CN102191026A - 一种利用油田污水处理废渣制得的注水井在线调剖剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种利用油田污水处理废渣制得的注水井在线调剖剂，属于油田化工技术领域。一种利用油田污水处理废渣制得的注水井在线调剖剂，组分如下，均为重量份：泥砂100份、水泥15-30份、胶结促进剂0.1-0.3份、乳化剂1-3份、悬浮剂0.5-0.8份、增强剂0.5-2份；本发明既减少了油井中泥砂的排出，又提高了采油效率，并且保护了环境，使水处理基本上达到了零污染。

Description

一种利用油田污水处理废渣制得的注水井在线调剖剂

技术领域

本发明涉及一种利用油田污水处理废渣制得的注水井在线调剖剂，属于油田化工技术领域。

背景技术

随着我国油井的开发和石油的开采，我国石油的开采已经进入了高水低油的阶段，现在油井产生大量的污水，一般地，将这些污水中的泥砂和聚合物进行沉降分离，然后将其回注入油井作为注入水和用其配制聚合物溶液再注入油井中，以使其能够被有效利用，达到节约用水和实现资源化利用的目的。但是现在随着水的用量的加大，水中含有大量的钙离子、镁离子、碳酸氢根离子等无机离子能腐蚀注水管道，产生结垢，此外这些无机离子在聚合物溶液配制过程中会降低聚合物的粘度和活性，因此，要对这类污水进行处理，以降低水中无机离子的含量，提高其水质。然而，在水处理过程中，产生了大量的泥砂，其占用大量的土地用来存放，同时由于含有油类等化学物质对环境造成了损害，因此开发其有效利用途径，具有重大的经济利益和环境效益。处理水产生的泥砂的成分和粒径分布见表1。

表1处理水产生的泥砂的组成和粒径分布

名称	含量(％)	粒径(微米)
			碳酸钙	54.6	0.5-20
氢氧化镁	8.3	0.1-15
			碳酸镁	24.8	0.5-15
二氧化硅	10.6	5-15
			硅酸铝钾	0.5	1-10
硫酸钙	0.3	1-10
			其他	0.9	5-20

在泥砂的各种利用途径中，将其制成调剖剂，回注入地下，是最好的处理方式。将泥砂调剖剂，用调剖设备注入油井，达到固砂、堵水、调剖的目的，同时能够提高采油效率，以实现泥砂的零排放。此外，由于是通过加入化学试剂的方法将水中的无机离子如钙离子、镁离子等以化学反应的方式沉淀出来，因此，其产生的沉淀粒径较小，具有较好的悬浮性和较大的比表面积，非常适合于进行油田的调剖，结果见表1。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，根据水处理产生的泥砂具有粒径小，比表面积大等特点，提供一种利用油田污水处理废渣制得的注水井在线调剖剂。

发明概述

本发明以水处理产生的泥砂为主要成分，加入了胶结剂、胶结促进剂、乳化剂、悬浮剂、增强剂，制得了具有较好悬浮性和较强固结能力的调剖剂，实现了深度调剖。

发明详述

一种利用油田污水处理废渣制得的注水井在线调剖剂，组分如下，均为重量份：

泥砂100份、水泥15-30份、胶结促进剂0.1-0.3份、乳化剂1-3份、悬浮剂0.5-0.8份、增强剂0.5-2份；

所述的胶结促进剂选自下列组分之一或两种及以上任意比的组合：金属氧化物、氢氧化物、硫酸盐、磷酸盐；增强剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

所述水泥为特种硅酸盐水泥，铝酸盐水泥和磷酸盐水泥。胶结剂将调剖剂的各种成分进行胶结，使其固化胶结，具有了一定的强度。

所述金属氧化物为：氧化铝、氧化镁；氢氧化物为：氢氧化钠；硫酸盐为：硫酸钙；硅酸盐为：硅酸钠。胶结促进剂起到调节水泥固化速度的作用，根据需要调剖的深度，确定促进剂的用量，从而实现不同深度的可控调剖。

所述的乳化剂选自(烷基)磺酸盐，长链的醚类或op-10(烷基酚聚氧乙烯醚)；优选的，所述的(烷基)磺酸盐为：十六烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠；长链的醚类为：聚乙二醇，聚丙二醇。乳化剂将水进行部分乳化，从而降低水的表面张力，同时可以起到减缓泥砂的团聚和沉淀的作用。

所述的悬浮剂为水溶性的高分子聚合物；优选的，所述水溶性的高分子聚合物为：PVA(聚乙烯醇)，聚甲基丙烯酸，顺丁二酸酐-苯乙烯共聚物，CMC(羧甲基纤维素钠)，明胶，淀粉；最优的，所述水溶性的高分子聚合物为：聚甲基丙烯酸，CMC，明胶。

所述的硅烷偶联剂为：胺丙基三乙氧基硅烷；所述的钛酸酯偶联剂为：异丙氧基三羧酰基钛酸酯。增强剂可提高水泥的强度。

优选的，注水井在线调剖剂，组分如下，均为重量份：

泥砂100份、水泥为硅酸盐水泥20-25份、胶结促进剂为氧化镁或硫酸钙0.1-0.3份、乳化剂为十二烷基苯磺酸钠1-3份、悬浮剂为聚甲基丙烯酸钠0.5-0.8份、增强剂为胺丙基三乙氧基硅烷0.5-1.2份。

