径,使注入水在油藏多孔介质中多次绕流而增大水驱波及体积,从而达到提高提高水驱效率和增油降水的目的。
2 室内实验
2.1 含油污泥性能测试
(1)污泥组分分析。
称取一定量的样品,置于蒸馏瓶中加热并收
集馏出的水份,至无馏出水后,用石油醚和丙酮的混合液反复洗涤蒸馏瓶中的残余物,用砂芯漏斗过滤,至漏斗中残余物不含油为止,最后将砂芯漏斗连同残余物烘干称重。
其中1、2号样品分别取自于高一联1、2号污泥干化池。
测试结果见表1。
(2)污泥泥质分析。
将上述实验中分离出的泥样,用标准筛筛分称重,结果见表2。
(3)油分特性分析。
将脱水后含油污泥样品加热至90℃,逐步降温,分别测不同温度条件的粘度,结果如图1。
由上述实验可看出,高一联合站所排含油污泥具有油组分含量相对较高,粘度高的特点。
针对这些特点,我们有针对性的进行乳化含油污泥的配方实验。
2.2 配方筛选
含油污泥深度调剖技术实际是一种复合深度调剖技术,调剖剂主要是由乳化含油污泥段塞、树脂段塞和弱凝胶段塞三种段塞构成。
室内配方实验主要针对乳化含油污泥体系的配方筛选,树脂体系配方实验和弱凝胶体系性能评价实验。
(1)乳化含油污泥体系。
乳化含油污泥段塞是含油污泥深度调剖剂的主段塞。
含油污泥产自地层,与地层有很好的配伍性,因此乳化含油污泥体系室内实验主要是配方筛选实验。
①含油污泥固化物含量:由于高升采油厂高一联合站所排含油污泥粘度大,考虑到乳化处理含油污泥的成本及污泥的运输,决定含油污泥固化物含量在3%~10%范围内。
②乳化剂的筛选:添加乳化剂,能使污泥中的油组分与水形成均匀的水包油型乳化液,从而降低污泥粘度。
通过室内实验,当乳化剂使用浓度在3%~4%时,乳化效果最好。
③分散剂的筛选:通过大量的沉降实验,筛选出浓度为0.1%~
0.5% bj分散剂,拆散由凝聚作用而形成的较大、较强的油、泥、水结构,使固体颗粒和油更好地分散于水溶液中;同时起到表面活性剂的作用,从而形成均一、稳定的乳状液。
(2)树脂体系。
树脂体系由无机物微颗粒与有机树脂复配而成复合阴离子树脂。
有机树脂包裹无机物微颗粒,形成柔性微团,从而能封堵由注水冲刷形成的大孔道,改变注水水流方向,起到调剖作用。
并且柔性微团在注入水的作用过程中,能够不断漂移,在油藏多孔
介质中连续运移分配,不断增大作用半径,使注入水在油藏多孔介
质中多次绕流而增大水驱波及体积。
树脂段塞与污泥段塞共同构成含油污泥深度调剖剂的主段塞。
(3)弱凝胶体系。
含油污泥深度调剖技术中弱凝胶段塞的作用是起到隔离调剖剂主段塞和后续注入水的作用。
同时,该段塞也具有近井地带的渗透率调整,要求它具有适度的堵塞强度和耐冲刷性能,并能做到该段塞在近井周围调而不堵,堵而不死,确保注水井处理
后保持足够注入量,以满足油藏稳产的要求[2]。
弱凝胶体系的性能评价实验主要做凝胶的热稳定性的实验。
实验所选弱凝胶体系为聚丙烯酰胺浓度0.5%,胶联剂浓度0.1%。
实验结果见图2。
由图2中可知,弱凝胶有较好的热稳定性,在60℃下保存90d后,
粘度保持率仍达87.5%,能达到调剖剂的技术要求。
2.3 模拟实验
采用双路岩心夹持器化学剂评价模拟实验装置测试活化后的含油污泥的封堵性能。
实验结果见表3。
由上述室内实验结果可得出结论:高一联所排的含油污泥经化学剂乳化后,作为水井调剖剂,技术上是可行的;从封堵实验来看,乳化含油污泥对岩芯的封堵效果十分明显。
3 现场实施情况
该项技术分别在高2-4-72、高2-3-5井进行了现场实验,取得了较好的效果。
高2-4-72井投入资金28万元,该累计增油达588.9吨,创产值50.06万元,投入产出比为1∶1.79;井组含水率下降了6.5%;注水压力提升了4.7mpa。
高2-3-5井投入资金22万元,累计增油达459.6t,创产值39.07万元,投入产出比为1∶1.78;井组综合含水率下降了6.4%;注水压力提升了7.3mpa。
4 结论及建议
(1)含油污泥深度调剖技术的研究为含油污泥的处理提供了一项切实可行的新技术,解决了长期以来含油污泥外排造成的环境污染问题。
(2)含油污泥深度调剖技术有效地解决了注水井组的水窜问题,增油减水效果明显,具有显著的社会效益和经济效益,有很好的推广前景。
(3)通过筛选与含油污泥配伍性好的处理剂配方,解决了含油污
泥用作调剖剂的注入性及悬浮分散等问题。
通过室内实验,优化处理剂配方配方,解决了污泥在施工过程中的沉降问题,使污泥体系的沉降时间达到了4小时30分钟以上,从而保证了施工顺利进行。
(4)调剖剂的注入量不仅要保证调剖措施效果,同时要有较好的经济效益。
就目前的调剖剂注入量来说,注入量的加大有利于加速受效油井的受效起始时间,提高含油污泥深度调剖技术措施的应用效果。