第一篇:稠油多元化吞吐技術(shù)簡(jiǎn)介
稠油多元化吞吐技術(shù)簡(jiǎn)介
一、概述
曙光油田超稠油原油粘度高,開發(fā)過程中一直存在著生產(chǎn)周期短、周期產(chǎn)量低、井筒舉升阻力大等問題,嚴(yán)重影響油井產(chǎn)能的發(fā)揮。分析其原因主要有兩個(gè)方面,一方面由于蒸汽的注入,地層原油因加熱熟化,產(chǎn)生低分子烴,破壞原油膠態(tài)分散體的穩(wěn)定性,造成瀝青質(zhì)分散性降低,使有機(jī)質(zhì)沉積于巖石表面,縮小流體滲流孔道;另一方面由于原油粘度很高,如館陶組繞陽河油層超稠油原油粘度平均為22.91×104mPa.s,個(gè)別井原油粘度達(dá)到35×104mPa.s,本身的流動(dòng)性極差,而且受溫度影響十分敏感,當(dāng)溫度低于80℃時(shí),原油幾乎失去流動(dòng)性,因而在吞吐的過程中,隨著原油的采出,近井地帶及井筒附近油層溫度迅速下降,由于流動(dòng)性差及吸附阻礙等原因,周期生產(chǎn)被迫結(jié)束。
二、技術(shù)原理
稠油多元化吞吐技術(shù)采用物理和化學(xué)兩種降粘方法,相互補(bǔ)充,共同作用,從而實(shí)現(xiàn)稠油在地層內(nèi)的降粘,有效降低原油在地層及井筒中的流動(dòng)阻力,達(dá)到降粘增產(chǎn)的目的。該工藝主要采用了滴注、耐高溫乳化劑及聲波振動(dòng)三項(xiàng)技術(shù)。
1、超稠油乳化劑的研制:
針對(duì)曙光油田超稠油區(qū)塊油藏特征及流體物性,經(jīng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)嚴(yán)格篩選,確定了由陰離子活性劑烷基芳基磺酸鹽為主劑、并輔以其它助劑復(fù)配了新型超稠油乳化劑。該劑不僅具有良好的乳化降粘效果,而且具有優(yōu)良的發(fā)泡性能。
2、滴注技術(shù):
滴注技術(shù)是在注汽的同時(shí),以滴注的方式將超稠油乳化劑均 勻地分散在蒸汽中,并隨蒸汽同步進(jìn)入油層。在蒸汽加熱油層的同時(shí),乳化劑也均勻地分散在原油中,這種分散注入方式,不僅提高了乳化劑的波及面積,而且延緩了蒸汽的指進(jìn)現(xiàn)象,提高了油層縱向動(dòng)用程度。
3、聲波振動(dòng)技術(shù):
多元化吞吐技術(shù)采用了聲波技術(shù),利用聲波的振動(dòng)作用使油層孔道內(nèi)的稠油、超稠油乳化劑、高溫水充分混合,形成穩(wěn)定的水包油乳化液。井下聲波發(fā)生器以蒸汽為動(dòng)力,產(chǎn)生的次超聲波振動(dòng)頻率為1.5~2.0KHZ,聲強(qiáng)為140~160dB(1-100KW/m2),作用半徑5~8米。另外聲波的空化作用,熱作用也可起到降粘作用,并可在近井地帶產(chǎn)生和擴(kuò)大微裂縫,解除孔道內(nèi)的堵塞物及水鎖、氣鎖現(xiàn)象,對(duì)油層產(chǎn)生一定的物理解堵作用。聲波發(fā)生器對(duì)應(yīng)油層位置以每隔2~3m配置,隨注汽管柱一起下入井內(nèi)。
三、現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況
1、選井條件
經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施,總結(jié)物化采油技術(shù)的選井條件如下: ①油層發(fā)育較好,有較大儲(chǔ)量的稠油井; ②原油粘度高,生產(chǎn)周期短的油井; ③回采水率低,套管完好無變形、錯(cuò)段。
2、施工工藝
多元化吞吐技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)施工工藝簡(jiǎn)單,在注汽過程中,通過比例泵將乳化劑伴隨蒸汽同步注入,通過井下聲波發(fā)生器的振動(dòng)作用,使油層孔道內(nèi)的稠油、超稠油乳化劑、高溫水充分混合,從而形成穩(wěn)定的水包油乳化液。
第二篇:黑帝廟油田稠油組合式蒸汽吞吐技術(shù)
黑帝廟稠油油田葡淺-12區(qū)塊組合式蒸汽吞吐
技術(shù)
孫繼國 邵紅艷
摘要: 黑帝廟油田稠油區(qū)塊大部分已進(jìn)入吞吐后期和蒸汽驅(qū)階段,開發(fā)難度增大。組合式蒸汽吞吐能夠有效緩解井間矛盾、防止汽竄、擴(kuò)大加熱范圍、增大驅(qū)動(dòng)能量,還可以解決吞吐中后期井間干擾嚴(yán)重、產(chǎn)量遞減快、油汽比低的問題。因此,通過該方法,對(duì)提高稠油的開發(fā)水平有重要意義。主題詞: 稠油油藏;組合式注汽;蒸汽吞吐
1.組合式蒸汽吞吐的基本概念
組合式蒸汽吞吐是稠油開發(fā)實(shí)踐中摸索總結(jié)出的一種蒸汽吞吐方式,它是把生產(chǎn)層位對(duì)應(yīng),對(duì)汽竄頻繁的油井組合在一起集中注汽、集中生產(chǎn),就是利用注汽壓力相互封堵汽竄通道抑制汽竄的發(fā)生,改善油層動(dòng)用程度,同時(shí)能有效補(bǔ)充地層能量,提高油層熱利用率,改善開發(fā)效果。組合式蒸汽吞吐基本概念為在蒸汽吞吐開發(fā)單元中,多口井按優(yōu)化設(shè)計(jì)的排列組合進(jìn)行有序的蒸汽吞吐方式,它包括面積式組合注汽和一注多采組合式蒸汽吞吐兩種方式。2.組合式蒸汽吞吐的應(yīng)用
2.1組合式蒸汽吞吐技術(shù)之一:面積式組合注汽 2.1.1基本概念
面積式組合注汽指將若干個(gè)鄰近的同層位生產(chǎn)井組合在一起,同時(shí)注汽、燜井、采油的一種蒸汽吞吐方式。機(jī)理是經(jīng)過多輪蒸汽吞吐開采的油藏壓力水平較低時(shí),利用反復(fù)的同注、同燜、同采過程中,油層壓力呈現(xiàn)出的規(guī)律性波動(dòng),促使含油飽和度場(chǎng)重新分布,達(dá)到改善吞吐效果的目的。2.1.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例
黑帝廟油田屬于巖性構(gòu)造油藏,由于地層孔隙度、滲透率、含油飽和度較高,地質(zhì)條件好,受注汽條件等外界因素的影響,生產(chǎn)中汽竄現(xiàn)象突出。針對(duì)黑帝廟這種情況,開展了“多井整體吞吐”試驗(yàn)。試驗(yàn)有效地補(bǔ)充了地層能量,改善了油層的溫度場(chǎng)、壓力場(chǎng)分布,提高了蒸汽的熱利用率,取得了較好的開發(fā)效果。
圖2-1葡淺-12區(qū)塊中區(qū)汽竄感應(yīng)方向圖
