CN101451061B - 一种油泥砂固砂堵水调剖剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油泥砂固砂堵水调剖剂，由以下原料组分混合而成：油泥砂，固结剂10～90份，或者配加改性剂、固结加速剂或固结延缓剂；所述油泥砂是经过球磨机球磨分离掉部分大原油并达到调剖剂粒度要求，使粒度在200目以下的油泥砂不低于油泥砂总质量的70％；所述固结剂选用下列之一或组合：水泥或水泥熟料、钢渣、矿渣、粉煤灰、石膏、石灰、氧化镁的一种或几种。应用时将调剖剂配成1％～20％的悬浮液，用调剖设备注入油田地层深部。本发明不仅充分利用了各种油田生产过程中产生的大量油泥砂，达到减排的目的，而且将油泥砂资源化用做固砂堵水调剖剂，达到固砂堵水提高采收率的目的。

Description

一种油泥砂固砂堵水调剖剂

技术领域

本发明涉及油田固体废弃物油泥砂的资源化利用方法，特别涉及将油泥砂用于油田固砂堵水调剖剂。

背景技术

油田尤其是疏松砂岩油田油泥砂主要来源于注水开发过程中，随着采出液含水率越来越高，采出液带出的地层泥砂越来越多，在联合站脱水罐、贮油罐、污油罐等底部沉积，清罐后产生大量油泥砂；另外油田生产过程中设备穿孔、作业及盗油破坏造成的原油撒落、污染的土壤，收集形成油泥砂。油田油泥砂的成分复杂。含油量高，一般为0.1-50％，含水率为5-80％，含有固体泥、砂量为4-80％。油田油泥砂呈油、泥、砂、水多相混合状态，属固体废弃物，不能直接利用。目前一般采取无害化处理，但每种方法都存在不足，如：堆放法以生物作用为主，时间长一般二十五年、占用土地、堆放过程中一直污染者环境；燃烧法：因油泥砂含油含水量不确定，工艺上难以实施，并且实施过程中要耗能，成本较高；洗涤法：难能洗到达标排放且耗能耗水，成本高；烧成砖：强度低达不到建材要求；其他资源化方法能够利用一部分油泥砂，但用量有限不能达到零排放。一般疏松砂岩油田每年产生油泥砂上万方，多者可高达十万方，并且油泥砂不断增加积累，长期堆放在露天环境中，无法处理，占用大量土地资源，给环境造成直接污染，其中的石油类和有毒有害物质随着雨水的冲刷污染土壤和水源。如何解决油泥砂污染问题是许多油田面临的难题之一。

另一方面油田尤其是疏松砂岩油田油泥砂随注水开发不断采出，造成地层亏空甚至形成大通道，使采出液含水不断上升，为弥补地层亏空，油田不断向地层大剂量的注入颗粒型堵剂，含油地层油采出后的亏空协同油泥砂排除的亏空远远大于所排油泥砂。将油泥砂回注地层，地层容量足够，可以解决环保问题，另外将油泥砂改性变成可以用于地层深部大剂量堵水调剖的有用材料，在地层条件下除自身胶结外还可胶结地层砂，形成段塞，在实施油水井地层深部堵水调剖的同时能够增强地层砂胶结的强度，减轻地层出砂，达到油泥砂大规模减排甚至零排放、地层深部堵水调剖、地层深部固砂等三合一终极技术目标，最总达到油泥砂零排放的资源化利用。本发明的技术方案就是以此为目标的。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种油泥砂零排放的资源化利用技术，即将油泥砂制成堵水调剖剂，该堵水调剖剂可将油泥砂资源全部利用，达到零排放的目标。

本发明的固砂堵水调剖剂按以下原料组分混合而成：油泥砂20～90份，改性剂0～5份，固结剂10～90份，固结加速剂0～90份或固结延缓剂0～90份。所述油泥砂是经过球磨机球磨分离出去原油并达到调剖剂粒度要求，使粒度在200目以下的油泥砂不低于油泥砂总质量的70％。

所述改性剂可以是含有憎水亲油有机基团的任何一种有机物，尤其以油类物质为优选。

具体选自硬脂酸钠、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸、丙烯酸脂类、金属皂类、糠醇类、乙烯类接枝共聚物中的至少一种。还可以选自碱性硅醇钠、含氢硅油、正硅酸乙酯、微晶蜡、淀粉、氯硅烷、偶联剂、醋酸纤维素、聚砜、聚芳酰胺、PVC(聚氯乙烯)、PVC(聚氯乙烯)/聚丙烯腈共聚物、尼龙、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯油脂涂料、天然树脂、酚醛树脂、改性沥青、醇酸树脂、氨基树脂、硝化纤维素、乙烯树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯树脂、橡胶中的至少一种。所述改性剂作用是使油泥砂制成的固砂堵水调剖剂在地层条件下形成憎水段塞，该改性剂视地层要求决定是否添加。

所述固结剂选用下列之一或组合：水泥或水泥熟料、钢渣、矿渣、粉煤灰、石膏、石灰、氧化镁的一种或几种；所述的水泥为下列之一或2-3种的组合：硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥、矿渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、钢渣水泥、锶渣水泥、铁铝酸盐水泥、硫铝酸盐水泥、含钡硫铝酸盐水泥、阿利特硫铝酸钡水泥、硫铁铝酸钡钙水泥、贝利特硫铝酸钡钙水泥、高贝利特水泥、磷铝酸盐水泥。油泥砂用作固砂堵水调剖剂注入地层必须进行固结，否则磨细的油泥砂更容易随采出液采出，并且目前的防砂措施无法防住。

