專利名稱:一種油泥砂固砂堵水調(diào)剖劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)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(diào)剖劑。
背景技術(shù):
油田尤其是疏松砂巖油田油泥砂主要來源于注水開發(fā)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(lián)合站脫水罐、je油罐、污油罐等底部沉積,
清罐后產(chǎn)生大量油泥砂;另外油田生產(chǎn)過程中設(shè)備穿孔、作業(yè)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(fù)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(tài),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(shí)間長一般二十五年、占用土地、堆放過程中一直污染者環(huán)境;燃
燒法因油泥砂含油含水量不確定,工藝上難以實(shí)施,并且實(shí)施過程中要耗能,成本較高; 洗滌法難能洗到達(dá)標(biāo)排放且耗能耗水,成本高;燒成磚強(qiáng)度低達(dá)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(dá)到零排放。 一般疏松砂巖油田每年 產(chǎn)生油泥砂上萬方,多者可高達(dá)十萬方,并且油泥砂不斷增加積累,長期堆放在露天環(huán)境 中,無法處理,占用大量土地資源,給環(huán)境造成直接污染,其中的石油類和有毒有害物質(zhì)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(fā)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(bǔ)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(xié)同油泥砂排除的虧空遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(huán)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(diào)剖的有用材料,在地層條件下除自身膠結(jié)外還可膠結(jié)地層砂,形成段塞,在 實(shí)施油水井地層深部堵水調(diào)剖的同時(shí)能夠增強(qiáng)地層砂膠結(jié)的強(qiáng)度,減輕地層出砂,達(dá)到油 泥砂大規(guī)模減排甚至零排放、地層深部堵水調(diào)剖、地層深部固砂等三合一終極技術(shù)目標(biāo), 最總達(dá)到油泥砂零排放的資源化利用。本發(fā)明的技術(shù)方案就是以此為目標(biāo)的。
發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種油泥砂零排放的資源化利用技術(shù),即將油泥砂制 成堵水調(diào)剖劑,該堵水調(diào)剖劑可將油泥砂資源全部利用,達(dá)到零排放的目標(biāo)。
本發(fā)明的固砂堵水調(diào)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(jié)劑10-90份,固結(jié)加速劑0 90粉或固結(jié)延緩劑0 90份。所述油泥砂是經(jīng)過球磨機(jī)球 磨分離出去原油并達(dá)到調(diào)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(zhì) 量的70%。
3所述改性劑可以是含有憎水親油有機(jī)基團(tuán)的任何一種有機(jī)物,尤其以油類物質(zhì)為優(yōu)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(lián)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(huán)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(diào)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(jié)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(diào)剖劑注入地層必須 進(jìn)行固結(jié),否則磨細(xì)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(jié)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、 KA1(S04)212H20、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。
