特殊污泥凝胶颗粒调驱剂在卫58块油田的应用

　中国石化中原油田分公司采油三厂

特殊污泥凝胶颗粒调驱剂在卫58块油田的应用

何云章中国石化中原油田分公司采油三厂

文卫油田污水处理厂污水来源多重，成分复杂，处理后残渣堆积，通过球磨处理后，成分主要由细粉砂、垢质、黏土胶结物、方解石和老化聚合物等微粒构成，粒径＜64μm；浓度为20%～30%时，密度1.20～1.32g/cm3，黏度12～25mPa·s。通过室内实验研究确定了生产特殊细化注水残渣凝胶颗粒调驱剂最佳配方：20%丙烯酰胺+16%球磨特殊污水处理残渣+0.16%交联剂+引发剂，通过在卫58区块油田的应用，取得了增油效果，实现了污水处理残渣来源于储层，回归于储层的目标。

特殊污水；污泥凝胶颗粒调驱剂；调剖调驱；卫58块

1　文卫油田污水处理基本情况

污水处理站设计处理污水量12000m3/d，实际处理水量12500m3/d，其中外输水量10400m3/d，站内循环污水量2100m3/d。

氧化剂的投加量30mg/L，A剂加药量450mg/L，水体的pH值控制在7.0左右。混凝剂加药量170mg/L，助凝剂加药量150mg/L。

特殊污水处理残渣经球磨过筛后，主要由细粉砂、垢质、黏土胶结物、方解石和老化聚合物等微粒构成，粒径＜64μm；浓度为20%～30%时，密度1.20～1.32g/cm3，黏度12～25mPa·s。

2　特殊污泥凝胶颗粒配方研究

2.1细化污泥最佳配比

将球磨细化后的含水特殊污泥进行过滤、烘干，通过室内实验评价优选特殊干污泥和单体（本实验选用丙烯酰胺）的最佳配比，以此根据含水特殊污泥的浓度制备污泥凝胶颗粒。在不同干污泥与丙烯酰胺比例下制备了污泥调剖剂[5]，其他条件为：丙烯酰胺浓度18～20%、交联剂占丙烯酰胺0.15%。不同特殊干污泥用量下污泥凝胶颗粒性能见表1。

表1　不同特殊干污泥用量下污泥凝胶颗粒性能

从表1可看出，特殊干污泥和丙烯酰胺的最佳配比为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，主要是不饱和单体共聚，污泥混合其中，因此选择合适的单体及浓度很重要。单体含量影响到产物的相对分子质量，含量太少时，难以聚合，含量太多则增加污泥调剖剂的成本。在不同丙烯酰胺浓度下制备污泥调剖剂，并确定丙烯酰胺的最佳含量，特殊干污泥与丙烯酰胺配比为0.8∶1.0，交联剂占单体0.15%。不同丙烯酰胺含量下污泥凝胶颗粒性能见表2。

表2　不同丙烯酰胺含量下污泥凝胶颗粒性能

从表2可看出，丙烯酰胺的最佳浓度为20%。

2.3交联剂最佳用量

交联剂的作用是使单体在聚合过程中由线状的分子进一步交联成立体的网状大分子。该立体网状交联聚合物具有吸水性，能够在水中膨胀，但不会溶解。在不同交联剂用量下制备了污泥凝胶颗粒，其他条件为丙烯酰胺浓度20%、干污泥16%。不同交联剂含量下污泥凝胶颗粒性能见表3。

表3　不同交联剂含量下污泥凝胶颗粒性能

从表3可看出，交联剂比较合理的用量是0.16%。

室内实验表明，生产特殊细化污泥凝胶的最佳配方为：20%丙烯酰胺+16%球磨特殊污泥+0.16%交联剂+引发剂。

3　现场应用及效果

经过对文卫油田所有区块的储层特点、原油物性和开发现状进行分析筛选，确定卫58块最适宜特殊细化污泥的应用。

卫58块位于东濮凹陷北端卫城构造的西南部，为一北窄南宽的长条型断块油藏，油藏西北高、东南低，地层平缓。含油层位为沙二上1，油藏埋深1537～1648m，构造长约3.0km，宽约0.5～1.0km，含油面积2.8km2，石油地质储量261×104t，标定可采储量61×104t，采收率23.37%。

