申请日2015.10.10
公开(公告)日2016.02.03
IPC分类号C09K8/506; C09K8/508; E21B33/138
摘要
本发明提供了一种利用油渣或含油污泥配制的堵水剂及其制备方法。以重量百分比计，该堵水剂的制备原料包括30%-60%油渣或含油污泥，5%-15%膨润土，5%-10%水泥，0.5%-5%触变剂，0.5%-5%无机缓凝剂，余量的水。本发明还提供了上述利用油渣或含油污泥配制的堵水剂的制备方法。本发明提供的利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，具有抗压强度高、耐高温性能好、较好的流变性和触变性，采用较少量的堵水剂便可实现对漏失通道的封堵，在强非均质的油藏中封堵选择性很好，对高渗通道具有良好的封堵性。将采油厂排放产物油渣和含油污泥综合利用，不仅减少了油渣或含油污泥处理的成本和难度，而且减轻了油渣或含油污泥对环境造成的污染。
权利要求书
1.一种利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，以重量百分比计，该堵水剂的制备原料包括：
30%-60%油渣或含油污泥，5%-15%膨润土，5%-10%水泥，0.5%-5%触变剂， 0.5%-5%无机缓凝剂，余量为水。
2.根据权利要求1所述的利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，其特征在于，所述油渣或含油污泥中泥沙颗粒的粒径为0.01-2mm。
3.根据权利要求1或2所述的利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，其特征在于，以重量百分比计，所述油渣或含油污泥的含砂比为10%-60%，含油比为20%-50%，余量为水。
4.根据权利要求1所述的利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，其特征在于，所述膨润土包括钠基膨润土和/或钙基膨润土。
5.根据权利要求1所述的利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，其特征在于，所述触变剂包括超细二氧化硅、聚乙烯蜡浆、聚酰胺蜡浆中的一种或多种的组合。
6.根据权利要求5所述的利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，其特征在于，所述触变剂为超细二氧化硅，所述超细二氧化硅的平均粒径为0.5-5μm。
7.根据权利要求1所述的利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，其特征在于，所述无机缓凝剂包括硼酸钠、磷酸钠和偏磷酸钠中的一种或多种的组合。
8.根据权利要求1所述的利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，其特征在于，所述水泥为超细水泥，其平均粒径小于等于5μm。
9.一种权利要求1-8任意一项所述的利用油渣或含油污泥配制的堵水剂的制备方法，包括以下步骤：
将膨润土用50-60℃油田污水溶胀半小时，并以150-300r/min的搅拌速度进行搅拌，得到分散均匀的分散系;
向分散系中加入油渣或含油污泥，继续以150-300r/min的搅拌速度搅拌，得到混合液;
将水泥、触变剂、无机缓凝剂加入到混合液中，并以150-300r/min的搅拌速度搅拌均匀，从而得到该油渣或含油污泥配制的堵水剂。
说明书
一种利用油渣或含油污泥配制的堵水剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种利用油渣或含油污泥配制的堵水剂及其制备方法，属于油井堵水领域。
背景技术
油渣是含油污泥经深度处理后的产物，含油污泥是指采油厂联合站的油罐、沉降罐、污水罐、隔油池底泥、炼厂含油水处理设施、轻烃加工厂、天然气净化装置清除出来的油沙、油泥，钻井、作业、管线穿孔而产生的落地原油及含油污泥。油品储罐在储存油品时，油品中的少量机械杂质、沙粒、泥土、重金属盐类以及石蜡和沥青质等重油性组分沉积在油罐底部，形成罐底油泥。
含油污泥体积庞大，若不加以处理直接排放，不但占用大量耕地，而且对周围土壤、水体、空气都将造成污染，伴有恶臭气体产生，而且污泥含有大量的病原菌、寄生虫(卵)，铜、锌、铬、汞等重金属，盐类以及多氯联苯、二恶英、放射性核素等难降解的有毒有害物质。
含油污泥的处理技术也多种多样，每种方法都有各自的优缺点和适用范围。热水洗涤法工艺容易实现，投资费用低，可回收大部分油品，难于处理乳化严重的含油污泥，可能产生二次污染，主要适用于落地油泥;焚烧法能够最大程度的减量化，对原料适应能力强，但能耗高，设备投资大，工艺技术要求高，一般热量利用率不高，可能存在粉尘、SO2等二次污染，适用于含水量不高，而油含量较高的含油污泥;热解吸法介质完全无机化，烃类可回收利用，但反应条件要求较高，操作比较复杂适用于含水量不高，烃类含量高的污泥;溶剂萃取法效率高，处理彻底，大部分石油类物质能提取回收，但萃取剂价格昂贵，萃取过程中存在部分损失，处理成本高，适用于罐底泥;微生物处理法能耗低，处理成本低，但处理周期长，对环烷烃、芳烃、杂环类处理效果较差，对高含油污泥难适应，资源无法回用，适用于油含量小于5%的含油污泥。由于含油污泥成分复杂，没有任何一种处理方法可以处理所有类型的含油污泥。