實(shí)際情況,結(jié)合我們公司鍋爐的實(shí)際注汽能力,于2011年7月對(duì)這兩口井實(shí)施面積式組合注汽取得很明顯效果,周期產(chǎn)油量和油汽比都有所上升。葡淺10-7和葡淺10-8井上輪吞吐累計(jì)注汽1851t,累計(jì)采油558.6t;實(shí)施組合注汽后合計(jì)注汽2400t,合計(jì)產(chǎn)油870t;油汽比從0.18增加到了0.26。周期生產(chǎn)時(shí)間葡淺10-7井由144天增加到了191天,10-8井由198天增加到了303天,延長(zhǎng)了生產(chǎn)周期。同時(shí)在葡淺10-7和葡淺10-8井組合注汽的同時(shí),周邊的葡淺9-
7、葡淺9-
8、葡淺11-7和葡淺11-8井產(chǎn)量也有所增加,間接受效。2.1.3面積式組合注汽現(xiàn)存問題及解決辦法
面積式組合注汽對(duì)于抑制稠油高周期汽竄,改善吞吐效果作用明顯。存在問題:首先,井組間互相干擾,很難形成獨(dú)立的多井整體蒸汽吞吐;其次,井組內(nèi)油井生產(chǎn)周期長(zhǎng)短不一,輪次參差不齊;第三,井組中部分井燜井時(shí)間長(zhǎng),生產(chǎn)時(shí)率低。解決辦法(1)注汽量靈活,從井組的角度考慮注汽量;(2)吞吐井?dāng)?shù)靈活,一個(gè)大井組可分兩個(gè)或三個(gè)階段實(shí)現(xiàn)多井整體吞吐;(3)注汽順序靈活,根據(jù)井組中油井生產(chǎn)狀況,不同時(shí)期的多井整體吞吐采取不同注汽順序,充分利用注入蒸汽的熱利用率,提高油井生產(chǎn)時(shí)率;(4)靈活掌握井組中各單井的轉(zhuǎn)注時(shí)機(jī)。2.2組合式蒸汽吞吐技術(shù)之二:一注多采組合式蒸汽吞吐 2.2.1基本概念
一注多采是把射孔層位對(duì)應(yīng)、熱連通或汽竄程度較高、采出程度相對(duì)較高的一個(gè)或幾個(gè)井組作為一個(gè)開發(fā)單元,中心井階段時(shí)間大量集中注汽以井組蒸汽吞吐代替單井吞吐,達(dá)到改善油層動(dòng)用狀況,提高吞吐效果的目的。主要機(jī)理是提高注入蒸汽熱利用率,補(bǔ)充地層能量,驅(qū)替井間剩余油。它除了汽驅(qū)作用,把加熱的原油驅(qū)向被竄井,加快井間剩余油的動(dòng)用以外,還有多井整體吞吐作用,利用油井間已形成的汽竄通道,一口井注汽來代替井組注汽,實(shí)現(xiàn)多井整體吞吐。一注多采方式解決了地面注汽管網(wǎng)難以滿足面積式組合注汽的問題,是稠油開采的另一種有效途徑。2.2.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例
考慮到目前我們注采工藝及實(shí)際生產(chǎn)汽竄情況,我們也可以運(yùn)用一注多采的生產(chǎn)方式。2011年1月黑帝廟油田對(duì)新區(qū)井組進(jìn)行注汽優(yōu)選,考慮當(dāng)時(shí)的區(qū)塊井的生產(chǎn)情況和單井地質(zhì)條件及注汽能力篩選出葡淺11-6井和葡淺11-8井同時(shí)注汽周邊井采油的注汽方式,井組內(nèi)有油井8口,井距3為100m。注汽強(qiáng)度6.9m/d﹒m。井組開發(fā)問題:(1)、油井汽竄嚴(yán)重;(2)、吞吐效果變差,開采成本增加。為解決上述問題,利用井網(wǎng)中間老井大量注汽,周邊井生產(chǎn)的辦法,進(jìn)行一注多采式蒸汽吞吐。
一注多采試驗(yàn)前,井組8口井,日產(chǎn)液40.8t,日產(chǎn)油21.8t,含水46.6%;轉(zhuǎn)注后一個(gè)月井組見效,日產(chǎn)液量由24.3t升到63.5t,日產(chǎn)油量由6.7t
作者簡(jiǎn)介: 孫繼國(1979.9.29)2003年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東),工作單位大慶油田黑帝廟稠油公司;邵紅艷(1979.7.2)2003年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院, 工作單位大慶油田第二采油廠工程技術(shù)大隊(duì);孫廣偉(1983.7.29)2007年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院, 工作單位大慶油田黑帝廟油田稠油公司;
第三篇:稠油開采技術(shù)
稠油開采技術(shù)
如何降低成本,最大限度地把稠油、超稠油開采出來,是世界石油界面臨的共同課題。稠油由于粘度高,給開采、集輸和加工帶來很大困難,國內(nèi)外學(xué)者做了大量研究工作來降低稠油的粘度。我國稠油開采90%以上依靠蒸汽吞吐或蒸汽驅(qū),采收率能達(dá)到30%左右。深化熱采稠油油藏井網(wǎng)優(yōu)化調(diào)整和水平井整體開發(fā)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究,配套全過程油層保護(hù)技術(shù)、水平井均勻注汽、熱化學(xué)輔助吞吐、高效井筒降粘舉升等工藝技術(shù)驅(qū)動(dòng),保障了熱采稠油產(chǎn)量的持續(xù)增長(zhǎng)。
目前提高稠油油藏產(chǎn)量的思路主要是降低稠油粘度、提高油藏滲透率、增大生產(chǎn)壓差,主要成熟技術(shù)是注蒸汽熱采、火燒油層、熱水+化學(xué)吞吐、攜砂冷采,等等。
1、熱采技術(shù)
注蒸汽熱采的開采機(jī)理主要是通過加熱降粘改善流變性,高溫改善油相滲透率以及熱膨脹作用、蒸汽(熱水)動(dòng)力驅(qū)油作用、溶解氣驅(qū)作用。關(guān)于稠油的蒸餾、熱裂解和混相驅(qū)作用,原油和水的蒸汽壓隨溫度升高而升高,當(dāng)油、水總蒸汽壓等于或高于系統(tǒng)壓力時(shí),混合物將沸騰,使原油中輕組分分離,即為蒸餾作用。蒸餾作用引起混合液沸騰產(chǎn)生的擾動(dòng)效應(yīng)能使死孔隙中的原油向連通孔隙中轉(zhuǎn)移,從而提高驅(qū)油效率。高溫水蒸氣對(duì)稠油的重組分有熱裂解作用,即產(chǎn)生分子量較小的烴類。在蒸汽驅(qū)過程中,從稠油中餾出的烴餾分和熱裂解產(chǎn)生的輕烴進(jìn)入熱水前沿溫度較低的地帶時(shí),又重新冷凝并與油層中原始油混合將其稀釋,降低了原始油的密度和粘度,形成了對(duì)原始油的混相驅(qū)。注蒸汽熱采的乳化驅(qū)作用同樣很有意義,蒸汽驅(qū)過程中,蒸汽前沿的蒸餾餾分凝析后與水發(fā)生乳化作用,形成水包油或油包水乳化液,這種乳化液比水的粘度高得多。在非均質(zhì)儲(chǔ)層中,這種高粘度的乳狀液會(huì)降低蒸汽和熱水的指進(jìn),提高驅(qū)油的波及體積。熱采井完井時(shí)的主要問題是,360℃高溫蒸汽會(huì)導(dǎo)致套管發(fā)生斷裂和損壞。為此,采用特超稠油HDCS技術(shù),將膠質(zhì)、瀝青質(zhì)團(tuán)狀結(jié)構(gòu)分解分散,形成以膠質(zhì)瀝青質(zhì)為分散相、原油輕質(zhì)組分為連續(xù)相的分散體系。特超稠油HDCS強(qiáng)化采油技術(shù)已在勝利油田成功應(yīng)用。加強(qiáng)注采參數(shù)優(yōu)化研究,針對(duì)不同原油性質(zhì)、不同油層厚度和水平段長(zhǎng)度,明晰技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策界限,合理配置降粘劑、CO2和蒸汽用量,可提高應(yīng)用效果和效益。