所述固結(jié)延緩劑選自下列之一或組合淀粉、酒石酸、酒石酸鉀鈉、擰檬酸三胺、磷酸 二氫鈉、二聚磷酸鈉、雙酮山梨糖、葡萄糖、甜蜜緩凝劑、水楊酸鈉、含氧有機(jī)酸、多元 醇、Na3P04、 Na2B407 、 CaCl2 、 A1C13 、 A12(S04)3 、木鈣、木鈉、糖鈣、蔗糖、檸檬酸 鈉、硫酸鉀鈉、羥乙基纖維系、三聚磷酸鈉、聚乙烯醇、氯鉑酸。
通過調(diào)節(jié)固結(jié)加速劑和固結(jié)延緩劑配方比例可以設(shè)計(jì)膠結(jié)速度,根據(jù)地質(zhì)情況做到定 點(diǎn)定位固砂堵水調(diào)剖。
根據(jù)需要可以實(shí)施潤濕性翻轉(zhuǎn),使形成的段塞具有親油憎水的特性,達(dá)到更好的固砂 堵水調(diào)剖的作用。地層條件下溫度高、在含油水中、油泥砂中又有大量泥質(zhì),油泥砂以很 低的濃度由水?dāng)y帶進(jìn)入地層經(jīng)自然沉降后膠結(jié),是技術(shù)難點(diǎn)。本發(fā)明技術(shù)路線油泥砂經(jīng) 過球磨機(jī)球磨分出大部分原油,達(dá)到一定粒度后可添加改性劑,固結(jié)劑,根據(jù)地層條件添 加固結(jié)加速劑或固結(jié)延緩劑,用調(diào)剖設(shè)備注入地層。
使用方法粒度細(xì)化了的油泥砂無需干燥,用管線水?dāng)y帶轉(zhuǎn)移到調(diào)剖儲(chǔ)罐中,按設(shè)計(jì)
比例加入固結(jié)劑和其他藥劑,配成l%~20%wt的懸浮液,用調(diào)剖設(shè)備注入地層深部。在地 層條件下,以設(shè)計(jì)的深度設(shè)定的速度固結(jié)形成一定強(qiáng)度的(憎水)段塞,達(dá)到地層深部固 砂防砂堵水調(diào)剖提高采收率的目的,對環(huán)境產(chǎn)生污染的油泥砂得以零排放的資源化利用。
首先將油泥砂經(jīng)過油泥分離、分出附著的大部分原油的同時(shí)進(jìn)行分選、大顆粒粒度細(xì) 化(研磨)后,可實(shí)施潤濕性翻轉(zhuǎn),與可控固化膠結(jié)劑配制成一定濃度的固砂調(diào)剖堵水懸 浮液,用調(diào)剖設(shè)備大劑量注入地層深部,在地層條件下,以設(shè)計(jì)的深度設(shè)定的速度固結(jié)形
4成一定強(qiáng)度的(憎水)段塞,達(dá)到地層深部固砂防砂堵水調(diào)剖提高采收率的目的,研磨的 目的一是減少對調(diào)剖設(shè)備的磨損,二是固砂堵水調(diào)剖劑能輸送到地層深部確保地層能全部 吸納所排油泥砂,又能達(dá)到深部固砂堵水調(diào)剖的目的。
本發(fā)明特點(diǎn)是一種油田尤其是疏松砂巖油ffl油泥砂零排放的資源化用于固砂堵水調(diào)剖 劑的方法,不僅處理了各種油田生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的油泥.砂,達(dá)到減排的目的,而且將油泥砂資 源化用做固砂堵水調(diào)剖劑,達(dá)到固砂堵水提高采收率的目的。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一歩說明,但不限于此。 實(shí)施例l:均為重量份。(第l組)
經(jīng)過球磨機(jī)球磨分出大部分原油并達(dá)到粒度要求的油泥砂60份,改性劑硬脂酸鈉
(皂角)l份,固結(jié)劑標(biāo)號62.5的磷鋁酸鹽水泥23份,礦渣8份,石膏1份,石灰0.5 份,固結(jié)延緩劑淀粉6.5份。以上成分可用管線水?dāng)y帶轉(zhuǎn)移到調(diào)剖儲(chǔ)罐中,配成5。/。wt 的懸浮液,用調(diào)剖設(shè)備注入地層深部。
實(shí)施例2:均為重量份。(第2組)
經(jīng)過球磨機(jī)球磨分出大部分原油并達(dá)到粒度要求的油泥砂50份,固結(jié)劑:含鋇硫鋁酸鹽 水泥(制備方法參見CN1035486 ,申請?zhí)?9100506.4) 33份,鋼渣11份,石膏2份,石
