[發明專利]一種油泥砂固砂堵水調剖劑

有效

• 申請號: 200810249847.8
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101451061A
• 公開（公告）日: 2009-06-10
• 發明（設計）人: 劉春博;侯萬國;李文;孫豐卿
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: C09K8/46
• 分類號: C09K8/46;C09K8/50;C09K8/56;E21B33/13
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司
• 代理人: 趙會祥

技術領域

本發明涉及油田固體廢棄物油泥砂的資源化利用方法，特別涉及將油泥砂用于油田固砂堵水調剖劑。

背景技術

油田尤其是疏松砂巖油田油泥砂主要來源于注水開發過程中，隨著采出液含水率越來越高，采出液帶出的地層泥砂越來越多，在聯合站脫水罐、貯油罐、污油罐等底部沉積，清罐后產生大量油泥砂；另外油田生產過程中設備穿孔、作業及盜油破壞造成的原油撒落、污染的土壤，收集形成油泥砂。油田油泥砂的成分復雜。含油量高，一般為0.1-50％，含水率為5-80％，含有固體泥、砂量為4-80％。油田油泥砂呈油、泥、砂、水多相混合狀態，屬固體廢棄物，不能直接利用。目前一般采取無害化處理，但每種方法都存在不足，如：堆放法以生物作用為主，時間長一般二十五年、占用土地、堆放過程中一直污染者環境；燃燒法：因油泥砂含油含水量不確定，工藝上難以實施，并且實施過程中要耗能，成本較高；洗滌法：難能洗到達標排放且耗能耗水，成本高；燒成磚：強度低達不到建材要求；其他資源化方法能夠利用一部分油泥砂，但用量有限不能達到零排放。一般疏松砂巖油田每年產生油泥砂上萬方，多者可高達十萬方，并且油泥砂不斷增加積累，長期堆放在露天環境中，無法處理，占用大量土地資源，給環境造成直接污染，其中的石油類和有毒有害物質隨著雨水的沖刷污染土壤和水源。如何解決油泥砂污染問題是許多油田面臨的難題之一。

另一方面油田尤其是疏松砂巖油田油泥砂隨注水開發不斷采出，造成地層虧空甚至形成大通道，使采出液含水不斷上升，為彌補地層虧空，油田不斷向地層大劑量的注入顆粒型堵劑，含油地層油采出后的虧空協同油泥砂排除的虧空遠遠大于所排油泥砂。將油泥砂回注地層，地層容量足夠，可以解決環保問題，另外將油泥砂改性變成可以用于地層深部大劑量堵水調剖的有用材料，在地層條件下除自身膠結外還可膠結地層砂，形成段塞，在實施油水井地層深部堵水調剖的同時能夠增強地層砂膠結的強度，減輕地層出砂，達到油泥砂大規模減排甚至零排放、地層深部堵水調剖、地層深部固砂等三合一終極技術目標，最總達到油泥砂零排放的資源化利用。本發明的技術方案就是以此為目標的。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種油泥砂零排放的資源化利用技術，即將油泥砂制成堵水調剖劑，該堵水調剖劑可將油泥砂資源全部利用，達到零排放的目標。

本發明的固砂堵水調剖劑按以下原料組分混合而成：油泥砂20～90份，改性劑0～5份，固結劑10～90份，固結加速劑0～90份或固結延緩劑0～90份。所述油泥砂是經過球磨機球磨分離出去原油并達到調剖劑粒度要求，使粒度在200目以下的油泥砂不低于油泥砂總質量的70％。

所述改性劑可以是含有憎水親油有機基團的任何一種有機物，尤其以油類物質為優選。

具體選自硬脂酸鈉、棕櫚酸、肉豆蔻酸、月桂酸、丙烯酸脂類、金屬皂類、糠醇類、乙烯類接枝共聚物中的至少一種。還可以選自堿性硅醇鈉、含氫硅油、正硅酸乙酯、微晶蠟、淀粉、氯硅烷、偶聯劑、醋酸纖維素、聚砜、聚芳酰胺、PVC(聚氯乙烯)、PVC(聚氯乙烯)/聚丙烯腈共聚物、尼龍、聚丙烯、聚酯、聚碳酸酯油脂涂料、天然樹脂、酚醛樹脂、改性瀝青、醇酸樹脂、氨基樹脂、硝化纖維素、乙烯樹脂、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、聚氨酯、不飽和聚酯樹脂、橡膠中的至少一種。所述改性劑作用是使油泥砂制成的固砂堵水調剖劑在地層條件下形成憎水段塞，該改性劑視地層要求決定是否添加。

所述固結劑選用下列之一或組合：水泥或水泥熟料、鋼渣、礦渣、粉煤灰、石膏、石灰、氧化鎂的一種或幾種；所述的水泥為下列之一或2-3種的組合：硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣水泥、火山灰水泥、粉煤灰水泥、鋼渣水泥、鍶渣水泥、鐵鋁酸鹽水泥、硫鋁酸鹽水泥、含鋇硫鋁酸鹽水泥、阿利特硫鋁酸鋇水泥、硫鐵鋁酸鋇鈣水泥、貝利特硫鋁酸鋇鈣水泥、高貝利特水泥、磷鋁酸鹽水泥。油泥砂用作固砂堵水調剖劑注入地層必須進行固結，否則磨細的油泥砂更容易隨采出液采出，并且目前的防砂措施無法防住。

所述固結加速劑選自下列之一或組合：CH₃COONa、三乙醇胺、硫酸銨、氯化鈣、硫酸鈉、羥基羧酸、偏鋁酸鈉、乙二醇、瓦斯灰、三異丙醇胺、鋁氧熟料、重鉻酸鉀、二氧化硅、氟硅酸鎂、氟鋁酸鈣、碳酸鈉、生石灰、甲酸、氫氧化鈉、氧化鋁、氯化鈉、亞硝酸鈉、CH₃COONa、KAl(SO₄)₂12H₂O、硬石膏、硫酸鋁、硅酸鈉、氯化鉀、三氯化鋁、丙烯酸鈣、羥基丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙稀酸。