2、出砂冷采
1986年,為了降低采油成本,提高稠油開采經(jīng)濟(jì)效益,加拿大的一些小石油公司率先開展了稠油出砂冷采的探索性礦場(chǎng)試驗(yàn)。到90年代中期,稠油出砂冷采已成為熱點(diǎn),不注熱量、不防砂,采用螺桿泵將原油和砂一起采出。文獻(xiàn)指出,螺桿泵連續(xù)抽吸避免了稠油網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的恢復(fù),稠油形成穩(wěn)定的流動(dòng)地帶,在油帶前緣,油滴被啟動(dòng)而增溶到油帶中,因此,油帶具有很好的流動(dòng)能力,表現(xiàn)到生產(chǎn)上就是含水下降。而抽油泵的脈動(dòng)抽吸,使得地層孔隙中的油流難以形成連續(xù)流,水相侵入到油流通道,微觀上表現(xiàn)為降低了油滴前后的壓差,油滴更難啟動(dòng),若水相能量充足,油滴就一直不能流動(dòng),表現(xiàn)到生產(chǎn)上就是長(zhǎng)期高含水。稠油出砂冷采技術(shù)對(duì)地層原油含有溶解氣的各類疏松砂巖稠油油藏具有較廣泛的適用性,它通過使油層大量出砂形成蚯蚓洞和形成穩(wěn)定泡沫油而獲得較高的原油產(chǎn)量。形成地層中“蚯蚓 洞”,可提高油層滲透率;形成泡沫油,則給油層提供了內(nèi)部驅(qū)動(dòng)能量。樂安油田草13塊配套大孔徑、深穿透、高孔密射孔、高壓充填防砂與螺桿泵冷采配套技術(shù),基本解決了粉細(xì)砂巖油藏防砂及稠油抽汲難題。
3、加降粘劑
王卓飛發(fā)現(xiàn),乳化液在孔隙介質(zhì)中的流動(dòng)過程是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)游走過程,降低界面張力、提高毛管數(shù)可改善稠油油藏開發(fā)效果。向生產(chǎn)井井底注入表面活性物質(zhì),降粘劑在井下與原油相混合后產(chǎn)生乳化或分散作用,原油以小油珠的形式分散在水溶液中,形成比較穩(wěn)定的水包油型乳狀液體系。在流動(dòng)過程中變?cè)椭g內(nèi)摩擦力為水之間的內(nèi)摩擦力,因而流動(dòng)阻力大大降低,達(dá)到了降粘開采的目的 [14]。比較常用的有GL、HRV-
2、PS、堿法造紙黑液、BM-
5、DJH-
1、HG系列降粘劑。魯克沁油田通過加強(qiáng)化學(xué)吞吐油井化學(xué)降粘、化學(xué)吞吐、蒸汽吞吐、天然氣吞吐等技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)攻關(guān)試驗(yàn)、形成超深稠油開發(fā)技術(shù)路線。
4、電加熱
采用電熱采油工藝開采稠油、超稠油,在技術(shù)上是成熟的。對(duì)于遠(yuǎn)離油田基地的中小規(guī)模稠油油藏,由于其面臨的主要開發(fā)瓶頸主要來自地面稠油的輸送加熱、降粘、脫水工藝等。因此筆者建議開展地下稠油變稀油技術(shù)攻關(guān),將稠油開發(fā)轉(zhuǎn)化為稀油開發(fā)問題。當(dāng)然這存在比較突出的成本問題:電熱采油工藝單井平均加熱功率80kW/h,日耗電費(fèi)約1000元。
5、注空氣開發(fā)
R.G.Mooreetal 等研究了重油油藏冷采后采用注空氣法(地下燃燒)的潛在應(yīng)用狀況[15]。由于冷采油田在冷采的經(jīng)濟(jì)界限內(nèi)仍遺留大量的原油,而且蚯蚓洞型的通道處于衰竭油藏之中,因此它是注空氣的理想候選油藏。蒸汽短時(shí)期進(jìn)入衰竭油藏,會(huì)破壞“蚯蚓洞”,從而使受熱通道產(chǎn)生較高的滲透率。受熱的通道為可流動(dòng)的原油到達(dá)
生產(chǎn)井提供流路后,隨即實(shí)施油藏點(diǎn)火和注空氣,蒸汽/燃燒法的綜合應(yīng)用可在薄油藏及持續(xù)注蒸汽無經(jīng)濟(jì)效益的油藏得到較高的經(jīng)濟(jì)效益。
6、SAGD SAGD是國際上開發(fā)超稠油的一項(xiàng)前沿技術(shù)。它是向地下連續(xù)注入蒸汽加熱油層,將原油驅(qū)至周圍生產(chǎn)井中,然后采出。利用SAGD技術(shù)開發(fā)超稠油的方式,已成為國際上超稠油開發(fā)的一項(xiàng)成熟技術(shù)。
在國外,SAGD技術(shù)通常針對(duì)成對(duì)水平井開發(fā),而遼河油田采用的是直井注汽、水平井生產(chǎn)。這種開發(fā)方式的優(yōu)點(diǎn)有三:①將原有的直井替代水平井進(jìn)行注汽,相當(dāng)于少打一口注汽水平井,經(jīng)濟(jì)且實(shí)用;②遼河油田超稠油油藏夾層復(fù)雜,油層連續(xù)性差,縱向連通不好。國外水平井通常為1000米深,而遼河油田的水平井只有幾百米。采用直井注汽,遼河油田原有的井多的特點(diǎn)就成了優(yōu)勢(shì),這口不行就改用另一口。③監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是遼河油田應(yīng)用SAGD技術(shù)的又一創(chuàng)新,改變了國外用兩口井進(jìn)行監(jiān)測(cè)的狀況。SAGD先導(dǎo)試驗(yàn)開始以來,遼河油田科技工作者經(jīng)過不懈努力,解決了高干度注汽技術(shù)、大排量舉升技術(shù)、地面集輸系統(tǒng)等諸多難題,且均達(dá)國際先進(jìn)水平,滿足了SAGD工藝需要。
7、摻稀油開采
摻稀油降粘是開采稠油的一種有效的方法,其優(yōu)點(diǎn)是不傷害油層,不像摻活性水降粘開采,摻水后的油水混合液要到聯(lián)合站去脫水,脫下的水還要解決出路問題,增加了原油生產(chǎn)成本。
8、微生物驅(qū)油
