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含油污泥调剖技术的研究

含油污泥调质技术

  压强度的测试,该堵剂养护3天的抗压强度在1MPa以上。封堵性能实验结果表

  明:该调剖剂岩心封堵率在99%以上,突破压力在8MPa以上,具有较高的封堵

  强度。耐冲涮实验表明:在经过200℃水蒸汽冲刷100倍后,渗透率和堵塞率均

  intemalandextemalis introducedinthis

  hi曲temperaturescoudngresistallce.Tbis

  mathematical sinlulation is done. Tlle

  Keywords:oilysludge,profilecontrol,heaVy

  段,至“八五’’后两年我国堵水调剖剂的增油量己突破百万吨,成为“稳油控水"

  淀类、酸化解堵类、微生物类、复合类等10大类型。这里只对常用的一些堵剂进

  水泥堵剂是由平均粒径小于5um的微细水泥辅以多种添加剂组成,属于颗粒型堵

  近年来,又发展出了超细水泥¨1颗粒细(400目以上),超细水泥浆可进入低渗

  透层,凝结后具有抗压强度大,有效期长的特点,可用于封堵大孔道和高产水层,

  径的l/3一l/9时,堵塞效果最好。大于这个粒径范围时不易进入,小于这个范围则

  外(包括美国)对泡沫均进行了系统的大量室内研究陋1。根据起泡液的成分将泡沫

  膨润土、白粉等。泡沫用于油层增产,主要是需要很高稳定性的泡沫,亦称刚性泡

  国内克拉玛依油田用起泡剂ABS阳1、稳定剂CMC、膨润土固相配制泡沫调剖剂,

  子聚丙烯酸胺堵水剂n们是阳离子聚丙烯酞胺带正电荷部分与带负电荷的岩石表面

  硅一氧一硅键(qi十Si一)的有机硅聚合物,.Si十Si一键的氧根朝向岩

  石表面(向内),烃基向外,使岩石表面憎水。大庆油田最早使用有机硅化合物堵

  浓硫酸注入地层后与Ca2+,M92+反应生成CaS04、MgS04沉淀而在地层中造成

  粘能力。榆树皮粉中的水不溶物有较好的油溶性,吸水性,在地层条件下形成w/O

  好,密度和粘度近似于水,热稳定性好,无毒,易与水和石油混合,但对CaCl2

  水溶液极为敏感。在与CaCl2水溶液接触时形成强度高、粘附性好的憎水性堵塞物

  聚丙烯酰胺类高温堵剂,对HPAM/酚醛类堵剂的改进¨¨,根据不同类型的酚

  类化合物的活性不同,活性序列为间苯二酚>苯酚>对苯二酚,高温下选用反应活

  性最低的对苯二酚作交联剂,甲醛改用乌洛托品(HMTA)代替。实验发现HMTA释放

  甲醛的反应在一系列成胶反应中是决定反应速度的定速步骤。由于反应体系中酚、

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  平衡状态,控制甲醛的生成量,对成胶时间进行调节Ⅲ瑚1。Philips石油公司也报

  道了用水杨醇、水杨酸衍生物(水杨酸醋、水杨酞胺等)代替酚,这些改进后的体

  HPAM/Cr3+类堵剂是油田最常用的成胶体系n41,对这类体系要考虑的是如何延

  迟三价铬离子的释放,早期油田应用较多的HPAM/Cr6+/还原剂延缓交联体系虽能

  一定程度地延迟成胶反应,但当温度超过90℃时,既便用延迟效果最好的Cr6+/

  方法,来延长还原反应时间,提高其耐温耐盐性(耐高温120℃,耐盐l~3×

  104mg/1)。使得在聚合物在成胶前有充足的时间注入到地层深部,然后发生交联

  水解聚丙烯腈盐(HPAN)堵水调剖剂水解后生成的聚丙烯酸钠能和氯化钙(地

  国内所用HPAN是腈纶废丝的碱性水解产物n朝,在江汉高矿化度油田得到应用

  的HPAN/Ca2+、M92+和HPAN/卤水两类堵水调剖剂就是利用了水解聚丙烯腈的上述

  特性,即HPAN溶液与地层水中Ca2+、M92+反应,生成沉淀起堵塞作用。或HPAN溶

  液与卤水(高含Ca2+,M92+)分别注入地层,在地层相遇后产生沉淀起堵塞作用。

  将导致有效堵水期不能持久。所以目前国内使用较多的是HPAN溶液与有机交联剂

  交联形成凝胶。如在胜利油田高温地层堵水调剖中获得了应用的HPAN/苯酚一甲

  醛高温堵水调剖剂,即苯酚与甲醛生成多烃甲基酚,再与HPAN交联生成适用于

  1984年Felber等人发表了用水溶性碱木质素处理地下渗透层的方法,堵剂中

  . 含2铲5%碱木质素,还含有Na0H和Na2S,pH约为12。堵剂注入地层后,Na0H与地层

  和原油中的酸性物质反应而逐渐被消耗,pH值下降,当pH降至6.8—7.O时即生成

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  凝胶。向地层内注入C02或H2S等酸性气体可加速成胶,胶凝时间主要依赖于地层

