尕斯N1-N21油藏污泥調(diào)剖劑室內(nèi)性能評(píng)價(jià)

李歡

摘要：尕斯油田污泥調(diào)剖劑室內(nèi)性能評(píng)價(jià)的研究一方面為油田尋找一種綜合利用含有污泥的科學(xué)方法，解決含油污泥外排污染環(huán)境的問題，減少環(huán)境污染和降低含油污泥固化處理費(fèi)用;另一方面，也為油田尋找一種價(jià)格更加低廉的調(diào)剖劑，推進(jìn)油田細(xì)分層精細(xì)注水開發(fā)的進(jìn)程。

關(guān)鍵詞：藥劑篩選;復(fù)合堵劑

青海柴達(dá)木盆地尕斯庫(kù)勒油田N1-N21油藏位于柴達(dá)木盆地茫崖坳陷內(nèi)。N1-N21油藏的構(gòu)造是1958年地震勘探發(fā)現(xiàn)的一個(gè)潛伏構(gòu)造，該油田2004年進(jìn)行儲(chǔ)量復(fù)算，其結(jié)果為探明地質(zhì)儲(chǔ)量4604×104t，疊合面積18.3km2。截止2016年8月底全油藏共有油水井746口，其中采油井540口（開井418口，計(jì)劃關(guān)井122口），注水井206口（開井171口，計(jì)劃關(guān)井35口）。目前油藏綜合含水69.74%，相對(duì)去年年均含水（68.31%）上升率為1.68%，老井自然遞減率14.03%，老井綜合遞減率10.35%。

對(duì)含油污泥的處理與應(yīng)用，歐美采用生物技術(shù)、化學(xué)分離方法從含油污泥中回收污油，但其運(yùn)行成本較高，不適合我國(guó)油田。

國(guó)內(nèi)最早應(yīng)用污泥調(diào)剖的是華北油田，初次施工共開展15井次，井組有效率87.5%;勝利油田樁西采油廠從2008年開始研究含油污泥調(diào)剖技術(shù)，2010年開始現(xiàn)場(chǎng)投用，截止目前共在樁西采油廠應(yīng)用75井次，共處理含油污泥60000噸。

總體來看，國(guó)內(nèi)污泥調(diào)剖工藝已逐步成熟，特點(diǎn)是規(guī)模小、注入量少、以簡(jiǎn)單回注為主。

污泥組分分析：通過對(duì)尕斯聯(lián)合站干化池，池底污泥取樣分析得出，干化池污泥污泥主要組分為含水70%，含油6%～7%，含鹽15%～18%，固相泥砂8%～9%。

二、污泥粒徑分析：通過粒度檢測(cè)儀對(duì)不同粒徑污泥分布做了統(tǒng)計(jì)，污泥固相顆粒粒徑中值為12.6um，粒徑<30um的比例均占到77%左右，符合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)剖劑使用要求。

三、污泥流動(dòng)性：通過監(jiān)測(cè)不同含水率下污泥粘度，分析得出當(dāng)污泥含水率在75%—80%之間時(shí)，體系粘度小于100mPa.s，滿足運(yùn)輸及注入要求。所以現(xiàn)場(chǎng)施工，理想的含水率應(yīng)控制在78±2%幅度范圍內(nèi)。

四、污泥樣品水型分析：通過取一定量污泥樣品和注入水樣進(jìn)行水性分析對(duì)比，污泥和注入水的總礦化度為80000～110000mg/L，污泥中含水水型與注入水水型基本一致，為CaCl2型。

五、污泥配伍性實(shí)驗(yàn)：通過開展五敏及孔侯匹配試驗(yàn)得出，尕斯聯(lián)合站污泥與地層配伍性較好，可以作為一種無害化調(diào)剖堵劑。

六、污泥封堵性試驗(yàn)：通過開展巖心封堵試驗(yàn)，分析得出由于污泥顆粒粒徑較小，對(duì)于高滲透層、水竄通道或大孔道油藏封堵率在30%以下，單一使用污泥進(jìn)行封堵難以起到封堵作用。因此需在污泥中添加體膨型堵劑等固相顆粒，以提高調(diào)堵劑在地層中的封堵強(qiáng)度，增加抗沖刷性，延長(zhǎng)封堵時(shí)間，增大封堵率。

第二部復(fù)合污泥調(diào)剖堵劑研究：

一、懸浮劑篩選及評(píng)價(jià)：由于污泥在運(yùn)輸、配制及注入過程中可能存在過早脫水分層現(xiàn)象，進(jìn)而影響施工效果，為提高穩(wěn)定性，需在污泥中加入一定量的懸浮劑，利用懸浮劑的增稠、保水性能，使污泥調(diào)剖劑保持較好的均一性，有利于污泥調(diào)剖劑在地層中流動(dòng)和運(yùn)移。本次實(shí)驗(yàn)選用了5種懸浮劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。分別為：羧甲基纖維素、玉米淀粉、聚丙烯酰胺、鈉基膨潤(rùn)土、陰離子纖維素。

一、通過對(duì)比5種體系在單位溶脹時(shí)間內(nèi)的粘度變化情況，陰離子纖維素具有用量少、耐鹽性好、增粘效果明顯等特點(diǎn)，選為適宜的污泥懸浮劑。

一、根據(jù)室內(nèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果指導(dǎo)：在現(xiàn)場(chǎng)使用過程中，如果具備良好的注入條件， 4h以內(nèi)，無需添加懸浮劑。反之則需添加1%的懸浮劑，可以將污泥存放時(shí)間延長(zhǎng)至24h，污泥調(diào)剖劑性能穩(wěn)定。

二、顆粒篩選與性能評(píng)價(jià)：

添加顆粒是提高封堵性能的常用手段，本次實(shí)驗(yàn)選用了三種顆粒進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，分別為柔性顆粒，體彭顆粒，植物纖維顆粒。

二、通過對(duì)比三種顆粒封堵性及膨脹時(shí)間，優(yōu)選體膨顆粒作為污泥堵劑的添加顆粒，該顆粒與污泥復(fù)配后的封堵率達(dá)到84%，基本滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，但隨著施工液量增加，水流沖刷時(shí)間延長(zhǎng)，致使污泥與顆粒在孔隙中運(yùn)移，污泥調(diào)剖劑封堵性能下降，因此，還需增加凝膠段塞進(jìn)一步提高封堵能力，延長(zhǎng)調(diào)剖有效期。

三、最終確定體系配方為：

2%體膨顆粒+（0.2%～0.3%）聚合物+污泥;在該濃度范圍內(nèi)，凝膠成膠時(shí)間在20～40h內(nèi)可調(diào)，凝膠強(qiáng)度在11000 mPa.s--20000 mPa.s之間，封堵率大于95.4%，是一種較好的調(diào)剖堵劑。

四、復(fù)合調(diào)剖堵劑室內(nèi)實(shí)驗(yàn)小結(jié)：

尕斯聯(lián)合站污泥組分中固相顆粒粒徑符合橋堵理論要求，同時(shí)與地層配伍性較好，可以作為一種無害化調(diào)剖堵劑。單一使用污泥進(jìn)行封堵難以起到封堵作用，因此需在污泥加以復(fù)配，以提高調(diào)堵劑在地層中的封堵強(qiáng)度，增加抗沖刷性，延長(zhǎng)封堵時(shí)間，增大封堵率。

確定了凝膠體系的優(yōu)選配方為：2%體膨顆粒+（0.2%～0.3%）聚合物+污泥，該配方封堵率可以達(dá)到94%以上，具有良好的封堵性能。