微生物驅(qū)油技術(shù)是通過細(xì)菌在油藏環(huán)境中繁殖、生長(zhǎng)、代謝,利用細(xì)菌對(duì)原油的降解作用,產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物使固液界面性質(zhì)、滲流特性、原油物化性質(zhì)發(fā)生變化,提高洗油效率。微生物作用可降低原油高碳鏈烴含量,降低原油粘度。美國密蘇里大學(xué)在2002-2004年開展了淺層重油的微生物采油技術(shù)研究;2005年,微生物采油技術(shù)列入中國“973”科技項(xiàng)目。勝利油田已獲得耐溫80℃、耐鹽150000mg/L的驅(qū)油菌種,對(duì)原油的降粘率最高達(dá)到95%。開展了4個(gè)區(qū)塊的微生物驅(qū)油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn),累計(jì)增油6萬余噸。F16菌組能降低原油粘度,對(duì)粘度3000mPa·s(50℃)的原油的降粘率在30%~85%,經(jīng)F16菌組作用后,原油的非烴組分減少,同時(shí)代謝產(chǎn)物中的生物表面活性劑能有效地改善常規(guī)稠油的流動(dòng)性。大港油田孔二北斷塊應(yīng)用本源微生物采油,累計(jì)增油17866噸。
9、地?zé)彷o助采油技術(shù)
地?zé)岵捎褪抢玫責(zé)豳Y源,以深層高溫開發(fā)流體(油、氣、水及其混合物)將大量的熱量帶入淺油層,降低原油粘度,提高原油流動(dòng)能力。為了減少熱損失,最好不進(jìn)行油、氣、水分離,而且不經(jīng)過地面,直接注入目的油層。勝利油田稠油熱采和注水開發(fā)工藝技術(shù)非
常成熟,開發(fā)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)也很豐富,這為利用地?zé)豳Y源進(jìn)行熱水采油提供了便利。另外,與地?zé)彷o助采油技術(shù)相類似,筆者還初步研究了利用太陽能、風(fēng)能和重力能輔助采油技術(shù)。
10、水熱裂解開采稠油新技術(shù)
劉永建教授研究開發(fā)了水熱裂解開采稠油新技術(shù),在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)和采油現(xiàn)場(chǎng)取得了一些有意義的研究成果。水熱裂解技術(shù)通過向油層加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎钩碛驮谒疅釛l件下實(shí)現(xiàn)部分催化裂解,不可逆地降低重質(zhì)組分含量或改變其分子結(jié)構(gòu),降低了稠油的粘度。制備的稠油水熱裂解催化劑有較好的催化效果,反應(yīng)溫度更接近于井下的實(shí)際溫度。這是一個(gè)很好的攻關(guān)方向。
11、稠油熱采地下復(fù)合催化降粘技術(shù)
中國石化報(bào)2007年10月9日?qǐng)?bào)道了稠油熱采地下復(fù)合催化降粘技術(shù),該技術(shù)集表面活性劑降粘、水熱裂解催化降粘和氧化催化降粘劑降粘等功能為一體,注入催化劑后原油就地裂解產(chǎn)生小分子的氣體,增加了油層壓力,延長(zhǎng)了放噴時(shí)間,提高了產(chǎn)油量,為超稠油的開發(fā)提供了有力的技術(shù)支撐。
第四篇:低油價(jià)下稠油蒸汽吞吐提質(zhì)增效對(duì)策
低油價(jià)下稠油蒸汽吞吐提質(zhì)增效對(duì)策
摘要:蒸汽吞吐是勝利油田稠油開發(fā)的主要方式,隨著周期生產(chǎn)輪次的增加,蒸汽吞吐的效果逐漸變差。加之國際油價(jià)的不斷下滑,蒸汽吞吐無效井?dāng)?shù)隨之增加。本文在經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,分析了導(dǎo)致蒸汽吞吐無效開采的主要原因,并針對(duì)不同的開發(fā)矛盾提出了高輪次吞吐后期改善開發(fā)效果的技術(shù)措施,包括:底水油藏周期采油、邊水油藏化學(xué)調(diào)堵、組合吞吐、注采參數(shù)優(yōu)化等開發(fā)技術(shù)。現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明:在目前的低油價(jià)條件下,這些高輪次吞吐后期的開發(fā)技術(shù)不僅能進(jìn)一步提高油藏采收率,而且能有效提高經(jīng)濟(jì)效益,對(duì)同類油藏的開采具有借鑒意義。
Abstract: Steam huff-puff is the main way of heavy oil development in Shengli Oilfield.With increasing production cycles,the effect of steam huff-puff becomes worse.Coupled with the international oil prices falling continuously,the number of invalid steam huff-puff wells increases.This article,on the basis of economic evaluation,analyzes the main reasons causing invalid steam huff-puff wells,and for different development contradictions,puts forward the technical measures to improve the development effect in a later period of large steam huff-puff cycles.Development technologies includes: the cycle production for bottom water reservoir,chemical plugging for edge water reservoir,combined steam huff-puff and parameters optimization of injection production etc..Field application shows that under the current condition of low oil prices,these later stage development technologies of high cycles steam huff-puff can not only further enhance oil recovery,but also effectively improve the economic benefit and provide significances for the reservoirs of the same kind mining.關(guān)鍵詞:稠油油藏;蒸汽吞吐;低油價(jià);周期采油;化學(xué)調(diào)堵;組合吞吐;注采參數(shù)