油藏储层较单一，含油井段10～20m，隔层普遍小于2.0m，为细、粉石英砂岩，胶结类型为接触-孔隙型，胶结较疏松，物性较好，平均孔隙度27.0%，平均空气渗透率433×10-3μm2。从平面上看，渗透率大于200×10-3μm2的部分约占砂体分布面积的95.0%。纵向上储层分为5个小层，从上到下渗透性逐渐变差，沙二上11、沙二上13全区范围内砂体分布稳定，单层有效厚度大部分大于2.0m，98%以上井点渗透率在400×10-3μm2以上，单井最高渗透率达769.5×10-3μm2，最低不到1.0× 10-3μm2；沙二上12砂体北部局部尖灭，85%以上井点渗透率分布在（200～400）×10-3μm2之间；沙二上14砂体南部发育较好，北部尖灭，80%以上井点砂体渗透率小于200×10-3μm2；沙二上15砂体呈透镜体状零星分布，渗透性相对较差。原始地层压力17.01MPa，压力系数1.01，为常压油藏。

卫58块原油物性差，地下原油黏度为112～146mPa·s，地面原油密度0.932g/cm3，地面原油黏度为 819.64～1544.4mPa·s，原油凝固点26℃，含蜡量19.8%。地层水矿化度 4.7507× 104mg/L，氯离子含量2.8087×104mg/L，水型MgCl2。

经卫58块剩余油分析认为，油田虽然经过几十年的开发，还有大量的剩余油滞留在地层未被采出，剩余油主要分布在断层、油藏边界、构造的高点及注水井非主流线区域；卫58块平均渗透率433×10-3μm2，满足污泥回注的要求；卫58块层间、层内和平面矛盾突出，水驱效率低下，需调剖调驱改善开发效果；卫58块原油黏度大造成油水流度比大，进而水驱指进、舌进，扫油面积下降，因此，需提高驱替液的黏度，降低油水流度比。

截至2014年底，卫58块已累计处理消化特殊含油污泥近4800m3；卫58块采用细化污泥调剖调驱施工6个井组，已完工3个，见效增油3个井组，初步见效2个井组，阶段累增油约1614t。卫58块层系较单一，主要是调驱，调整封堵砂二下1部分小层内大孔道和高渗条带，迫使注入水转向进入砂二下1其他渗透率相对较差的小层或条带，提升水驱波及体积，驱替出其中富集的剩余油。

4　结语

（1）分类分级无害化处理特殊细化污泥，并结合现场实际进行合理运用，有效解决了特殊污泥注入的难题，为下一步污泥回注提供借鉴经验。

（2）地质认识、优选井组、优化方案和动态调整是卫58块特殊细化污泥调剖调驱措施创效的关键。

[1]蒋明虎，张勇，赵立新，等．油田沉降设备中的细颗粒污泥处理新技术[J]．石油机械，2006，34（11）：19-21.

[2]马春燕．污水站污泥处理工艺优化[J]．油气田地面工程，2010，29（5）：26-27.

[3]赵虎仁，苏燕京，叶艳，等．石油炼厂含油污泥无害化处理初步研究[J]．石油与天然气化工，2003，32（6）：21-23.

[4]李君，罗亚田，丁飒，等．国内外含油污泥的处理现状分析[J]．能源环境保护，2007，21（5）：04-06.

[5]陈明燕，刘政，王晓东，等．含油污泥无害化及资源化处理新技术及发展方向[J]．石油与天然气化工，2011，40（3）：23-24.

（0393）4831673、yunzhanghe@126.com

（栏目主持张秀丽）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.12.018

何云章：高级工程师，2000年毕业于大庆石油学院石油工程专业，从事油田开发工作。

2015-08-05