李月愛 ，王正良 ，潘陽秋，范永佳

（1.長江大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院 研究生院，湖北 荊州 434020；2.中石化 西北油田分公司，新疆 烏魯木齊 830011）

在油氣井鉆探過程中，產(chǎn)生大量的廢棄泥漿，含一定的原油、金屬離子、殘存的化學(xué)藥劑及一些礦物質(zhì)[1]。目前西北油田分公司需處理廢泥漿量為10×104m3·a-1，一般通過暴曬、填埋等方法處理，不僅對環(huán)境污染很大，而且也浪費資源。如何將廢棄泥漿無害化和資源綜合利用，既保護環(huán)境，又增加廢棄物再利用，越來越受到業(yè)界的關(guān)注[2]。塔河油田碳酸鹽巖油藏具有埋藏深、地層溫度高（140℃）、礦化度高（24×104mg·L-1），鉆時存在放空漏失現(xiàn)象，儲層縫洞發(fā)育[3]。隨著塔河注水開發(fā)的深入，碳酸鹽巖注水單元注水突破現(xiàn)象日益突出，造成受效井水淹，單元注水效率降低，影響原油采收率。針對塔河油田碳酸鹽巖油藏注水突破難題，研制可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系，進行超深井高溫高礦化度條件下的調(diào)剖現(xiàn)場試驗，取得了較好的應(yīng)用效果。不僅實現(xiàn)了廢棄物資源化利用，而且對改善超深井縫洞型碳酸鹽巖油藏水驅(qū)效果，提高原油采收率有一定的指導(dǎo)意義。

1 室內(nèi)實驗

分析廢棄泥漿組成及顆粒粒徑分布，研制可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系；歸納塔河縫洞型油藏儲層發(fā)育特征，設(shè)計巖芯物模，進行縫洞型油藏可固化廢棄泥漿調(diào)剖物模實驗，論證調(diào)剖可行性。

1.1 廢棄泥漿物性及成分分析

廢棄泥漿物性及成分分析結(jié)果見表1。

表1 廢棄泥漿物性及成分分析結(jié)果Tab.1 Waste drilling mud property and composition analysis results

由表1可知，廢棄泥漿粘度較低，易于注入施工；固含量適中，為可固化體系提供骨架支撐物；穩(wěn)定性好，靜置不分層，且來源廣，為可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系研制提供可能。

1.2 廢棄泥漿粒徑分析

廢棄泥漿固含量為8.1%，主要來源：配漿用細(xì)目CaCO3和巖屑。廢棄泥漿顆粒粒徑分布見表2。

顆粒與喉道的堵塞關(guān)系是：顆粒大小應(yīng)為優(yōu)勢水流通道的1/2～1/3，才能很好的進入地層封堵[4]。由表2可知，廢棄泥漿粒徑分布主要集中在450～300目（82.8%），能對塔河碳酸鹽巖油藏0.1～2.0mm裂縫形成架橋封堵。添加固化劑，篩選可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系，形成對＞2mm縫洞的封堵。

表2 廢棄泥漿粒徑分布表Tab.2 Waste drilling mud particle size distribution table

1.3 可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系研制

1.3.1 配方篩選

（1）分散劑篩選 為防止廢棄泥漿中顆粒吸附、凝聚、結(jié)團，加入分散劑對體系進行分散處理，使之粒徑變小，便于擠入油層縫洞中。通過對不同種類不同加量分散劑性能對比實驗：THT-1分散效果好，加量為0.5%～1.0%。

（2）固化劑篩選 為實現(xiàn)體系能達到一定的固化強度，提高耐沖刷性能，篩選出固化主劑AG和固化輔劑FMH，加量分別為7.0～10.0%和7.0～10.0%。

（3）緩凝劑篩選 為實現(xiàn)固化時間可調(diào)，篩選緩凝劑種類及加量，優(yōu)化出緩凝劑THT-2，加量為1.5%～2.0%。

形成可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系配方：廢棄泥漿+AG（7.0～10.0%）+FMH（7.0～10.0%）+THT-1（0.5～1.0%）+THT-2（1.5～2.0%），基本性能見表3。