Key words: heavy oil reservoir;steam huff-puff;low oil price;cycle oil production;chemical plugging;combined huff-puff;injection production parameter
中圖分類號(hào):TE33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2016)13-0161-03
0 引言
勝利油田的稠油產(chǎn)量以蒸汽吞吐為主,截至2015年底,勝利油田稠油產(chǎn)量達(dá)到525萬噸,其中蒸汽吞吐產(chǎn)油量495.9萬噸,占總產(chǎn)量的94.5%。2014年下半年以來,受全球經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)減緩、產(chǎn)量供給增加、需求下降、美元升值以及地緣政治紛爭(zhēng)等多因素的影響,國際油價(jià)大幅下跌,跌幅超過了50%,結(jié)束了長(zhǎng)達(dá)4年的高位震蕩期。而勝利稠油的產(chǎn)量增長(zhǎng)得益于高油價(jià)下技術(shù)進(jìn)步帶動(dòng)的邊際儲(chǔ)量投入,這種高成本產(chǎn)量增長(zhǎng)模式在低油價(jià)下無法繼續(xù)。在目前這種新常態(tài)下,如何利用現(xiàn)有技術(shù)創(chuàng)新創(chuàng)效、提質(zhì)增效、節(jié)支保效,打好“寒冬”開發(fā)效益保衛(wèi)戰(zhàn),成為目前勝利稠油開發(fā)的首要工作。
隨著油價(jià)的下滑,熱采吞吐周期輪次的增加,無效井的比例增大。據(jù)統(tǒng)計(jì),在目前油價(jià)40$/bbl時(shí),無效井?dāng)?shù)達(dá)1406口,比例達(dá)到36%(圖1)。如何提高這部分井的整體效益,對(duì)整個(gè)勝利稠油的提質(zhì)增效具有十分重要的意義。
高輪次井低效原因分析
1.1 邊底水影響
蒸汽吞吐為降壓開采方式,對(duì)于有邊底水的油藏,在開初期,活躍邊底水能夠補(bǔ)充油藏能量,促進(jìn)油田生產(chǎn),但是隨著吞吐輪次的不斷增加,地層能量逐步下降,邊底水在壓差作用下不斷向生產(chǎn)井底運(yùn)移,最終造成邊底水的侵入,生產(chǎn)效果變差。據(jù)統(tǒng)計(jì),勝利油田受到邊底水影響的無效井?dāng)?shù)達(dá)333口,占無效井總數(shù)的36%。是導(dǎo)致吞吐井生產(chǎn)效益差的主控因素。
1.2 油藏非均質(zhì)性
油藏的非均質(zhì)性不僅會(huì)導(dǎo)致吞吐產(chǎn)油量高峰滯后,而且隨著吞吐輪次的增加,井間汽竄嚴(yán)重,產(chǎn)油量下降快,吞吐效果逐漸變差。勝利油田目前受到油藏非均質(zhì)性導(dǎo)致的無效井?dāng)?shù)有227口,占無效井總數(shù)的24.5%。可見,油藏非均質(zhì)性對(duì)吞吐井的生產(chǎn)效果影響也不容忽視。
1.3 注采不合理
合理的注采參數(shù)可以提高熱能利用率,改善稠油油藏開發(fā)效果。調(diào)查顯示,勝利油田的稠油蒸汽吞吐注汽強(qiáng)度從150~300t/m不等。而開發(fā)效果并非隨著注汽強(qiáng)度的增加而變好,而是存在一個(gè)最優(yōu)值。在最優(yōu)的注汽強(qiáng)度下,油汽比最高,凈產(chǎn)油量最大。勝利油田受到注采參數(shù)影響的無效井為207口,占無效井總數(shù)的22.3%。
1.4 其它因素
除上述幾方面影響因素外,蒸汽吞吐的井型、井軌跡、工程、工藝措施等因素也會(huì)對(duì)蒸汽吞吐的開發(fā)效果產(chǎn)生影響。勝利油田受這些因素影響的無效井?dāng)?shù)為159口,占無效井總數(shù)的17.2%。提高高輪次井經(jīng)濟(jì)效益技術(shù)對(duì)策
針對(duì)以上開發(fā)矛盾,對(duì)吞吐多輪次后的無效井積極尋找接替技術(shù)已刻不容緩。在低油價(jià)的限制下,如何節(jié)約成本,進(jìn)一步提高采收率,文中提出了以下幾種開發(fā)技術(shù),并已在現(xiàn)場(chǎng)得到了成功應(yīng)用。
2.1 底水油藏周期采油
底水稠油油藏周期采油是指油井在吞吐生產(chǎn)達(dá)到高含水時(shí)期后(含水95%),關(guān)閉生產(chǎn)井,節(jié)約生產(chǎn)成本,待油藏的油水重新分異后,再開井生產(chǎn)的一種開發(fā)方式。這種技術(shù)不僅節(jié)省了油井無效期的操作成本、人工成本,而且在重新開井后,無需注汽,節(jié)約了注汽成本。數(shù)值模擬技術(shù)也驗(yàn)證了在底水突進(jìn)后,關(guān)井一段時(shí)間,油水界面明顯下降(圖2)。
草古1潛山屬于典型的裂縫性底水稠油油藏,油藏埋深750m,地層溫度43℃,地面50℃下脫氣原油粘度31900mPa?s。CG1-12-12井在2010年2月由于高含水關(guān)井,關(guān)井前日油僅為0.5t/d。關(guān)井一段時(shí)間后,在2013年7月重新開井,峰值日油達(dá)到6.7t/d,已累計(jì)產(chǎn)油2211t。
2.2 邊水油藏化學(xué)調(diào)堵
泡沫類調(diào)堵劑是目前稠油熱采過程中應(yīng)用較多、研究較熱的一種調(diào)剖方式。數(shù)值模擬研究表明:對(duì)于不同的邊水能量要采用不同的技術(shù)對(duì)策增加經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于水體能量較小弱邊水稠油油藏可采用一線無效井關(guān)停,降低經(jīng)濟(jì)損失;對(duì)于水體能量大的強(qiáng)邊水稠油油藏一線井進(jìn)行提液,二線井實(shí)施氮?dú)馀菽{(diào)剖,經(jīng)濟(jì)效益最好。
