尕斯N1-N21油藏污泥調剖劑室內性能評價

李歡

摘要：尕斯油田污泥調剖劑室內性能評價的研究一方面為油田尋找一種綜合利用含有污泥的科學方法，解決含油污泥外排污染環境的問題，減少環境污染和降低含油污泥固化處理費用;另一方面，也為油田尋找一種價格更加低廉的調剖劑，推進油田細分層精細注水開發的進程。

關鍵詞：藥劑篩選;復合堵劑

青海柴達木盆地尕斯庫勒油田N1-N21油藏位于柴達木盆地茫崖坳陷內。N1-N21油藏的構造是1958年地震勘探發現的一個潛伏構造，該油田2004年進行儲量復算，其結果為探明地質儲量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，計劃關井122口），注水井206口（開井171口，計劃關井35口）。目前油藏綜合含水69.74%，相對去年年均含水（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%。

對含油污泥的處理與應用，歐美采用生物技術、化學分離方法從含油污泥中回收污油，但其運行成本較高，不適合我國油田。

國內最早應用污泥調剖的是華北油田，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剖技術，2010年開始現場投用，截止目前共在樁西采油廠應用75井次，共處理含油污泥60000噸。

總體來看，國內污泥調剖工藝已逐步成熟，特點是規模小、注入量少、以簡單回注為主。

污泥組分分析：通過對尕斯聯合站干化池，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：通過粒度檢測儀對不同粒徑污泥分布做了統計，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，符合現場調剖劑使用要求。

三、污泥流動性：通過監測不同含水率下污泥粘度，分析得出當污泥含水率在75%—80%之間時，體系粘度小于100mPa.s，滿足運輸及注入要求。所以現場施工，理想的含水率應控制在78±2%幅度范圍內。

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行水性分析對比，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、污泥配伍性實驗：通過開展五敏及孔侯匹配試驗得出，尕斯聯合站污泥與地層配伍性較好，可以作為一種無害化調剖堵劑。

六、污泥封堵性試驗：通過開展巖心封堵試驗，分析得出由于污泥顆粒粒徑較小，對于高滲透層、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，以提高調堵劑在地層中的封堵強度，增加抗沖刷性，延長封堵時間，增大封堵率。

第二部復合污泥調剖堵劑研究：

一、懸浮劑篩選及評價：由于污泥在運輸、配制及注入過程中可能存在過早脫水分層現象，進而影響施工效果，為提高穩定性，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，使污泥調剖劑保持較好的均一性，有利于污泥調剖劑在地層中流動和運移。本次實驗選用了5種懸浮劑進行實驗。分別為：羧甲基纖維素、玉米淀粉、聚丙烯酰胺、鈉基膨潤土、陰離子纖維素。

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

一、根據室內實驗結果指導：在現場使用過程中，如果具備良好的注入條件， 4h以內，無需添加懸浮劑。反之則需添加1%的懸浮劑，可以將污泥存放時間延長至24h，污泥調剖劑性能穩定。

二、顆粒篩選與性能評價：

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

二、通過對比三種顆粒封堵性及膨脹時間，優選體膨顆粒作為污泥堵劑的添加顆粒，該顆粒與污泥復配后的封堵率達到84%，基本滿足現場需要，但隨著施工液量增加，水流沖刷時間延長，致使污泥與顆粒在孔隙中運移，污泥調剖劑封堵性能下降，因此，還需增加凝膠段塞進一步提高封堵能力，延長調剖有效期。

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，凝膠成膠時間在20～40h內可調，凝膠強度在11000 mPa.s--20000 mPa.s之間，封堵率大于95.4%，是一種較好的調剖堵劑。

四、復合調剖堵劑室內實驗小結：

尕斯聯合站污泥組分中固相顆粒粒徑符合橋堵理論要求，同時與地層配伍性較好，可以作為一種無害化調剖堵劑。單一使用污泥進行封堵難以起到封堵作用，因此需在污泥加以復配，以提高調堵劑在地層中的封堵強度，增加抗沖刷性，延長封堵時間，增大封堵率。

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