表3 可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系性能特點Tab.3 Properties of solidified profile control system

1.3.2 物模實驗

（1）物模設(shè)計 統(tǒng)計塔河碳酸鹽巖油藏探井取芯資料（120口井），統(tǒng)計分析，將裂縫規(guī)模按區(qū)塊分成6個等級，結(jié)果見表4；并用天然巖芯進行巖芯物?？坍嫞妶D1。

表4 塔河油田碳酸鹽巖油藏儲層發(fā)育特征分類Tab.4 Characters of carbonate oil deposit of Tahe Oilfield

圖1 縫洞發(fā)育儲層巖芯驅(qū)替模型Fig.1 Model of fracture engendering reservoir drill core

（2）巖芯流動實驗 向巖芯中注入1.5 PV的可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系，130℃密封老化48h，測定封堵率及突破壓力。

表5 封堵率及突破壓力測定Tab.5 Pressure measurement of plugging rate and breakthrough

從表5可知，在高溫高礦化度條件下，可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系對裂縫封堵率達到99.4%，對縫-洞封堵率為98.0%；調(diào)剖體系在裂縫和縫洞中的突破壓力為9.8MPa和7.2MPa，耐沖刷性能好。

2 現(xiàn)場試驗及效果分析

2.1 現(xiàn)場試驗

2011年8月7日對TK425CH-TK410井組實施調(diào)剖作業(yè)，累注590m3：其中廢棄泥漿50m3,可固化廢棄泥漿體系410m3。

圖2 TK425CH-TK410 井組可固化廢棄泥漿調(diào)剖施工曲線Fig.2 TK425CH -TK410 will group solidifiable waste drilling mud profile control curve of construction

2.2 效果分析

可固化廢棄泥漿調(diào)剖體系屬于無機-有機復(fù)合調(diào)剖體系，以無機為主、有機為輔，主要是利用固相顆粒架橋作用和整體固化實現(xiàn)對縫洞型油藏單元注水優(yōu)勢水流通道的雙重封堵，從而調(diào)整吸水平面，提高注水效率，抑制對應(yīng)油井含水上升速度，達到增油降水的目的。

表6 TK425CH-TK410 井組調(diào)剖效果分析表Tab.6 Analysis table of TK425CH -TK410 well group profile control effect

從表6可知，TK425CH井調(diào)剖后，TK410井日均增油2.4t，綜合含水下降2.6個百分點，截止目前任然有效，累計增油576t；塔河油田水密度大，注水液柱壓力高，導(dǎo)致注水壓力始終偏低，表現(xiàn)為注水不起壓。TK425CH-TK410井組可固化廢棄泥漿調(diào)剖效果明顯。

3 結(jié)論

調(diào)剖試驗證實，廢棄泥漿經(jīng)化學(xué)處理后變?yōu)榭晒袒瘡U棄泥漿調(diào)剖體系，用于塔河高溫高礦化度縫洞型油藏注水井調(diào)剖，理論科學(xué)、工藝可靠、技術(shù)成功。確保單元井組注入水量，增油效果明顯，經(jīng)濟效益和社會效益顯著。

可固化顆粒調(diào)剖體系以無機為主，受地層條件影響小，有效期長，可廣泛用于縫洞發(fā)育及高滲注水井調(diào)水增油挖潛，為油田治理鉆井廢棄液變廢為寶創(chuàng)建一條新路。

［1］張濤.河南油田含油污泥處理技術(shù)［J］.油氣田地面工程,1998,17（6）:35-36.

［2］趙東風(fēng).焦化法處理含油污泥工藝流程研究［J］.環(huán)境科學(xué)研究,2000,13（2）:55-57.

［3］陳朝剛,潘陽秋,任波，等.塔河油田低滲裂縫型儲層堵水體系研究［J］.油田化學(xué)，2011,28（1）：17-19.

［4］黃松芝,劉真凱,賴曉雪.孤東油田含油污泥現(xiàn)狀及處理技術(shù)［J］.油氣田環(huán)境保護，2002,12（1）：25-27.