含油污泥填充凝胶颗粒在马厂油田的研究与应用

刘虎

(中石化中原油田分公司采油六厂开发研究所，河南 濮阳 457000)

含油污泥填充凝胶颗粒在马厂油田的研究与应用

刘虎

(中石化中原油田分公司采油六厂开发研究所，河南 濮阳 457000)

油田开发中会产生大量的含油污泥，其成分复杂，处理费用高，对油田开发及环境存在很大的隐患。马厂油田最初采用回注的方式对含油污泥进行处理，虽然一定程度上处理了含油污泥，但是时间久了对井筒和地层产生了很大的损害，效果并不理想。马厂油田结合自身含油污泥特性开展新的研究应用，通过分析污泥成分，发现马厂油田含油污泥主要成分为悬浮固体物，含水率在85%左右，含泥率14%，而含油率很小，只有0.19%，将其代替土般土填充到凝胶颗粒中用来调驱，对含油污泥处理提出了新的思路，并对含油污泥填充凝胶颗粒性能进行了评价，发现其在不同矿化度下膨胀性能差别不大，高温稳定性较好，抗剪切能力良好，在实际应用中取得了良好的效果，既处理了含油污泥实现了环保，又实现了含油污泥再利用增加了产量提高了采收率，意义重大。

马厂油田；含油污泥；凝胶颗粒；调驱；提高采收率

含油污泥是油田开发中产生的污染物，成分复杂，处理难度较大，费用高，处理不当会对环境产生极大的危害，因此含油污泥的处理问题是油田开发中的一大难点。面对含油污泥处理困难的问题，一些单位也采用了一些处理方法：孤东油田利用离心分离法处理含油污泥，一定程度回收了原油[1]；吉林油田采用化学破乳-润湿法处理含油污泥，具有一定环保和原油回收价值[2]；河南油田和江汉油田对含油污泥进行焚烧处理，一定程度上降低了处理成本，增强了环境保护[3，4]。此外对含油污泥处理还有一些其他方法，如热水洗涤法、堆肥法、微生物法等[5～9]，很多学者对含油污泥处理研究现状和前景也做了分析对比[10～13]。纵观这些处理方法都是最大限度地处理含油污泥带来的环境问题，并没有对含油污泥进行很好的利用。笔者根据马厂油田含油污泥自身特点，从实际出发，结合调驱技术，将含油污泥代替土般土填充到凝胶颗粒中进行调驱，不仅对含油污泥进行了无害化处理，又一定程度上用于油田开发中，实现了环保和增产增效的双赢目的，为含油污泥的处理利用打开了新的思路。

1 马厂油田基本特征

马厂油田位于东濮凹陷中央隆起带南端，属于复杂断块油藏，历经30年的开发，主力油层出现不同程度水淹，地层的非均质性加剧，层间和层内矛盾日渐突出，注入水沿高渗透层或大孔道突破，注水驱油效率大幅度降低，对应油井的综合含水率居高不下，挖潜难度越来越大。在目前形势下，仅仅依靠注水驱油已经很难挖潜剩余油，而通过调驱技术可以一定程度上改善层内、层间矛盾，增大水驱油波及体积，达到提高采收率的目的。考虑到马厂油田目前开发形势以及开发过程中产生大量的含油污泥处理问题，将含油污泥代替土般土填充到凝胶中进行调驱应用，达到了较好的开发效果。

2 马厂油田含油污泥特性

马厂油田含油污泥成分复杂，通过对联合站污泥成分分析，马厂油田含油污泥成分有地层砂、少量油质、管网垢质、高分子絮凝剂沉降物以及水体中沉降的悬浮固体物等，主要成分以水体沉降的悬浮固体物为主。其次，马厂油田含油污泥含水率在85%左右，含泥率14%，而含油率很小，只有0.19%。此外，马厂油田含油污泥还具有来源广、悬浮性能好、成本低、黏度低、易泵送的特点，因此根据这些特性将其代替土般土填充到凝胶颗粒中，具有实际的应用价值。

