申请日2015.06.25
公开(公告)日2015.11.11
IPC分类号C09K8/512
摘要
一种冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，将含油污泥和水加入搅拌机进行搅拌预处理，使预处理后的含油污泥粘度介于0.3Pa·s～0.5Pa·s之间，向预处理后的含油污泥中加入乳化剂使含油污泥充分分散，再依次加入两性离子聚合物、交联剂和促胶剂，搅拌均匀，即得含油污泥冻胶调剖剂，本发明制作工艺简单，经济有效，适合现场施工条件，能够有效解决含油污泥对环境的污染，调剖剂中含油污泥来源于油层，其与油层的配伍性好，对油层伤害较小，且成胶性能好，成胶强度可调，成胶后稳定性能好，封堵强度高，耐冲刷性能好。
权利要求书
1.一种冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步，将含油污泥和水加入搅拌机进行搅拌预处理，使预处理后的含油 污泥粘度介于0.3Pa·s～0.5Pa·s之间，其中含油污泥产生于原油生产过程;
第二步，向第一步预处理后的含油污泥中加入乳化剂，搅拌均匀，使含 油污泥充分分散;
第三步，向第二步充分分散的含油污泥中依次加入两性离子聚合物、交联 剂和促胶剂，搅拌均匀，即得含油污泥冻胶调剖剂。
2.根据权利要求1所述冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，其特征在于， 所述第一步中，含油污泥的粒径范围10um～300um，搅拌速度3000转/分钟。
3.根据权利要求1所述冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，其特征在于， 所述第二步中，乳化剂是石油磺酸钠，其作用增加污泥中原油的可溶性，提 高污泥的分散程度，增强调剖剂的成胶性能。
4.根据权利要求1所述冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，其特征在于， 所述第三步中，两性离子聚合物分子量在1500万以上，阳离子度5%～10%， 阴离子度小于5%～20%。
5.根据权利要求1所述冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，其特征在于， 所述第三步中，两性离子聚合物是两性离子聚丙烯酰胺(ACPAM)。
6.根据权利要求1所述冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，其特征在于， 所述第三步中，交联剂通过以下方式制得：
首先，在带搅拌器的搪瓷反应釜中按1:1的质量比加入苯酚和甲醛，加 热升温到60℃后，加入三乙醇胺，反应生成一、二、三羟甲基酚的混合物， 备用，其中加入的三乙醇胺的量为苯酚和甲醛总重量的1%～2%;
其次，将7%～10%重铬酸钠和10%～15%硫脲按重量比为1:1的比例加 入带搅拌器的反应釜中，再加入浓度为30%～37%的盐酸和重量比为1:1的 醋酸钠与丙二酸钠的混合物，加入盐酸的量为重铬酸钠和硫脲总量的1%～ 2%，醋酸钠和丙二酸钠混合物与重铬酸钠的重量比为2.5:1，反应12小时， 备用;
最后，将前述两步得到的产物等体积混合，再加入总重量10%～15%的 无水乙醇作为互溶剂，搅拌均匀即得交联剂。
7.根据权利要求1所述冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，其特征在于， 所述第三步中，促胶剂为过氧化二异丙苯，分子式为C18H22O2，其与交联剂 协同使用，增加污泥调剖剂的强度和稳定性。
8.根据权利要求1所述冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，其特征在于， 所述含油污泥、水、乳化剂、两性离子聚合物、交联剂以及促胶剂的重量之比 为1500：8410：20：20：25：25。
