CN101475295B - 一种油田油泥砂资源化利用的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油泥砂资源化利用处理方法，将固体废弃物油泥砂从沉砂池或其它存放场地转移、砂浆一次浓缩、砂水分离、加乳化剂球磨、螺旋分级分离、砂浆二次浓缩，最后使泥砂与油和水分离；其中所述的加乳化剂球磨是用球磨机进行，可使油与泥砂的初步分离与研磨协同进行。油泥砂最终可制成调剖剂，大剂量注入地层深部，保证注入的油泥砂不再外排，同时胶结了地层砂，改造了油藏，可减少地层出砂，做到节能减排，提高生产效率，确保清洁生产，做到油泥砂的资源化利用。

Description

一种油田油泥砂资源化利用的方法

技术领域

本发明涉及一种油泥砂资源化利用的循环经济技术，特别是一种油田油泥砂资源化利用处理工艺流程，用于处理油田尤其疏松砂岩油田生产过程中产生的大量油泥砂。

背景技术

地层砂、泥质以及有机物与泥质形成的胶泥在疏松砂岩油藏中，会随着高强度、大液量的油井生产被带到地面，经过油田地面管网的输送最后集中到了联合站，经过沉降分离后油泥砂被直接排放到自然环境中。根据分析，油泥砂成分复杂，含有油、泥、砂，含油量一般为0.1％-45％，含水率为5％-80％，含有固体泥砂量为4％-80％，属于固体废弃物，不能直接利用。油田尤其是疏松砂岩油田的开采不可避免地将大量地层油泥砂开采到地面，一般油田每年产生油泥砂上万立方米，多者高达十几万立方米，油泥砂不断增加积累，堆放在露天环境中，这些污染物排入环境后，其中所含的石油类物质会对环境造成极大的污染，也对人类和地表生物的健康生存造成了威胁，同时浪费了大量的石油资源。

如何对油泥砂进行处理是许多油田面临的难题之一，目前国内外对油泥砂的处理方法均有各自的不足之处：填埋法比较占用土地资源，而且对地下水及土壤会造成污染；热处理技术一次性投资很大而且运行费用高，工艺不成熟；生物处理与处置技术(包括土地处理法、堆肥处理法、生物液固处理法、生物处置法-农田法)的普遍缺点是处理较慢；蒸馏分离处理技术对含油量较低的污泥处理效果不理想，设备投入大；干化后制砖工艺只能减少堆放的面积，而且所制的的砖强度较小，达不到建材标准。

通过对国内外现有技术的介绍，可以较清楚地认识到，针对油泥砂的性质、成分、排放量、处理成本、产生的效益、减少排放的规模的不同，各种技术均具有一定的应用前景。但是当油泥砂的排放量巨大时，目前尚无有效的方法。

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方法。

发明概述

油泥砂经过油泥分离、分出大部分原油的同时进行分选、大颗粒粒度细化后，分出大部分原油且粒度细化了的油泥砂制成调剖剂，用调剖设备大剂量注入地层深部，在地层条件下自身胶结同时胶结地层砂，形成段塞，不再被采出，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。

发明详述

本发明的技术方案如下：

一种油泥砂资源化利用方法，包括步骤如下：

将联合站的废弃物油泥砂同水汇集至沉砂池或其它存放场地，从沉砂池水下或其它存放场地将油泥砂移至浓缩装置，经砂浆一次浓缩、砂水分离、球磨、螺旋分级分离、砂浆二次浓缩，最后使泥砂与油和水分离，尤其是尽可能多地分出原油。其中所述的球磨是用球磨机进行，可使油与泥砂的初步分离与研磨协同进行，使粒度200目以下的油泥砂不低于油泥砂总质量的70％或根据地层条件达到调剖剂粒度要求。

将分出大部分原油达到制作调剖剂粒度要求的油泥砂制成调剖剂，用调剖设备输送进地层深部，在地层条件下自身胶结同时胶结地层砂，形成段塞，不再随采出液被采出，达到地层深部固砂防砂堵水调剖提高采收率的目的。调剖剂的制备可按现有技术。

用于上述处理方法的处理装置包括：立式泥浆泵，螺旋分级机，球磨机，自动控制器，砂水分离机，斗式提升机，浓缩机，油水分离装置。

上述的步骤中，将经过砂水分离后的油泥砂用球磨机进行粉碎，油泥砂粒度细化，使粒度200目以下的油泥砂不低于70％，或根据地层条件达到调剖剂粒度要求以确保油泥砂有足够的细度，便于在地层中运移，达到地层能全部吸纳所排油泥砂，实现零排放。该球磨过程同时利用球磨击打的协同效应达到油与泥砂的分离，同时使油泥砂粒度细化，减少对调剖机械及管路的磨损。

上述的方法中，使用油水分离装置使泥砂与油和水分离，不仅减少了原油对固结强度的伤害同时可产生一定的经济效益。油水分离装置可用常规分离罐，在罐的最上方是油出口，水出口低于油出口，在罐的最下方设泥砂浆出口。