灰1份,固結(jié)加速劑:三乙醇胺1份、氟硅酸鎂1份。以上成分可用管線水?dāng)y帶轉(zhuǎn)移到調(diào) 剖儲(chǔ)罐中,視注入壓力配成3%~8%wt的懸浮液,用調(diào)剖設(shè)備注入地層深部。 實(shí)施例3:各原料用量為重量份或重量比(第3組)
經(jīng)過球磨機(jī)球磨分出大部分原油并達(dá)到一定粒度油泥砂60份,改性劑O份,固結(jié)劑配 方貝利特硫鋁酸鋇鈣水泥(制備方法參見CN188 7 7 66 ) 30份,鋼渣11份,石膏2份, 石灰1份。以上成分可用管線水?dāng)y帶轉(zhuǎn)移到調(diào)剖儲(chǔ)罐中,視注入壓力配成3。/。 8。/。wt的懸 浮液,用調(diào)剖設(shè)備注入地層深部。 實(shí)施例4:均為重量份或重量比(第4組)
經(jīng)過球磨機(jī)球磨分出大部分原油并達(dá)到一定粒度油泥砂66份,改性劑硬脂酸鈉1份, 固結(jié)劑含鋇硫鋁酸鹽水泥(制備方法參見CN1035486) 13份,標(biāo)號62.5磷鋁酸鹽水 泥20份,粉煤灰3份,石膏2份,石灰1份,氧化鎂l份,固結(jié)延緩劑淀粉2.5份、木 鈣1份。以上成分可用管線水?dāng)y帶轉(zhuǎn)移到調(diào)剖儲(chǔ)罐中,視注入壓力配成3%~8%^的懸浮 液,用調(diào)剖設(shè)備注入地層深部。
權(quán)利要求
1. 固砂堵水調(diào)剖劑,其特征在于由以下原料組分混合而成油泥砂20~90份,改性劑0~5份,固結(jié)劑10~90份,固結(jié)加速劑0~90份或固結(jié)延緩劑0~90份;所述固結(jié)劑選用下列之一或組合水泥或水泥熟料、鋼渣或礦渣、粉煤灰、石膏、石灰、氧化鎂的一種或幾種。
2. 如權(quán)利要求1所述的固砂堵水調(diào)剖劑,其特征在于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。
3. 如權(quán)利要求l所述的固砂堵水調(diào)剖劑,其特征在于所述固結(jié)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、 KA1(S04)212H20、 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。
4. 如權(quán)利要求1所述的固砂堵水調(diào)剖劑,其特征在于所述固結(jié)延緩劑選自下列之一或 組合淀粉、酒石酸、酒石酸鉀鈉、檸檬酸三胺、磷酸二氫鈉、二聚磷酸鈉、雙酮山梨糖、 葡萄糖、甜蜜緩凝劑、水楊酸鈉、含氧有機(jī)酸、多元醇、Na3P04、 Na2B407 、 CaCl2 、 A1C13 、 A12(S04)3 、木韓、木鈉、糖鈣、蔗糖、檸檬酸鈉、硫酸鉀鈉、羥乙基纖維系、三聚磷酸鈉、 聚乙烯醇、氯鉑酸。
5. 權(quán)利要求l所述的固砂堵水調(diào)剖劑的應(yīng)用,配成1%~20%^的懸浮液,用調(diào)剖設(shè)備 注入油田地層深部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油泥砂固砂堵水調(diào)剖劑,由以下原料組分混合而成油泥砂,固結(jié)劑10~90份,或者配加改性劑、固結(jié)加速劑或固結(jié)延緩劑;所述油泥砂是經(jīng)過球磨機(jī)球磨分離掉部分大原油并達(dá)到調(diào)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(zhì)量的70%;所述固結(jié)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。應(yīng)用時(shí)將調(diào)剖劑配成1%~20%的懸浮液,用調(diào)剖設(shè)備注入油田地層深部。本發(fā)明不僅充分利用了各種油田生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量油泥砂,達(dá)到減排的目的,而且將油泥砂資源化用做固砂堵水調(diào)剖劑,達(dá)到固砂堵水提高采收率的目的。
文檔編號C09K8/42GK101451061SQ20081024984
公開日2009年6月10日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者侯萬國, 劉春博, 孫豐卿, 文 李 申請人:山東大學(xué)