说明书
一种冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法
技术领域
本发明属于石油技术领域，涉及石油行业中注水井调剖部分，特别涉及 一种冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法。
背景技术
含油污泥是原油生产过程中的“废弃物”，在石油开采、集输和加工过 程中都会产生含油污泥。含油污泥的存在，使油田回注污水中的悬浮物含量 严重超标，堵塞地层，造成油层吸水能力下降，注水压力不断升高，同时使 水井增注措施有效期下降，增加了处理费用和工作量;为确保注水水质，防 止悬浮物在系统中恶性循环，被迫外排大量污水，不但占用大量耕地，而且 会随雨水的冲刷污染土壤、大气、地面水和地下水。且炼油厂产生的含油污 泥(如浮渣、油泥等)中含有的苯系物、酚类、等物质有恶臭味和毒性，对周 围土壤、空气、水都会造成污染。
含油污泥处理是目前固体废物处理中一个较大的难题，目前国内用于处 理含油污泥的方法一般有填埋、分散施耕、焚烧、微生物处理、溶剂萃取、 化学破乳、化学固化处理和固液分离等。其中焚烧法能耗大、产生二次污染， 污泥中的原油资源也没得到回收利用;微生物处理法需将含油污泥混以松散 剂、肥料和细菌，要经常翻动并自然通风，历时两个月左右，才能将97%的 石油烃生物降解，同样污泥中的原油资源没有得到回收利用;溶剂萃取法存 在的问题是流程长，工艺复杂，处理费用高，对含大量难以降解的有机物的 含油污泥不适用;化学破乳法对乳化严重的含油污泥另加破乳剂和加热，此 法不成熟，尚未见有工业化生产;固液分离法对于含油高、污染严重的含油 污泥，油回收率低。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种冻胶型含油 污泥调剖剂的制备方法，该含油污泥调剖剂以原油生产过程中产生的各种污 泥废弃物为基础原料，通过加入各种试剂制备而成，由于对油田污泥进行处 理后回注，不仅实现注水井调剖的需要，同时有效的降低了环境污染，从而 解决了长期以来含油污泥外排造成的环境污染问题，对油田环保和开发均具 有较为重要的双重意义。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法，包括以下步骤：
第一步，将含油污泥和水加入搅拌机进行搅拌预处理，使预处理后的含油 污泥粘度介于0.3Pa·s～0.5Pa·s之间，其中含油污泥产生于原油生产过程;
第二步，向第一步预处理后的含油污泥中加入乳化剂，搅拌均匀，使含 油污泥充分分散;
第三步，向第二步充分分散的含油污泥中依次加入两性离子聚合物、交联 剂和促胶剂，搅拌均匀，即得含油污泥冻胶调剖剂。
所述第一步中，含油污泥的粒径范围10um～300um，搅拌速度3000转/ 分钟。
所述第二步中，乳化剂是石油磺酸钠，其作用增加污泥中原油的可溶性， 提高污泥的分散程度，增强调剖剂的成胶性能。
所述第三步中，两性离子聚合物分子量在1500万以上，阳离子度5%～ 10%，阴离子度小于5%～20%。
所述第三步中，两性离子聚合物是两性离子聚丙烯酰胺(ACPAM)。
所述第三步中，交联剂通过以下方式制得：
首先，在带搅拌器的搪瓷反应釜中按1:1的质量比加入苯酚和甲醛，加 热升温到60℃后，加入三乙醇胺，反应生成一、二、三羟甲基酚的混合物， 备用，其中加入的三乙醇胺的量为苯酚和甲醛总重量的1%～2%;
其次，将7%～10%重铬酸钠和10%～15%硫脲按重量比为1:1的比例加 入带搅拌器的反应釜中，再加入浓度为30%～37%的盐酸和重量比为1:1的 醋酸钠与丙二酸钠的混合物，加入盐酸的量为重铬酸钠和硫脲总量的1%～ 2%，醋酸钠和丙二酸钠混合物与重铬酸钠的重量比为2.5:1，反应12小时， 备用;
最后，将前述两步得到的产物等体积混合，再加入总重量10%～15%的 无水乙醇作为互溶剂，搅拌均匀即得交联剂。