  的化学成分、pH值以及堵剂的注入距离,而与堵剂浓度关系不大。该堵剂对砂岩

  储层和碳酸盐岩储层都适用,而且抗盐性和耐高温性能良好,在5000Illg几浓度的

  黑液n刀,其成份也很复杂。1989年王小泉等人采用碱法造纸废液进行化学改性制

  用水稀释至原浓度的1/2一l/4,调整溶液的pH值至8~13即配成堵剂溶液。该堵剂

  液粘度低,抗剪切,可在80~250℃形成凝胶,成胶时间可控制在8—200小时之

  凝胶有更好的耐热性(在300℃下仍有良好的热稳定性,可用于稠油蒸汽驱地层堵

  产生很大阻力,能堵塞水流孔道,温度适用于120℃。往上述共聚物中添加聚酰胺

  水溶性、非油溶性的皂类或酯类,皂类(或酯类)或三者混合物注入地层后与地层

  地层并在较大区域内和长时间进行有效选择性地封堵高水带:并在高温地层(250

  ℃)也具有良好的封堵作用树脂类堵水剂除二述外,还有糠醇树脂和聚胺酷。基于

  降低90%或更多,这对多孔油层岩石中凝胶的性能有很大影响。基于这些考虑,在

  为了提高聚合物的抗热和抗盐的稳定性,E.T.Strom和K.Sanpath分别从实验

  聚糖交联形成凝胶,交联剂可以是三价铬离子、六价铬离子/还原剂、蜜胶一甲醛

  树脂等,耐高温93℃,比黄原胶稳定性高,通过添加特殊的添加剂,可将使用温

  度提高至120~130℃。俄克拉荷马州Bradiy东南部“A”单元成功地使用了这种高

  增油量为2500b1,相当于注入11b聚合物增O.8bbl,且增产效果是连续的。

  胺改性单体AMPS已由实验室合成并证明确实具有耐温、耐盐性心¨,目前AMPS己进

  切性能的AST(丙烯酰胺一丙烯酸一甲基丙烯酸十二烷基酯)共聚物,针对我国生

  幢23研制出w/O型聚丙烯酸胺胶乳(TD卜1R),分子量高,水解度易控制,溶解速度

  快,可随用随配,而且产品稳定性好,与他们的改性氨基共缩聚树脂 “F一3)

  一起在交联剂和促凝剂作用下相互贯穿而交联聚合,形成互穿聚合物网络型(IPN)

  凝胶。该堵剂的特点是选择性好,堵水效率高,强度大,在10MPa压力下不反吐,

  ‘最高可耐150℃高温,有效期较长,配制和施工工艺简单,可堵可解,它是目前国

  泡沫高温堵剂,1968年Needham首次获得蒸汽泡沫封堵高渗透层的专利,此

  后有不少研究工作发表。Eson等人于1981~1982年间进行调查研究后得出结论,

  来源可分为三种不同类型:(1)在油田开发特别是油井采油生产和井下作业施工

  场,这些原油渗入地面土壤,形成油泥称为落地油泥;(2)各种储油罐在自然沉

  降中也会产生一些油泥称为罐底泥:(3)“炼油厂三泥”,包括:隔油池底泥、溶

  气浮选浮渣和剩余活性污泥等,其中以浮选浮渣量为最大,占三泥总量的80%啦副。

  放总量己在40万t以上。这些污泥中一般含有的苯系物、酚类、蒽类等物质,并伴

  随恶臭和毒性,若直接和自然环境接触,就会对土壤、水体和植被造成较大污染,

  同时也意味着石油资源的浪费曙们。因此,无论是从环境保护还是从回收能源的角

  泥在水中一般呈稳定的悬浮乳状液体系,其水合和带电性形成了稳定的分散状态,

  很难实现多相分离心51,从而增加了处理技术的难度和成本。又由于承载油类的基

  过气浮实施固液分离。文献㈨报道洗涤温度多控制在70℃左右,液固比2:1,洗

  涤时间20min,能将含油量为30%落地油泥洗至残油率1%以下。混合碱可由廉价的

  无机碱和无机盐组成,也可选用廉价的洗衣粉等,该方法能量消耗低,费用不高,

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