壹、目前處理工藝存在問題
采油二廠每年用於註水殘渣治理投入的資金達到200×104元,而且處理工藝只是簡單的回註,不能夠起到降水增油的目的,處理工藝經濟效益差。
二、開展註水殘渣顆粒調驅劑研究的意義
1.通過開展註水殘渣研究, 逐步摸索以註水殘渣為主要成分的凝膠顆粒加工工藝,為註水殘渣處理工藝尋求技術支撐;
2.將註水殘渣顆粒用於水井調剖試驗,壹方面可以解決部分吸水剖面不均井的調剖,另壹方面可以提高註水殘渣處理的經濟效益;
3.通過開展註水殘渣研究,降低調剖措施成本;
4.通過註水殘渣調剖技術的研究,以滿足沙二上2+3油藏調剖調驅開發需要。
三、註水殘渣組份分析
通過X射線衍射分析方法確定註水殘渣的成分如下。
註水殘渣成分表
註水殘渣中的碳酸鈣、碳酸鎂、硫化鐵、硫酸鈣不會與引發劑發生反應,對聚合沒有影響,但是氫氧化鈣可能會加快聚合反應。
1.註水殘渣粒徑分析
80%註水殘渣粒徑為40μm左右,與鈣基膨潤土(20-35μm)粒徑相當,能夠實現註水殘渣顆粒在高聚物三維網狀結構的填充。
2.註水殘渣溶液懸浮性
2.1註水殘渣分散性能實驗
將註水殘渣添加到清水中攪拌,進行分散性試驗。實驗得出,當註水殘渣溶液比重到1.3g/cm3出現攪拌困難,因此我們選用註水殘渣比重必須小於1.3g/cm3。
2.2註水殘渣溶液分層實驗
把分散好的註水殘渣溶液,攪拌均勻後,迅速倒入量筒中觀察沈降時間。實驗結果表明註水殘渣溶液比重達到1.20g/cm3後沈降加快,在生產過程中聚合時會發生堆積,甚至有可能造成聚合物包裹不全造成註水殘渣脫出。為了滿足註水殘渣顆粒的生產要求,選擇比重小於1.20g/ cm3的註水殘渣液。
3. 聚合物單體的優選
陳安等[1]在比重1.1~1.25g/cm3註水殘渣溶液中加入不同量的丙烯酰胺(AM)攪拌均勻後,倒入量筒中,觀察沈降時間。
由實驗結果可知,8~10%單體濃度和比重為1.10~1.20g/cm3的註水殘渣溶液已經可以實現較好的聚合。為了更大限度的消耗註水殘渣,降低單體用量,我們選擇8%單體和比重為1.2 g/cm3註水殘渣做實驗。
4.交聯劑的優選
實驗得出,當交聯劑濃度在0.05~0.15%之間,註水殘渣成膠時間和顆粒強度能夠滿足要求,為了保證生產效率和註水殘渣預凝膠顆粒質量,交聯劑濃度定為0.1%。
5.引發劑的優選
實驗表明,在溫度壹定的情況下,引發劑濃度越高,反應速度越快。為了防止引發劑濃度高反應速度快,短時間形成爆聚,或引發劑濃度過低不易成膠,在10~30℃時,引發劑濃度範圍定在0.1%~0.2%。
0根據以上實驗,確定註水殘渣預凝膠顆粒配方為:
8%單體 + 1.20g/cm3註水殘渣+.1%交聯劑+0.1%~0.2%引發劑。
6.註水殘渣預凝膠顆粒性能評價
為了檢測註水殘渣預凝膠顆粒的性能,開展了註水殘渣預凝膠顆粒的物性(膨脹時間、吸水能力、強度、韌性)、適應性(高溫老化性、抗鹽)、註入性評價。
通過實驗評價,註水殘渣預凝膠顆粒具有較好的彈性和韌性,且耐溫抗鹽性能良好,與鈣土凝膠顆粒相當。
四、實施情況及效果
2011年~2012年完井12口,累計註入註水殘渣調剖劑46212m3,註水殘渣預凝膠顆粒415t,註水殘渣3475t。措施前後對比,平均註水壓力上升9.3MPa,日註水下降34m3。有可對比剖面5口,吸水厚度增加24.4m/11n;其中啟動新吸水層33.5m/16n,減少強吸水層9.1m/5n,有效解決了層間矛盾,提高了開發效果。有10口水井對應的18口油井不同程度見到增油效果。措施前後對比,日產液下降2.4t,日產油上升20.5t,含水下降1.1個百分點。截止2012年12月,措施累計增油2576t。
五、經濟(社會)效益分析
1.投入
該項目實際投入資金180.7萬元。
2.效益
累計增油2576噸,創效:2576噸×0.4788萬元/噸=1233.39萬元;
3.投入產出比
投入:產出=180.7:1233.39=1:6.8。
六、結論與認識
1.油田註水殘渣改性後可以生產加工成註水殘渣預凝膠顆粒,替代凝膠顆粒用於水井調剖調驅,降低了措施成本,提高了註水殘渣處理的經濟效益。
2.註水殘渣調剖項目實施後,措施井註水壓力上升,剖面得到改善,對應油井見到了較好的增油效果,經濟效益明顯。
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