3 含油污泥填充凝胶颗粒性能分析

3.1 矿化度对含油污泥填充凝胶颗粒的影响

矿化度的不同对含油污泥填充凝胶颗粒可能会产生一定程度的影响，为了研究不同矿化度下含油污泥填充凝胶颗粒性能的变化，分别用纯净水、12×104mg/L标准盐水、20×104mg/L标准盐水在90℃和100℃条件下测试了其性能的变化，结果如图1所示。从图1可以看出，在盐水中含油污泥填充凝胶颗粒的膨胀能力较纯净水呈现下降趋势，但在不同矿化度盐水中的膨胀性能相差不大。

图1 矿化度对含油污泥填充凝胶颗粒膨胀性能的影响

3.2 含油污泥填充凝胶颗粒高温稳定性评价

含油污泥填充凝胶颗粒高温稳定性变化对其实际应用影响巨大，据此对含油污泥填充凝胶颗粒做了高温稳定性试验，结果见表1。表1结果显示，含油污泥填充后的凝胶颗粒具有较好的高温稳定性，在100℃，矿化度12×104mg/L条件下能够保持颗粒长期完整，120d后颗粒由软变硬后更加不易溶化。

表1 100℃，12×104mg/L条件下含油污泥填充凝胶颗粒高温稳定性评价结果

3.3 抗剪切能力评价

将含油污泥填充凝胶颗粒用质量分数1%NaCl盐水配制成5‰的溶液，待72h吸水达到饱和后，在常温、60r/s的转速下高速剪切30min，观察发现颗粒的完整性较好，说明含油污泥填充凝胶颗粒的抗剪切能力很好。

通过研究可知，含油污泥填充凝胶颗粒在不同矿化度下膨胀倍数差别不大，高温稳定性能良好，抗剪切能力也很好，整体性能良好。

4 含油污泥填充凝胶颗粒的调驱应用效果分析

根据研究成果，运用含油污泥填充凝胶颗粒对马厂油田一些井组进行调驱，调驱后注水压力均明显上升，压降曲线明显上移变缓，对应油井增油效果明显。该项研究不仅有效地处理了大量的含油污泥，避免了环境污染问题，更是对含油污泥进行了再利用处理，取得了较好的开发效果，实现了增产增效的目的，为油田高含水开发后期的剩余油挖潜打开了新的思路。现以马11-23井组为例说明含油污泥填充凝胶颗粒调驱实际应用效果。

4.1 井组概况

图2 马11-23井调驱前后压降曲线对比图

4.2 调驱效果分析

1)压降曲线对比 对比图2中调驱前后马11-23井压降曲线可以看出：调驱后油压明显上升，由调驱前的8MPa上升至19MPa，且调驱后压降较慢，说明调驱在封堵大孔道及高渗透层、减缓水驱流体渗流速度方面取得了很好的效果。

表2 马11-23井调驱前后吸水剖面对比表

注1：空白代表该层不吸水。

3)对应油井效果分析 马11-23井对应油井马11-C40井和马11-140井：调驱后马11-C40井日产油由2.80t增加至3.23t，累计增油424t；马11-140井日产油由2.3t增加至2.88t，累计增油162t，在油田高含水期开发后期效果比较明显。

综上所述，通过含油污泥填充凝胶颗粒对马厂油田进行调驱，效果显著，不仅有效改善了压降曲线和吸水剖面，还实现了增产增效的目的。

5 结论

1)马厂油田产出大量含油污泥，来源广、成本低，通过代替土般土填充到凝胶颗粒进行调驱应用，解决了马厂油田含油污泥处理问题，提出了污泥处理新思路。

2)马厂油田含油污泥成分复杂，以固体沉降物为主，含油率较低，将其填充到凝胶颗粒中，发现在纯净水中膨胀倍数较盐水高，而在不同矿化度下膨胀性能差别不大，高温稳定性好，抗剪切能力良好，适用于调驱应用。

3)通过马厂油田调驱实际应用发现，含油污泥填充凝胶颗粒较好地改善了压降曲线和吸水剖面，使压降曲线缓慢降低，启动了潜力注水层段，实现了增油提高采收率的目的。

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[编辑] 黄鹂

2016-06-10

刘虎(1986-)，男，硕士，助理工程师，现从事油气地质开发工作，877359861@qq.com。

TE991.06

A

1673-1409(2017)3-0054-04

[引著格式]刘虎.含油污泥填充凝胶颗粒在马厂油田的研究与应用[J].长江大学学报(自科版),2017,14(3):54～57.