若能将油渣或含油污泥综合利用，变废为宝，将其综合运用于油井堵水领域，不仅可以减少油渣或含油污泥处理的成本和难度，减轻油渣或含油污泥对环境造成的污染，而且还能利用其自身的优点，在油井堵水领域的运用上取得更加有益的效果。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用油渣或含油污泥配制的堵水剂。
该堵水剂能够具有抗压强度高、耐高温性能好、较好的流变性和触变性，能够采用较少量的堵水剂便可实现对漏失通道的封堵，在强非均质的油藏中封堵选择性好，对高渗通道具有良好的封堵性。
本发明另一目的在于提供一种上述利用油渣或含油污泥配制的堵水剂的制备方法。
本发明的目的通过以下技术方案得以实现：
一种利用油渣或含油污泥配制的堵水剂，以重量百分比计，该堵水剂的制备原料包括：
30%-60%油渣或含油污泥，5%-15%膨润土，5%-10%水泥，0.5%-5%触变剂， 0.5%-5%无机缓凝剂，余量为水。
上述利用油渣或含油污泥配制的堵水剂中，优选地，所述油渣或含油污泥中泥沙颗粒的粒径为0.01-2mm。
上述利用油渣或含油污泥配制的堵水剂中，以油渣或含油污泥为基本原料，加入适量的添加剂，从而能够悬浮油渣或含油污泥中的固体颗粒、延长悬浮时间、增加注入深度，有效地提高封堵强度。
本发明选用的原油采出水中的含油污泥与地层有良好的配伍性，将含油污泥配制成悬浮调堵剂，应用于油田油水井调剖堵水，在地层到达一定深度后，受地层水冲释及地层岩石的吸附作用，悬浮体系分解，其中的泥质吸附胶沥质和蜡质，并通过它们粘联聚集形成较大粒径的“团粒结构”，而固相颗粒沉降在大孔道中，使大孔道通径变小，从而能够封堵高渗透层带，增加渗流阻力，迫使渗流转向，扩大注入水波及体积，封堵水窜通道。
上述利用油渣或含油污泥配制的堵水剂中，以重量百分比计，优选地，所述油渣或含油污泥含砂比为10%-60%，含油比为20%-50%，余量为水。
上述利用油渣或含油污泥配制的堵水剂中，优选地，所述膨润土包括钠基膨润土和/或钙基膨润土。钠基膨润土和钙基膨润土能使油渣或含油污泥具有良好的悬浮稳定性，使堵水剂具有较好的流动性和携带性，同时利用其遇水膨胀性能，封堵地层缝隙。
上述利用油渣或含油污泥配制的堵水剂中，优选地，所述触变剂包括超细二氧化硅、聚乙烯蜡浆、聚酰胺蜡浆中的一种或多种的组合。更优选地，触变剂为超细二氧化硅，所述超细二氧化硅的平均粒径为0.5-5μm。超细二氧化硅具有优良的吸附特性、优越的稳定性、补强性和触变性;聚乙烯蜡浆可以防止硬沉淀，黏度稳定性好，对温度不敏感;聚酰胺蜡浆中含有丰富的羟基和酰胺基，能够形成强烈的氢键和网络状结构，从而提高体系粘度来达到防沉和防流挂性能。
上述利用油渣或含油污泥配制的堵水剂中，优选地，所述无机缓凝剂包括硼酸钠、磷酸钠和偏磷酸钠中的一种或多种的组合。无机缓凝剂的作用是减缓堵水剂的凝结时间而不影响其悬浮性和流变性。
上述利用油渣或含油污泥配制的堵水剂中，优选地，所述水泥为超细水泥，其平均粒径小于等于5μm。堵水剂中采用平均粒径小于等于5μm的超细水泥，可以大幅度地改善颗粒的填充性，提高堵水剂凝结后的致密度、抗渗透性与抗压强度。超细水泥细化后水化加快，强度发育更快，浆体更加稳定，水泥石更均匀、致密，填充性能更好，且具有良好的工作环境，无臭、无味，对人体无害。
超细水泥的水泥颗粒粒径小，具有较强的穿透能力和渗透能力，在足够长的稠化时间内，处理半径比普通油井水泥大得多。在目的层能快速凝结硬化，固化后的水泥石有微膨胀性，有利于与岩层的胶结及真正起到防窜堵水的作用。该超细水泥能够封堵深部底层的缝隙与孔道、水泥环和岩层间的缝隙、套管和水泥环之间的裂缝及套管环接头的渗漏部位，成功率比普通油井水泥高。
本发明还提供了一种利用油渣或含油污泥配制的堵水剂的制备方法，包括以下步骤：
将膨润土用50-60℃油田污水溶胀半小时，并以150-300r/min的搅拌速度进行搅拌，得到分散均匀的分散系;
向分散系中加入油渣或含油污泥，继续以150-300r/min的搅拌速度搅拌，得到混合液;
将水泥、触变剂、无机缓凝剂加入到混合液中，并以150-300r/min的搅拌速度搅拌均匀，从而得到该油渣或含油污泥配制的堵水剂。
本发明以油渣或含油污泥为基本原料，制备工艺简单，现场操作方便。制备的堵水剂固化后封堵强度大，能实验深部堵水，不易漏失。
采用油渣或含油污泥制备的堵水剂不仅能够有效堵水，而且还能够将油渣或含油污泥综合利用，变废为宝，减少油渣或含油污泥处理的成本和难度，减轻油渣或含油污泥对环境造成的污染。
本发明的有益效果：
本发明提供的堵水剂是利用油渣或含油污泥配制而成的，将采油厂联合站排放产物油渣和含油污泥综合利用，变废为宝，不仅减少油渣或含油污泥处理的成本和难度，减轻油渣或含油污泥对环境造成的污染，而且采用油渣或含油污泥制备成的堵水剂能够具有抗压强度高、耐高温性能好、较好的流变性和触变性，能够采用较少量的堵水剂便可实现对漏失通道的封堵，在强非均质的油藏中封堵选择性好，对高渗通道具有良好的封堵性。