上述油田注水井的在线调剖剂的使用方法如下：

将由油井产生的污水中经沉降分离获得的泥砂与油田注水井的在线调剖剂按照每100重量份加入胶结剂15-30份、胶结促进剂0.1-0.3份、乳化剂1-3份、悬浮剂0.5-0.8份、增强剂0.5-2份的比例混合均匀后，加入水配制成固含量为5-10％的悬浮液注入油井中。

本发明具有如下优点：

1、本发明利用现有油井的开发和石油的开采中产生的污水经分离后于油田注水井的在线调剖剂混合回注油井，不仅节约了回注原料的成本，而且处理了油井开发和石油开采过程中产生的废弃物，产生了经济和环境的双重效益。

2、本发明所述的油田注水井的在线调剖剂配制原料均为现有市售常用化工原材料，制备成本低。

3、本发明使用方便，可以随时处理产生的污水，达到在线处理污水的效果，相较以往单独用调剖剂与泥砂等混合后回注油井在场地、人工和时间方面具有不可比拟的优势。

具体实施例

下面结合实施例对本发明做进一步阐述，但本发明所保护范围不限于此。

实施例中所用原料，如无特别说明，均为市售产品。

实施例1

称取100g水处理产生的泥砂，加入0.1g氧化镁(胶结促进剂)，1g十二烷基苯磺酸钠(乳化剂)，0.5g聚甲基丙烯酸钠(悬浮剂)，0.5g胺丙基三乙氧基硅烷(增强剂)，水泥为山水集团的硅酸盐水泥52.5R，水泥的用量可变，混合均匀后加入到900g水中，沉淀，固结，测试强度。

水泥用量/g	7天后从水中取出测试抗折强度/MPa
		15	2.8
20	3.4
		25	3.9
30	4.1

实施例2

称取100g水处理产生的泥砂，山水集团的硅酸盐水泥52.5R为20g，1g十二烷基苯磺酸钠(乳化剂)，0.5g聚甲基丙烯酸钠(悬浮剂)，0.5g胺丙基三乙氧基硅烷(增强剂)，加入可变量的硫酸钙(胶结促进剂)，混合均匀后加入到900g水中，沉淀，固结，测试强度。

硫酸钙用量/g	2天后从试样抗折强度/MPa	5天后从试样抗折强度/MPa
			0	0.8	2.0
0.1	1.4	2.7
			0.2	2.1	3.0
0.3	2.6	3.3

实施例3

称取100g水处理产生的泥砂，山水集团的硅酸盐水泥52.5R用量为25g，0.1g硫酸钙(胶结促进剂)，1g十二烷基苯磺酸钠(乳化剂)，0.5g聚甲基丙烯酸钠(悬浮剂)，加入可变量的增强剂胺丙基三乙氧基硅烷，混合均匀后加入到900g水中，沉淀，固结，测试强度。

胺丙基三乙氧基硅烷用量/g	7天后从水中取出测试抗折强度/MPa
		0	2.9
0.5	3.4
		1	3.9
2	4.1

Claims (10)

1.一种利用油田污水处理废渣制得的注水井在线调剖剂，组分如下，均为重量份：

泥砂100份、水泥15-30份、胶结促进剂0.1-0.3份、乳化剂1-3份、悬浮剂0.5-0.8份、增强剂0.5-2份；

所述的胶结促进剂选自下列组分之一或两种及以上任意比的组合：金属氧化物、氢氧化物、硫酸盐、磷酸盐；增强剂为硅烷偶联剂或钛酸酯偶联剂。

2.如权利要求1所述的在线调剖剂，其特征在于，所述水泥为特种硅酸盐水泥，铝酸盐水泥和磷酸盐水泥。

3.如权利要求1所述的在线调剖剂，其特征在于，金属氧化物为：氧化铝、氧化镁；氢氧化物为：氢氧化钠；硫酸盐为：硫酸钙；磷酸盐为：磷酸钠。

4.如权利要求1所述的在线调剖剂，其特征在于，所述的乳化剂选自(烷基)磺酸盐，长链的醚类或烷基酚聚氧乙烯醚。

5.如权利要求4所述的在线调剖剂，其特征在于，所述的(烷基)磺酸盐为：十六烷基苯磺酸钠，十二烷基苯磺酸钠；长链的醚类为：聚乙二醇，聚丙二醇。

6.如权利要求1所述的在线调剖剂，其特征在于，所述的悬浮剂为水溶性的高分子聚合物。

7.如权利要求6所述的在线调剖剂，其特征在于，所述水溶性的高分子聚合物为：聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸钠、顺丁二酸酐-苯乙烯共聚物、羧甲基纤维素钠、明胶或淀粉；

8.如权利要求7所述的在线调剖剂，其特征在于，所述水溶性的高分子聚合物为：聚甲基丙烯酸，羧甲基纤维素钠，明胶。

9.如权利要求1所述的在线调剖剂，其特征在于，所述的硅烷偶联剂为：胺丙基三乙氧基硅烷；所述的钛酸酯偶联剂为：异丙氧基三羧酰基钛酸酯。

10.如权利要求1所述的在线调剖剂，其特征在于，组分如下，

泥砂100份、水泥为硅酸盐水泥20-25份、胶结促进剂为氧化镁或硫酸钙0.1-0.3份、乳化剂为十二烷基苯磺酸钠1-3份、悬浮剂为聚甲基丙烯酸钠0.5-0.8份、增强剂为胺丙基三乙氧基硅烷0.5-1.2份。