摘 要:中原油田分公司采油二厂每天因为产出污水处理伴生的注水残渣近15t,年产生注水残渣约5400t。国家已经将油田产出注水残渣列入《危险固体废物名录》,禁止填埋和转移,注水残渣被露天堆放, 对周边环境造成一定的污染,给企业环境治理带来很大困难。通过对注水残渣进行改性,生产加工成水井调剖调驱用的颗粒调驱剂,用于水晶调驱,取得了较好的经济效益和社会效益。 

关键词:污泥 环保 处理 效益 
  一、目前处理工艺存在问题 
  采油二厂每年用于注水残渣治理投入的资金达到200×104元,而且处理工艺只是简单的回注,不能够起到降水增油的目的,处理工艺经济效益差。 
  二、开展注水残渣颗粒调驱剂研究的意义 
  1.通过开展注水残渣研究, 逐步摸索以注水残渣为主要成分的凝胶颗粒加工工艺,为注水残渣处理工艺寻求技术支撑; 
  2.将注水残渣颗粒用于水井调剖试验,一方面可以解决部分吸水剖面不均井的调剖,另一方面可以提高注水残渣处理的经济效益; 
  3.通过开展注水残渣研究,降低调剖措施成本; 
  4.通过注水残渣调剖技术的研究,以满足沙二上2+3油藏调剖调驱开发需要。 
  三、注水残渣组份分析 
  通过X射线衍射分析方法确定注水残渣的成分如下。 
  注水残渣成分表 
  注水残渣中的碳酸钙、碳酸镁、硫化铁、硫酸钙不会与引发剂发生反应,对聚合没有影响,但是氢氧化钙可能会加快聚合反应。 
  1.注水残渣粒径分析 
  80%注水残渣粒径为40μm左右,与钙基膨润土(20-35μm)粒径相当,能够实现注水残渣颗粒在高聚物三维网状结构的填充。 
  2.注水残渣溶液悬浮性 
  2.1注水残渣分散性能实验 
  将注水残渣添加到清水中搅拌,进行分散性试验。实验得出,当注水残渣溶液比重到1.3g/cm3出现搅拌困难,因此我们选用注水残渣比重必须小于1.3g/cm3。 
  2.2注水残渣溶液分层实验 
  把分散好的注水残渣溶液,搅拌均匀后,迅速倒入量筒中观察沉降时间。实验结果表明注水残渣溶液比重达到1.20g/cm3后沉降加快,在生产过程中聚合时会发生堆积,甚至有可能造成聚合物包裹不全造成注水残渣脱出。为了满足注水残渣颗粒的生产要求,选择比重小于1.20g/ cm3的注水残渣液。 
  3. 聚合物单体的优选 
  陈安等[1]在比重1.1~1.25g/cm3注水残渣溶液中加入不同量的丙烯酰胺(AM)搅拌均匀后,倒入量筒中,观察沉降时间。 
  由实验结果可知,8~10%单体浓度和比重为1.10~1.20g/cm3的注水残渣溶液已经可以实现较好的聚合。为了更大限度的消耗注水残渣,降低单体用量,我们选择8%单体和比重为1.2 g/cm3注水残渣做实验。 
  4.交联剂的优选 
  实验得出,当交联剂浓度在0.05~0.15%之间,注水残渣成胶时间和颗粒强度能够满足要求,为了保证生产效率和注水残渣预凝胶颗粒质量,交联剂浓度定为0.1%。 
  5.引发剂的优选 
  实验表明,在温度一定的情况下,引发剂浓度越高,反应速度越快。为了防止引发剂浓度高反应速度快,短时间形成爆聚,或引发剂浓度过低不易成胶,在10~30℃时,引发剂浓度范围定在0.1%~0.2%。 
  0根据以上实验,确定注水残渣预凝胶颗粒配方为: 
  8%单体 + 1.20g/cm3注水残渣+.1%交联剂+0.1%~0.2%引发剂。 
  6.注水残渣预凝胶颗粒性能评价 
  为了检测注水残渣预凝胶颗粒的性能,开展了注水残渣预凝胶颗粒的物性(膨胀时间、吸水能力、强度、韧性)、适应性(高温老化性、抗盐)、注入性评价。 
  通过实验评价,注水残渣预凝胶颗粒具有较好的弹性和韧性,且耐温抗盐性能良好,与钙土凝胶颗粒相当。 
  四、实施情况及效果 
  2011年~2012年完井12口,累计注入注水残渣调剖剂46212m3,注水残渣预凝胶颗粒415t,注水残渣3475t。措施前后对比,平均注水压力上升9.3MPa,日注水下降34m3。有可对比剖面5口,吸水厚度增加24.4m/11n;其中启动新吸水层33.5m/16n,减少强吸水层9.1m/5n,有效解决了层间矛盾,提高了开发效果。有10口水井对应的18口油井不同程度见到增油效果。措施前后对比,日产液下降2.4t,日产油上升20.5t,含水下降1.1个百分点。截止2012年12月,措施累计增油2576t。 
  五、经济(社会)效益分析 
  1.投入 
  该项目实际投入资金180.7万元。 
  2.效益 
  累计增油2576吨,创效:2576吨×0.4788万元/吨=1233.39万元; 
  3.投入产出比 
  投入:产出=180.7:1233.39=1:6.8。 
  六、结论与认识 
  1.油田注水残渣改性后可以生产加工成注水残渣预凝胶颗粒,替代凝胶颗粒用于水井调剖调驱,降低了措施成本,提高了注水残渣处理的经济效益。 
  2.注水残渣调剖项目实施后,措施井注水压力上升,剖面得到改善,对应油井见到了较好的增油效果,经济效益明显。 
  参考文献 
  [1]陈安,罗阳,乌水兵. 一种耐温抗盐预交联疏水行水膨体的合成及性能评价[J].精细石油化工进展,20090,10(7):1-4.