林東館三稠油油藏,在邊部遭到水淹后,迅速采取調(diào)堵措施。對(duì)邊部油井采取油井提液和氮?dú)?起泡劑+栲膠的復(fù)合調(diào)堵方法;對(duì)于過渡帶油井采用復(fù)合調(diào)堵。共實(shí)施13口井,綜合含水由82.7%降到69%,平均單井增油1376t,平均油汽比1.0,平均有效期5個(gè)月。
2.3 組合吞吐抑制汽竄
對(duì)于已經(jīng)發(fā)生汽竄的油井,采用組合吞吐技術(shù)可以有效抑制汽竄,改善吞吐效果。其增產(chǎn)機(jī)理在于遏制井間汽竄,降低汽竄造成的熱量損失,提高熱量利用率;同時(shí)注采改變井間“三場(chǎng)”形態(tài),實(shí)現(xiàn)剩余油重新分布;避免周邊生產(chǎn)井因汽竄造成關(guān)井,提高吞吐井整體時(shí)率。其采收率比常規(guī)的蒸汽吞吐采收率可以提高3-4%,組合形式包括分區(qū)組合吞吐、行列式組合吞吐和一注多采式組合吞吐。
渤76單元Ng1+2由于汽竄造成單井周期短、效果差、油汽比低。在GDNB76X50井組采用了一注多采式組合吞吐。渤76斜50注汽1.6萬噸,周圍3口井受效,井組有效天數(shù)217天,已增油8780t,提高油汽比0.16,節(jié)約作業(yè)費(fèi)用336萬元。
2.4 注采參數(shù)優(yōu)化
蒸汽吞吐井注采參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)是尋求最大凈現(xiàn)值下注蒸汽井的注汽參數(shù)。勝利油田目前的注汽鍋爐燃料由自用油統(tǒng)一改為天然氣,實(shí)際蒸汽吞吐井注汽成本將提升。數(shù)值模擬計(jì)算的不同油藏厚度情況下,加熱半徑隨周期數(shù)的變化曲線顯示(圖3):隨著周期輪次的增加,油藏的加熱半徑逐漸擴(kuò)大;當(dāng)周期輪次增加到6周期以上時(shí),加熱半徑增加的幅度較??;說明注汽量應(yīng)隨著周期輪次的增加而有所不同。通過計(jì)算不同注汽強(qiáng)度增量下的凈產(chǎn)油量(圖4)表明:1-10周期,逐周期增加最優(yōu)注汽強(qiáng)度的5%;高輪次后,建議注汽量不再增加。
截止2015年上半年,通過對(duì)高輪次吞吐井注采參數(shù)的優(yōu)化,共在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施了965井次,減少注汽量107口,增加經(jīng)濟(jì)效益10264萬元,提高油汽比0.02。
結(jié)論
化學(xué)調(diào)堵和周期采油技術(shù)可有效抑制邊底水稠油油藏高輪次吞吐后期邊底水入侵的問題;對(duì)于油藏的非均質(zhì)性及注采參數(shù)不合理導(dǎo)致的周期開采效果變差,可采用組合吞吐及注采參數(shù)的優(yōu)化的方法抑制汽竄改善開發(fā)效果。上述方法無需額外增加投資,不僅可以進(jìn)一步提高采收率,而且可以提高油藏開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn):
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第五篇:稠油污泥處理技術(shù)進(jìn)展
稠油污泥處理技術(shù)進(jìn)展
一、國內(nèi)外含油污泥主要處理技術(shù)現(xiàn)狀綜述
對(duì)含油污泥進(jìn)行無害化處理、清潔生產(chǎn)并回收其中資源的綜合處理,一直是國內(nèi)外環(huán)境保護(hù)和石油工業(yè)的重點(diǎn)工作之一。世界上許多發(fā)達(dá)國家加強(qiáng)和完善了“三泥”處理法規(guī),美國在1984年頒布了資源回收利用法令(RCRA)的危險(xiǎn)固體廢棄物修正案(HSWA),按HSWA的要求,排渣場(chǎng)處理設(shè)施須保證廢渣中的毒性組分被局限在排渣場(chǎng)內(nèi),并保證不滲入地下水和地面水。1990年11月8日,美環(huán)保局又對(duì)煉廠五種被列為“K廢物”的特殊廢渣作出特殊要求,規(guī)定危險(xiǎn)化學(xué)品含量高于嚴(yán)格限制標(biāo)準(zhǔn)不得堆積在排渣場(chǎng)上。1992年8月,對(duì)煉油污水處理過程的初沉污泥和二沉污泥提出了同樣的要求,按指定的最佳示范有效技術(shù)(BDAT)的處理標(biāo)準(zhǔn),這些廢物在進(jìn)入廢渣場(chǎng)前必須處理至無害,除非美國環(huán)保局根據(jù)具體情況特許,所有用BDAT處理的廢物將禁止用土地法處理。
我國含油污泥做為含油廢物類已被列入《國家危險(xiǎn)廢物目錄》;《國家清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》和《固體廢物環(huán)境污染防治法》也要求必須對(duì)含油污泥進(jìn)行無害化處理;未經(jīng)處理的含油污泥排放的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)為l000元/噸次。
含油污泥本身種類繁多,成分復(fù)雜,性質(zhì)各異,因此處理技術(shù)須有針對(duì)性。以下將國內(nèi)外幾種主要含油污泥處理技術(shù)分為預(yù)處理技術(shù)和完全無害化處理技術(shù)并逐一介紹。
二、含油污泥的預(yù)處理技術(shù)
1、含油污泥的調(diào)質(zhì)和脫水
大部分含油污泥含水率較高,處理前需進(jìn)行調(diào)質(zhì)脫水減容。污泥脫水過程是污泥的懸浮粒子群和水的相對(duì)運(yùn)動(dòng),而污泥的調(diào)質(zhì)則是通過化學(xué)或物理手段調(diào)整固體粒子群的排列狀態(tài),使之適合不同脫水工藝的處理,以提高機(jī)械脫水性能。
由于含油污泥粘度高、過濾比阻大,多數(shù)污泥粒子屬“油性固體”(如瀝青質(zhì)、膠質(zhì)和石蠟等),質(zhì)軟。隨著脫水的進(jìn)行,濾餅粒子變形,進(jìn)一步增加了比阻。而且在過濾過程中,這些變形粒子極易粘附在濾料上,堵塞濾孔:在離心脫水時(shí),還因其粘度大、乳化嚴(yán)重,固一固一液粒子間粘附力強(qiáng)和密度差小等原因?qū)е路蛛x效果差。
Srivatsa, Aldo Corti等人分別發(fā)明了通過含油污泥調(diào)質(zhì)“機(jī)械脫水回收油的專利技術(shù)”,通過投加表面活性劑、稀釋劑(葵烷等)、電解質(zhì)((NaCL溶液)或破乳劑、潤濕劑和pH值調(diào)節(jié)劑等,并加熱減粘(≥50℃)等調(diào)質(zhì)手段,實(shí)現(xiàn)水一油一固三相分離。
