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研究所，河南 濮陽 457000)

油田開發中會產生大量的含油污泥，其成分復雜，處理費用高，對油田開發及環境存在很大的隱患。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生了很大的損害，效果并不理想。馬廠油田結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，發現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驅，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，發現其在不同礦化度下膨脹性能差別不大，高溫穩定性較好，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了環保，又實現了含油污泥再利用增加了產量提高了采收率，意義重大。

馬廠油田；含油污泥；凝膠顆粒；調驅；提高采收率

含油污泥是油田開發中產生的污染物，成分復雜，處理難度較大，費用高，處理不當會對環境產生極大的危害，因此含油污泥的處理問題是油田開發中的一大難點。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境問題，并沒有對含油污泥進行很好的利用。筆者根據馬廠油田含油污泥自身特點，從實際出發，結合調驅技術，將含油污泥代替土般土填充到凝膠顆粒中進行調驅，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中，實現了環保和增產增效的雙贏目的，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30年的開發，主力油層出現不同程度水淹，地層的非均質性加劇，層間和層內矛盾日漸突出，注入水沿高滲透層或大孔道突破，注水驅油效率大幅度降低，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，僅僅依靠注水驅油已經很難挖潛剩余油，而通過調驅技術可以一定程度上改善層內、層間矛盾，增大水驅油波及體積，達到提高采收率的目的?？紤]到馬廠油田目前開發形勢以及開發過程中產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驅應用，達到了較好的開發效果。

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、管網垢質、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定性評價

含油污泥填充凝膠顆粒高溫穩定性變化對其實際應用影響巨大，據此對含油污泥填充凝膠顆粒做了高溫穩定性試驗，結果見表1。表1結果顯示，含油污泥填充后的凝膠顆粒具有較好的高溫穩定性，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定性評價結果

3.3 抗剪切能力評價

將含油污泥填充凝膠顆粒用質量分數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的轉速下高速剪切30min，觀察發現顆粒的完整性較好，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差別不大，高溫穩定性能良好，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驅應用效果分析

根據研究成果，運用含油污泥填充凝膠顆粒對馬廠油田一些井組進行調驅，調驅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，取得了較好的開發效果，實現了增產增效的目的，為油田高含水開發后期的剩余油挖潛打開了新的思路?，F以馬11-23井組為例說明含油污泥填充凝膠顆粒調驅實際應用效果。

4.1 井組概況

圖2 馬11-23井調驅前后壓降曲線對比圖

4.2 調驅效果分析

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

表2 馬11-23井調驅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：調驅后馬11-C40井日產油由2.80t增加至3.23t，累計增油424t；馬11-140井日產油由2.3t增加至2.88t，累計增油162t，在油田高含水期開發后期效果比較明顯。

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

5 結論

1)馬廠油田產出大量含油污泥，來源廣、成本低，通過代替土般土填充到凝膠顆粒進行調驅應用，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，發現在純凈水中膨脹倍數較鹽水高，而在不同礦化度下膨脹性能差別不大，高溫穩定性好，抗剪切能力良好，適用于調驅應用。

3)通過馬廠油田調驅實際應用發現，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，實現了增油提高采收率的目的。

[1]黃松芝，劉真凱，賴曉雪. 孤東油田含油污泥現狀及處理技術[J].油氣田環境保護， 2002,12(1):25～27.

[2] 康萬利，蔚新燕，張柏桐，等. 吉林油田含油污泥的破乳-潤濕處理[J]. 油田化學，2010,27(4):443～445.

[3] 郭耘，彭森，李國峰，等. 河南油田含油污泥焚燒和資源化利用[J]. 西安石油大學學報,2009,24(1):64～66.

[4] 劉磊，羅躍，劉清云，等. 江漢油田含油污泥焚燒處理技術研究[J]. 石油與天然氣化工，2014,43(2):200～203.

[5] 曾海鰲，宋若遠，王志強，等. 三相萃取法處理油田含油污泥研究[J]. 油田化學,2006,23(4):375～378.

[6] 余冬梅，駱永明，劉五星，等. 堆肥法處理含油污泥的研究[J]. 土壤學報, 2009,46(6):1020～1023.

[7] 包木太，王兵，李希明，等.含油污泥生物處理技術研究[J].自然資源學報，2007,22(6):865～869.

[8] 李慧敏，張燕萍，姚光明，等. “熱洗+助溶劑萃取”技術處理含油污泥的應用[J]. 油氣田環境保護，2010,20(增刊):46～47.

[9] 薩依繞，李慧敏，張燕萍，等.新疆油田含油污泥處理技術研究與應用[J].油氣田環境保護，2009,19(2):11～13.

[10] 魏彥林，呂雷，楊志剛，等. 含油污泥回收處理技術進展[J]. 油田化學,2015,32(1):151～157.

[11] 楊雙春，劉國斌，張金輝，等. 國內外含油污泥處理技術研究進展[J]. 現代化工，2012,32(11):36～39.

[12] 李冰，謝衛紅，朱景義. 中國石油油田含油污泥處理現狀[J]. 石油規劃設計，2009,20(4):18～20.

[13] 殷賢波. 國內外油田含油污泥處理技術[J]. 油氣田環境保護,2007，17(3):52～55.

[編輯] 黃鸝

2016-06-10

劉虎(1986-)，男，碩士，助理工程師，現從事油氣地質開發工作，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.