所述固结加速剂选自下列之一或组合：CH₃COONa、三乙醇胺、硫酸铵、氯化钙、硫酸钠、羟基羧酸、偏铝酸钠、乙二醇、瓦斯灰、三异丙醇胺、铝氧熟料、重铬酸钾、二氧化硅、氟硅酸镁、氟铝酸钙、碳酸钠、生石灰、甲酸、氢氧化钠、氧化铝、氯化钠、亚硝酸钠、CH₃COONa、KAl(SO₄)₂12H₂O、硬石膏、硫酸铝、硅酸钠、氯化钾、三氯化铝、丙烯酸钙、羟基丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙稀酸。

所述固结延缓剂选自下列之一或组合：淀粉、酒石酸、酒石酸钾钠、柠檬酸三胺、磷酸二氢钠、二聚磷酸钠、双酮山梨糖、葡萄糖、甜蜜缓凝剂、水杨酸钠、含氧有机酸、多元醇、Na₃PO₄、Na₂B₄O₇、CaCl₂、AlCl₃、Al₂(SO₄)₃、木钙、木钠、糖钙、蔗糖、柠檬酸钠、硫酸钾钠、羟乙基纤维系、三聚磷酸钠、聚乙烯醇、氯铂酸。

通过调节固结加速剂和固结延缓剂配方比例可以设计胶结速度，根据地质情况做到定点定位固砂堵水调剖。

根据需要可以实施润湿性翻转，使形成的段塞具有亲油憎水的特性，达到更好的固砂堵水调剖的作用。地层条件下温度高、在含油水中、油泥砂中又有大量泥质，油泥砂以很低的浓度由水携带进入地层经自然沉降后胶结，是技术难点。本发明技术路线：油泥砂经过球磨机球磨分出大部分原油，达到一定粒度后可添加改性剂，固结剂，根据地层条件添加固结加速剂或固结延缓剂，用调剖设备注入地层。

使用方法：粒度细化了的油泥砂无需干燥，用管线水携带转移到调剖储罐中，按设计比例加入固结剂和其他药剂，配成1％～20％wt的悬浮液，用调剖设备注入地层深部。在地层条件下，以设计的深度设定的速度固结形成一定强度的(憎水)段塞，达到地层深部固砂防砂堵水调剖提高采收率的目的，对环境产生污染的油泥砂得以零排放的资源化利用。

首先将油泥砂经过油泥分离、分出附着的大部分原油的同时进行分选、大颗粒粒度细化(研磨)后，可实施润湿性翻转，与可控固化胶结剂配制成一定浓度的固砂调剖堵水悬浮液，用调剖设备大剂量注入地层深部，在地层条件下，以设计的深度设定的速度固结形成一定强度的(憎水)段塞，达到地层深部固砂防砂堵水调剖提高采收率的目的，研磨的目的一是减少对调剖设备的磨损，二是固砂堵水调剖剂能输送到地层深部确保地层能全部吸纳所排油泥砂，又能达到深部固砂堵水调剖的目的。

本发明特点是一种油田尤其是疏松砂岩油田油泥砂零排放的资源化用于固砂堵水调剖剂的方法，不仅处理了各种油田生产过程中产生的油泥砂，达到减排的目的，而且将油泥砂资源化用做固砂堵水调剖剂，达到固砂堵水提高采收率的目的。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明，但不限于此。

实施例1：均为重量份。(第1组)

经过球磨机球磨分出大部分原油并达到粒度要求的油泥砂60份，改性剂：硬脂酸钠(皂角)1份，固结剂：标号62.5的磷铝酸盐水泥23份，矿渣8份，石膏1份，石灰0.5份，固结延缓剂：淀粉6.5份。以上成分可用管线水携带转移到调剖储罐中，配成5％wt的悬浮液，用调剖设备注入地层深部。

实施例2：均为重量份。(第2组)

经过球磨机球磨分出大部分原油并达到粒度要求的油泥砂50份，固结剂：含钡硫铝酸盐水泥(制备方法参见CN1035486，申请号89100506.4)33份，钢渣11份，石膏2份，石灰1份，固结加速剂：三乙醇胺1份、氟硅酸镁1份。以上成分可用管线水携带转移到调剖储罐中，视注入压力配成3％～8％wt的悬浮液，用调剖设备注入地层深部。

实施例3：各原料用量为重量份或重量比(第3组)

经过球磨机球磨分出大部分原油并达到一定粒度油泥砂60份，改性剂0份，固结剂配方贝利特硫铝酸钡钙水泥(制备方法参见CN1887766)30份，钢渣11份，石膏2份，石灰1份。以上成分可用管线水携带转移到调剖储罐中，视注入压力配成3％～8％wt的悬浮液，用调剖设备注入地层深部。

实施例4：均为重量份或重量比(第4组)

经过球磨机球磨分出大部分原油并达到一定粒度油泥砂66份，改性剂：硬脂酸钠1份，固结剂：含钡硫铝酸盐水泥(制备方法参见CN1035486)13份，标号62.5磷铝酸盐水泥20份，粉煤灰3份，石膏2份，石灰1份，氧化镁1份，固结延缓剂：淀粉2.5份、木钙1份。以上成分可用管线水携带转移到调剖储罐中，视注入压力配成3％～8％wt的悬浮液，用调剖设备注入地层深部。

Claims (1)

1.固砂堵水调剖剂，其特征在于由以下原料组分混合而成：

经过球磨机球磨分出大部分原油并达到粒度要求的油泥砂60份，改性剂：硬脂酸钠1份，固结剂：标号62.5的磷铝酸盐水泥23份，矿渣8份，石膏1份，石灰0.5份，固结延缓剂：淀粉6.5份；均为重量份；

所述达到粒度要求的油泥砂是，使粒度在200目以下的油泥砂不低于油泥砂总质量的70％。