國內(nèi)煉廠含油污泥處理常采用在含油污泥中加入絮凝劑進(jìn)行調(diào)質(zhì),使污泥顆粒凝聚,以改善污泥脫水性能。絮凝劑為高分子無機(jī)和有機(jī)絮凝劑。高分子無機(jī)絮凝劑,如聚合氯化鋁、聚合硫酸鐵等帶有污泥顆粒相反電荷,這些電荷能中和污泥上所帶的負(fù)電荷,破壞其穩(wěn)定性及親水性。高分子有機(jī)絮凝劑,在污泥顆粒間主要起吸附和架橋作用,使污泥凝聚。
國內(nèi)煉廠污泥前處理也普遍采用機(jī)械脫水工藝,以帶式壓濾機(jī),離心機(jī)為主。對(duì)于帶式壓濾機(jī),一般用于處理含油少的活性污泥,對(duì)于離心機(jī),一般用于處理油泥和浮渣,離心轉(zhuǎn)速控制在1800-2000r/min,1800以下離心效果不好,2000r/min以上離心效果好,但泥餅難以擠出,噪音大。板框壓濾機(jī)處理量大,脫水效果好,運(yùn)行成本低,缺點(diǎn)是不能連續(xù)運(yùn)行。
2、化學(xué)熱洗工藝
化學(xué)熱洗法(也稱熱脫附法)是美國環(huán)保局處理含油污泥優(yōu)先采用的方法,主要用于落地油泥的處理,原理是通過熱堿水溶液反復(fù)洗滌,再通過氣浮實(shí)現(xiàn)固液分離。洗滌溫度一般控制在70℃以上,液固比3:1,洗滌時(shí)間20min,能將含油30%落地油泥洗至殘油率≤3%?;旌蠅A由廉價(jià)堿和無機(jī)鹽組成,也可選用廉價(jià)的洗衣粉,該方法能量消耗較低。國內(nèi)這方面的研究較多,國家專利介紹了一種既經(jīng)濟(jì)又有效地從廢棄油泥中提取原油的工藝方法。先向攪拌器內(nèi)加入水,再按一定比例配制分離液。加熱,加入油泥,攪拌使之混合均勻,保持溫度在55℃-65℃,攪拌約1.5-2小時(shí),沉淀10分鐘后,進(jìn)行油水分離。原油回用,殘土可燒磚。該方法雖然可以消除油泥對(duì)環(huán)境的污染,回收石油資源,且工藝簡(jiǎn)單,易于實(shí)施。由于不能連續(xù)運(yùn)行,尚未工業(yè)化。
賈茂郎等采用含明礬、食鹽溶液在加熱(70℃-90℃)條件下,將油泥分散和初級(jí)分離,經(jīng)初級(jí)分離的原油又經(jīng)離心分離后得到進(jìn)一步凈化。采用該方法回收的礦物油含水≤0.5%,雜質(zhì)≤1%,可供煉油廠使用。
3、熱解吸法
熱解吸法是目前國外用于含油污泥無害化處理的另一個(gè)方法,是一種改型的污泥高溫處理方法。油泥在絕氧條件下加熱到一定溫度使烴類及有機(jī)物解吸,泥渣能達(dá)到美國最佳示范有效技術(shù)(BDAT)要求,烴類回收利用。目前,國外煉廠開發(fā)了許多種熱解吸工藝。Richard J Ayen等于1992年報(bào)道的“低溫?zé)崽幚怼惫に嚕峭ㄟ^一密閉的溫度為250-450℃的旋轉(zhuǎn)加熱器把油泥中的有機(jī)物和水蒸發(fā)出來,并用氮?dú)庾鳛檩d體送至蒸發(fā)處理系統(tǒng),殘留物作燃料用?,F(xiàn)已商業(yè)化應(yīng)用。
用熱解吸工藝可以生產(chǎn)出焦炭狀的產(chǎn)品,歐洲專利介紹了一種利用熱解吸生產(chǎn)焦炭狀產(chǎn)品的工藝,主要用來處理重油含量高的污泥,在干燥器中加熱污泥至100℃以上,烴類裂解溫度以下,絕氧保溫,使水及烴類物質(zhì)從污泥中蒸發(fā)并分離,烴類回收利用,剩余的固體物質(zhì)即焦炭狀的產(chǎn)品,可補(bǔ)充燃料,也可作為水泥回轉(zhuǎn)窯的燃料。
美國專利報(bào)道了一種回收抽提氣的污泥干燥技術(shù)。經(jīng)過機(jī)械脫水后的濾餅送至干燥裝置,這個(gè)裝置是利用鍋爐所排放的熱廢氣,污泥在旋轉(zhuǎn)式干燥器中通過熱廢氣加熱進(jìn)行干燥,污泥在高溫下,烴類和有機(jī)物得到解吸,并被熱廢氣帶走,被氣流帶走的固體顆粒從氣體中分離,干燥的廢氣的烴類物質(zhì)由鍋爐焚燒利用其熱能。經(jīng)過干燥處理的殘?jiān)鼭M足環(huán)境法規(guī)要求可直接填埋處理。
挪威石油公司的Term Tech熱解吸工藝是在一個(gè)裝有密鋼葉片轉(zhuǎn)子的反應(yīng)器中,把污泥加熱至399℃,通入蒸汽,使烴類在復(fù)雜的水合和裂化反應(yīng)中分離,經(jīng)冷凝回收,干燥的泥渣中烴含量小于500ppm。該技術(shù)己工業(yè)化,但能耗較高。
熱解吸技術(shù)在我國較少應(yīng)用,尤俊洪在專利中介紹了一種處理油泥的方法。將污泥和由磷酸等物質(zhì)組成的助劑一起放入安裝單向排氣閥的密閉反應(yīng)器中,置于預(yù)先加熱的反應(yīng)爐內(nèi)進(jìn)行無氧分解,溫度控制在600-1000℃,反應(yīng)結(jié)束后快速冷卻,防止物料氧化,生成的物質(zhì)可進(jìn)一步加工成吸附劑或炭黑。
熱解吸技術(shù)含量高,反應(yīng)條件較苛刻,操作比較復(fù)雜,但有較好的發(fā)展前景,需進(jìn)一步完善。
4、溶劑萃取處理工藝
溶劑萃取作為一種回收油泥中礦物油及其他有機(jī)物的單元操作技術(shù)而被廣泛研究,包括正在開發(fā)的超臨界流體萃取。溶劑一般有丙烷三乙胺、重整油和臨界液態(tài)C02等,油泥中的礦物油被溶劑萃取,通過蒸餾實(shí)現(xiàn)溶劑的循環(huán)使用。處理后泥渣達(dá)到BDAT要求,回收的礦物油再進(jìn)一步加工利用。
國外目前多采用溶劑萃取技術(shù)處理油船底泥和油罐底泥,美國專利報(bào)道了一種溶劑萃取-氧化處理油泥工藝。此工藝為:在油泥中加入一種輕質(zhì)烴作為萃取劑,萃取劑的粘度較低,一般含有2-9個(gè)碳原子,碳原子數(shù)越少萃取分離的效果越好。萃取后,油泥中礦物油和重質(zhì)有機(jī)質(zhì)被回收,殘存的聚合芳香烴物質(zhì)一般還需要用分子量比較高的烴類萃取。該專利技術(shù)采用氧化工藝取代第二步萃取,通過濕法氧化工藝處理,以空氣、氧氣、硝酸或硝酸鹽等作為氧化劑,在一定壓力和溫度的條件下反應(yīng)一段時(shí)間,有機(jī)物完全氧化為氣體物質(zhì)CO2、N2,最終殘?jiān)蠘?biāo)準(zhǔn)可實(shí)施填埋處理。
張秀霞等開發(fā)了用三氯甲烷溶劑萃取一蒸汽蒸餾處理含油污泥的工藝技術(shù)。含油污泥脫水后,自然風(fēng)干去除雜物,粉碎。用三氯甲烷將污泥溶解,經(jīng)攪拌、離心后回收萃取液。含殘余重油和溶劑的污泥,經(jīng)蒸汽蒸餾處理,該方法可使油泥脫油率高達(dá)90%以上,比單一的溶劑萃取和直接蒸餾處理效果為好,但尚未在工程中得到檢驗(yàn)。