所述第三步中，促胶剂为过氧化二异丙苯，分子式为C18H22O2，其与交 联剂协同使用，增加污泥调剖剂的强度和稳定性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、该冻胶型含油污泥调剖剂制作工艺简单，经济有效，适合现场施工条 件，能够有效的解决含油污泥对环境的污染。
2、该冻胶型含油污泥调剖剂中含油污泥来源于油层，其与油层的配伍性 好，对油层伤害较小。
3、该冻胶型含油污泥调剖剂，成胶性能好，成胶强度可调，成胶后稳定 性能好，封堵强度高，耐冲刷性能好。
具体实施方式
下面结合实施例详细说明本发明的实施方式。
本发明一种冻胶型含油污泥调剖剂的制备方法步骤如下：
第一步，取1500份含油污泥和8410份水加入搅拌机(3000转/分钟)进 行预处理，使处理后的含油污泥粘度介于0.3Pa·s～0.5Pa·s之间，转入烧杯备 用;含油污泥来自于油田生产过程中的废弃物。含油污泥的粒径主要分布在 10um～300um。含油量在2%～4%，含泥量在20%～30%。
本步骤预处理的作用是减小含油污泥中的固相含量，增加其在配液水中 的分散程度，实验采用高速搅拌机进行剪切分散。
第二步，取20份乳化剂加入第一步烧杯中，低速搅拌均匀，使污泥在烧杯 中充分分散;乳化剂是石油磺酸钠，其作用是促使含油污泥中原油和泥质颗 粒能在配液用水中分散，延长含油污泥的悬浮时间，有利于污泥调剖剂注入 地层深部进行封堵。
第三步，向烧杯中依次加入20份两性离子聚合物、25份交联剂和25份促胶 剂，搅拌均匀后，制得含油污泥冻胶调剖剂;
其中，两性离子聚合物为西安博众科技有限责任公司生产，其分子量在 1500万以上，阳离子度5%～10%，阴离子度小于5%～20%，本实施例选择 两性离子聚丙烯酰胺(ACPAM)。
交联剂通过以下方式制得：
首先，在带搅拌器的搪瓷反应釜中按1:1的质量比加入苯酚和甲醛，加 热升温到60℃后，加入三乙醇胺使苯酚与甲醛反应生成一、二、三羟甲基酚 的混合物，备用，其中加入的三乙醇胺的量为苯酚和甲醛总重量的1%;
其次，将7%～10%重铬酸钠和10%～15%硫脲按重量比为1:1的比例加 入带搅拌器的反应釜中，再加入浓度为30%～37%的盐酸和重量比为1:1的 醋酸钠与丙二酸钠的混合物，加入盐酸的量为重铬酸钠和硫脲总量的1%～ 2%，醋酸钠和丙二酸钠混合物与重铬酸钠的重量比为2.5:1，反应12小时， 备用;
最后，将前述两步得到的产物按等体积比混合，再加入总重量10%～15% 的无水乙醇作为互溶剂，搅拌均匀即得交联剂。
促胶剂为西安博众科技有限责任公司生产，其目的是当加入交联剂后， 体系成胶，但随着时间的延长，体系不够稳定，促胶剂的加入可以使体系更 加稳定。本实施例选择过氧化二异丙苯，分子式为C18H22O2，其与交联剂协 同使用，增加污泥调剖剂的强度和稳定性。
前述各份数均为重量份。
通过室内岩芯实验对冻胶型含油污泥调剖剂进行性能测试，所制得的一 种含油污泥冻胶调剖剂的性能指标如下：
1、成胶性能可调：通过变换不同比例添加剂，改变冻胶型含油污泥调剖 剂的成胶时间和成胶强度，使其能够满足不同油藏条件下调剖需要。
2、成胶后稳定性能好：该含油污泥冻胶调剖剂经过5个月老化后，55℃ 情况下，体系未出现脱水现象。75℃情况下，体系在150天时，出现少量脱 水现象，说明在55℃温度下，该冻胶型含油污泥调剖体系具有很好的稳定性。 75℃温度下，该冻胶型含油污泥调剖体系具有良好的稳定性。
3、封堵强度高：岩芯用含油污泥冻胶调剖剂封堵后渗透率明显下降，岩 心的封堵率都达到了94%以上，岩心突破压力最低为9.15MPa，最大可达到 9.22MPa，突破压力梯度高达30MPa/m。
4、封堵率高：残余阻力系数RRF最低为19，最大达到29.7。表明含油 污泥冻胶调剖剂能有效地降低大孔道岩心的渗透率。
5、耐冲刷性能好：经过50倍孔隙体积的盐水冲刷后，调剖剂的封堵率 仍然达到93%，说明交联冻胶型污泥调剖剂对油层进行封堵后，具有较好的 耐水冲刷能力。
