污泥等注水残渣利用及环境保护

张海胜

（中国石油化工股份有限公司中原油田分公司采油三厂，河南濮阳 457000）

污泥等注水残渣利用及环境保护

张海胜

（中国石油化工股份有限公司中原油田分公司采油三厂，河南濮阳 457000）

注水开发油田的水处理过程中带来的大量水处理残渣，逐渐堆积，造成空气、场所、地下水等严重环境污染。注水残渣是含有65%以上轻质CaCO3及MgCO3、CaSO4、Fe2S3、Ca（OH）2等的灰色悬浮液体，密度1.08g/cm3。经显微镜观察、测试前后残渣的渗透率、图像显示、启动压力、孔隙变化等参数的对比表明：水处理残渣可以利用，其调剖封堵能力强、耐冲刷、有效期长，可以作为廉价有效的调剖原料。

注水残渣；现场测试；废物利用；环保

Abstract：A large number of water treatment residues in the water treatment process of waterflooding oilfields are gradually accumulated，resulting in severe environmental pollution such as air，places and groundwater. Water injection residue is a gray suspension containing 65% or more of light CaCO3and MgCO3，CaSO4，Fe2S3，Ca（OH）2，and a density of 1.08g/cm3. The comparison of parameters such as permeability，image display，start pressure and pore change before and after the test shows that the water treatment residue can be used，and the profile control and sealing ability is strong，the erosion resistance is long，and it can be used as cheap and effective Adjusting raw materials.

Key words：water injection residue；field test；waste utilization；environmental protection

1 前言

随着环境保护意识和污染处罚力度的加强，油田水处理带来的污泥等注水残渣成为一个十分辣手的问题，如何进行残渣处理及有效利用污泥等注水残渣，成为油田、政府、群众十分关切的问题，本文通过实验验证和现场应用实例，证明污泥等注水残渣的回收利用价值和措施，为节约成本、消除污泥等注水残渣带来的环境污染提供帮助。

2 现场测试

2.1 测试目的

测试目的是注水残渣再利用，实现环境保护和节约成本。通过注水残渣利用之前和之后的一系数据，对残渣利用效果做出评价，再进行现场实施有效验证，最终达到污泥等注水残渣利用和环境保护的目的。

2.2 测试工具

测试工具：1台孔隙检测仪；1台图像扫描仪；1台相对渗透率测定仪；1台图像分析仪；3只玻璃杯；3只滴定管；1台小型冲压泵。

2.3 测试步骤

（1）选取3个人造残渣模块，孔隙在30%～50%，孔道半径在1.5～10mm。

（2）选取3个天然地层模块，孔隙在30%～60%，孔道半径在1.5～10mm。

（3）把人造模块和天然模块分别放置于实验室内，分别进行加压，做水侵、油侵实验测试。

（4）水侵压力测试：先将残渣用水混合成含水30%的水合物残渣剂，再将水合物残渣剂加压注入地层模块，测取启动压力、稳定压力、地层渗透率。

（5）油侵压力测试：选用实验用测试液油测6个模块的启动压力、稳定压力和渗透率，并在室温下对残渣模块用小于30MPa的稳定连续压力做油侵实验。

（6）然后再进行复测渗透率，把模块再次取样，测试空隙度、启动压力、稳定压力、和空隙变化情况。

（7）残渣剂驱测试

录取测定实施之前和实施之后的渗透率、孔隙度、启动压力、稳定压力数据。

2.4 测试结果

2.4.1 测试加压前后模块渗透率

当压力增加时，模块中会有一定数量的液体流出，人造模块渗透率下降幅度分别为78.6%、76.5和74.8%。

2.4.2 测试前后参数变化情况

实施调剖后，模块的空隙度、孔隙直径、空隙等都出现了下降。

2.4.3 油侵

用液压或齿轮油对地层模块做油侵实验，结果发现油侵地层模块启动压力5.6MPa，最高压力17.3MPa，停泵压力10.5MPa。

2.4.4 残渣剂驱

用残渣剂对地层模块做残渣剂驱实验，结果发现残渣剂驱地层启动压力8.5MPa，最高压力23.3MPa，停泵压力16.6MPa。

2.4.5 显微镜观察

模块的孔隙直径在测试前比较大，当注入水残渣后，孔隙直径明显变小、有些空隙变无。证明了如果利用残渣调剖，地层孔隙度和渗透率将会明显下降。

3 现场应用

3.1 应用概况

从2011年开始到2015年5年间，注水井一共完成残渣剂驱调剖78井次，工艺成功率98.0%。共挤入水处理残渣33540m3，平均单井挤调剖剂430m3，施工时平均启泵压力8.6MPa，最高压力24.3MPa，停泵压力14.7MPa。

3.2 吸水指数变化

通过残渣剂驱调剖的注水井取得了明显的效果，平均单井注水压力上升了6.0MPa；吸水指数由调前的15m3/（d·MPa）下降到调后7.9m3/（d ·MPa）。

3.3 油井见效明显

水井井组的分层水驱动用效果，直接决定了油井产量高低，通过残渣对目的层进行调剖，收效明显。截止到2015年12月30日，见效油井56口，见效率71.8%，油井单井平均日增油1.1t，累计增油22 484t。

3.4 环境保护效果明显

注水残渣是长期困扰油田多年的环保顽疾，水处理产生的注水残渣不能随便倾倒，长期堆积又对周围环境造成严重影响和破坏，利用残渣进行注水井调剖实验获得了巨大成功，为残渣处理找到了一条光明之道。截止到2015年12月底，4年间有效利用污泥等注水残渣5万多m3，减少了残渣矿物气体挥发和地表水污染及对环境造成的极大危害，为油田的环境保护和持续健康发展做出了积极贡献。

4 结论

注水残渣的利用不仅限于此，其含有多种矿物质的资源特性，将为我们探索如何更好地利用这些资源打开想象空间，我们将继续探索注水残渣的社会用途，使其发挥出更大的社会资源优势，得到更加广泛的利用。

[1] 赵普春，廖泽文，肖利华，等.注水调剖技术提高文明寨油田采收率[J].油气地质与采收率，1996（yq）：20-26.

Sludge and other water use residue and environmental protection

Zhang Hai-sheng

X703

A

1003–6490（2017）09–0216–01

2017–07–09

张海胜（1968—），男，河南濮阳人，工程师，主要从事采油、安全、生产、质量、物资供应管理工作。