目前,萃取法處理含油污泥還在實(shí)驗(yàn)開發(fā)階段。萃取法的優(yōu)點(diǎn)是處理含油污泥較徹底,能夠回收大部分的礦物油。但因萃取劑價(jià)格昂貴,在處理過程中有一定的損失,運(yùn)行成本較高,在我國煉廠含油污泥處理中尚未見應(yīng)用。此項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵是要開發(fā)出性價(jià)比高的萃取劑。
5、含油污泥的綜合利用
① 污泥浮渣作為催化裂化裝置分餾塔的油漿
美國Navaj公司把含油浮渣注入FCC裝置作為分餾塔的急冷油漿,使浮渣大部分轉(zhuǎn)化為燃料油。由于其注入比例很低,對(duì)催化裂化過程影響較小。Mobil公司Solomon M開發(fā)了把含油污泥作FCC裝置原料的技術(shù),把含水較高的油泥先脫水處理,再加熱,并投加乳化劑,使水包油型乳化油轉(zhuǎn)化為油包水型,易與其它原料油混合均勻,流動(dòng)性好?;旌衔锪陷斎隖CC裝置反應(yīng)器,經(jīng)裂化反應(yīng)生成汽油。
② 作焦化裝置原料
90年代起,國外許多煉油廠就采用Mobil油泥焦化工藝來處理API隔油池油泥,用冷焦水與污泥調(diào)合后,作為驟冷介質(zhì)在清焦前對(duì)熱焦炭進(jìn)行冷卻,污泥中的水作為冷焦水或切焦水回用,烴類則循環(huán)回裝置。該技術(shù)改造焦化裝置、工藝復(fù)雜。Godino,Rino L等開發(fā)了把濕含油污泥直接輸送到焦化裝置上部急冷罐的處理工藝。該工藝投資較少,但處理能力有限。
國內(nèi)目前使用油泥作焦化裝置原料的方法未見應(yīng)用,原因之一可能是油泥中含水較高,對(duì)焦化操作易產(chǎn)生不利影響,處理能力低。
③ 回收輕油、瀝青
Cochin煉油廠報(bào)導(dǎo)用含油廢渣制成各種等級(jí)的瀝青。此工藝每年從污泥中回收的輕質(zhì)油可達(dá)1700t,這些回收油與其他油品混合,調(diào)制燃料。回收輕油后剩余的殘留物用于加工瀝青。
6、超熱蒸汽噴射處理技術(shù)
超熱蒸汽噴射處理技術(shù)是通過鍋爐產(chǎn)生的超高溫蒸汽(600℃)經(jīng)特制的噴嘴以2馬赫速度噴出,與油泥顆粒正面碰撞,在高溫及高速所產(chǎn)生的沖量作用下將油泥中所吸附或包含的油和水蒸出,含油蒸汽冷卻后實(shí)現(xiàn)油水分離,油泥中大部分礦物油被去除,殘?jiān)吐首畹涂蛇_(dá)0.08%。設(shè)備可用來干化離心濃縮后的油泥泥餅,處理后的殘?jiān)史勰?,可直接摻入煤粉中焚燒。缺點(diǎn)是運(yùn)行投資太大、成本太高。
二、完全無害化處理
大部分污泥處理最終都存在殘?jiān)鼰o害化的問題,同城市污泥相似,含油污泥殘?jiān)耆珶o害化處理工藝與技術(shù)有固化、焚燒、生化處理、型煤綜合利用及氧化處理等。因含油污泥有較高的熱值,加工成型煤的技術(shù)也有較多研究。
1、固化處理
固體處理是通過物化法將含油污泥固化或包埋在惰性固化基材中的一種無害化處理技術(shù)。這種處理技術(shù)能較大程度地減少含油污泥中有害離子和有機(jī)物對(duì)土壤的侵蝕和瀝濾,從而減少對(duì)環(huán)境的影響和危害,是取代回填的一種更易為環(huán)境所接受的方法,近年來受到了重視。固化方法是較為理想的有害物質(zhì)減量化、無害化處理方法。目前,國內(nèi)對(duì)于含油污泥固化處理尚停留在研究階段,對(duì)于含油量較低的污泥尤其是含有NaCl, CaC12等鹽類較高的含油污泥優(yōu)先考慮采用固化處理。
2、焚燒處理
焚燒是將污泥進(jìn)行熱分解,經(jīng)氧化使污泥變成體積小,毒性小的爐渣。該法對(duì)原料的適應(yīng)能力較強(qiáng),減容效果較好,但能耗高,投資大,操作復(fù)雜,可能產(chǎn)生粉塵、SO2等二次污染。含油污泥焚燒前一般需經(jīng)過調(diào)質(zhì)和脫水處理,焚燒溫度控制在850℃左右,灰渣需進(jìn)一步處理。
法國、德國的石化企業(yè)多采用焚燒處理油泥,灰渣用于修路或埋入指定的灰渣填埋場(chǎng),焚燒產(chǎn)生的熱能用于供熱或發(fā)電。含油污泥經(jīng)焚燒處理后,有害物質(zhì)幾乎全部除去。但是,一般爐型焚燒污泥消耗大量燃料油助燃,熱量大都沒有回收利用,焚燒中產(chǎn)生嚴(yán)重的空氣污染,裝置的利用率較低。
我國絕大多數(shù)煉油廠都建有污泥焚燒裝置,采用較多的爐型有固定床焚燒爐、多段爐、回轉(zhuǎn)爐及流化床焚燒爐,如湖北荊門石化廠、長(zhǎng)嶺石化廠采用的順流式回轉(zhuǎn)焚燒爐,燕山石化采用流化床焚燒爐。
3、生物處理
生物法指微生物利用石油烴類作為碳源進(jìn)行同化降解,使其最終完全礦化,轉(zhuǎn)變?yōu)镃O2和H2O的過程。生物法處理不產(chǎn)生二次污染、運(yùn)行成本低等特點(diǎn),但處理周期長(zhǎng),且對(duì)環(huán)烷烴,芳烴,雜環(huán)類污染物的效果差,不適合高含油污泥(含油量≥5%)的處理。在含油污泥的生物處理過程中通常還需要加入氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)。
4、型煤綜合利用法
將粉煤和油泥粉碎,粒徑在0-4mm;按比例配制加水10%混碾;在29.3Mpa的成型壓力下壓制成型;自然風(fēng)干48小時(shí)即為成品。
制約油泥加工型煤技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素是排放的煙氣能否達(dá)標(biāo)。實(shí)現(xiàn)煙氣達(dá)標(biāo)的措施有兩條,一是調(diào)整油泥添加比例,二是添加脫硫除塵劑。國內(nèi)很多煉廠的實(shí)踐表明型煤綜合利用法處理油泥在技術(shù)上可行,強(qiáng)度指標(biāo)和燃燒指標(biāo)都能達(dá)到要求。但是型煤綜合利用法需加入大量的煤,資源的利用率低,有逐漸被其他方法取代的趨勢(shì)。
5、化學(xué)氧化法處理
化學(xué)氧化法適合于含油率較低的含油污泥的處理。向含油污泥中噴灑或注入化學(xué)氧化劑,使其與污染物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)無害化處理,化學(xué)氧化劑有臭氧、過氧化氫、高錳酸鉀、二氧化氯等。其中二氧化氯對(duì)石油烴類有較高的去除效率,反應(yīng)可在瞬間進(jìn)行,且二氧化氯的價(jià)格較低,運(yùn)行成本低,不產(chǎn)生二次污染,缺點(diǎn)是操作比較復(fù)雜,處理成本較高,不適合大量油泥的處理。