上述的方法球磨过程中，可以适当加入乳化剂加强泥砂与油和水分离，凡有助于泥砂与油和水分离的乳化剂均可使用，当然从降低成本考虑，一般选择市场上价格较低的常用乳化剂，具体可选自非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、碱，根据油泥砂性质选其一种或几种，或不添加。

与现有的处理工艺和方法相比，本发明在处理过程中用球磨机将油泥砂粒度细化，不仅减小了油泥砂对调剖机械装置的磨损，减小了油泥砂在地层中运移阻力，确保地层能全部吸纳所排油泥砂，同时可利用球磨击打的协同效应分出油，不仅可产生经济效益而且可减少原油油泥砂胶结强度的伤害；油泥砂最终制成调剖剂，大剂量注入地层深部，保证注入的油泥砂不再外排，同时胶结了地层砂，改造了油藏，可减少地层出砂，做到节能减排，提高生产效率，确保清洁生产，做到油泥砂的资源化利用。

附图说明

图1是本发明的油泥砂处理方法的工艺流程图。

具体实施方式

实施例：

参照附图1，本发明工艺流程如下：联合站油泥砂由水冲至沉砂池，由于重力作用，水和油泥砂分别处于沉砂池的上部和下部，沉砂池中用立式泥浆泵抽取油泥砂至浓缩给料机，该泵经过加长改造后抽取泥砂的入口直达沉砂池底部。入口处可采用以下三种方案之一将油泥砂搅起以备泵抽出：一是采用加长泵轴同轴叶轮进行螺旋搅拌，二是用支管引水冲砂，三是用防爆搅拌器搅拌。向沉砂池送电的配电电缆架空设置，泵架在浮阀上由人工拉动或者由行吊拖动。

浓缩给料机进料口在机底部2/3处，由防爆称重自动控制器或浮球自动控制器控制立式泥浆泵向浓缩机间歇给料。浓缩机上部的水和浮油溢流回沉砂池。进入浓缩装置的油泥砂质量分数为1％-70％，经浓缩后油泥砂质量分数为30％-80％。浓缩给料机给料速度由底部出口绞龙控制。

根据物料不同浓缩给料机出料浓度达到要求可直接进球磨机，若浓度不足可进入砂水分离机进一步浓缩，砂水分离机在本专利中有双重作用，若油泥砂含水量较低，呈非流态，则将油泥砂用斗式提升机直接送入砂水分离机，此时砂水分离机可起到定量给料机的作用。砂水分离机中溢流出的水及浮油基本不含油泥砂，回流至沉砂池。由变频器控制砂水分离机的螺旋从而控制砂水分离机对球磨机的给料速度。砂水分离后油泥砂质量分数大约在30％-80％左右。

浓度达到要求的油泥砂进入球磨机，球磨机利用球磨击打的协同效应做到油泥分离，并将油泥砂粒度细化，以减少了对注入机械及管路的磨损。同时，使用加药装置向球磨机内加入质量分数为0.2％-0.4％聚氧乙烯壬基醚表面活性剂以及质量分数为0.2％-0.5％的碱(主要成为为NaCO₃，NaOH)，以利于油泥分离。经过球磨机处理后的油泥砂浓度约为30％-80％，粒度达到200目以下的油泥砂占70％。

油泥砂随后被送入螺旋分级机，螺旋分级机的作用是将达到粒度的油泥砂分离出来至下一工序，大颗粒送回至球磨机中。

经过螺旋分级机的分选后的油泥砂有两套方案进行浓缩。方案一进入浓缩机，浓缩机的作用是实现油水分离、泥砂浓缩直接装桶出料，油和水溢流入油水分离罐，油和水互不相容，长期存放后油处于油水分离罐的上层，可定期转移回收利用，水含有表面活性剂回流程利用；方案二达到粒度的油泥砂由螺旋分级机转移至沉淀池，上层选出原油，溢出水，下层沉下泥砂，达到一定容量停止供料，沉淀池底部留有渗流口，经多余水分自然渗出，成品装袋。

油泥砂经此流程处理后作为主要原料用于制调剖剂，可用于油田调剖。

Claims (4)

1.一种油泥砂资源化利用处理方法，包括步骤如下：将固体废弃物油泥砂从沉砂池或其它存放场地转移、砂浆一次浓缩、砂水分离、加乳化剂球磨、螺旋分级分离、砂浆二次浓缩，最后使泥砂与油和水分离；其中所述的加乳化剂球磨是用球磨机进行，可使油与泥砂的初步分离与研磨协同进行，使粒度200目以下的油泥砂不低于油泥砂总质量的70％或根据地层条件达到调剖剂粒度要求。

2.根据权利要求1所述的一种油田油泥砂资源化利用处理方法，其特征在于所述的使泥砂与油和水分离是采用油水分离罐。

3.根据权利要求1所述的一种油田油泥砂资源化利用处理方法，其特征在于所述的球磨过程中加乳化剂，乳化剂选自可使泥砂与油和水分离的常规表面活性剂，所说的表面活性剂为非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、碱中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的一种油田油泥砂资源化利用处理方法，其特征在于将产品油泥砂制成调剖剂，输送进地层深部，调剖剂在地层条件下自胶结。

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