含油污泥主要產生于石油開發、運輸、煉制及含油污水處理過程中，屬于危險固體廢棄物。近年來，隨著 環保法規逐步完善及企業綠色低碳發展的要求，對油氣田開發產生的污泥處理標準越來越嚴格，污泥的資源化利用與污染防治問題越來越引起重視，目前曙光油田日產含油污泥量高達300t。

清罐油泥和浮渣底泥是采油及采出液處理過程中分離出來的原生細泥質油泥，占總油泥量的80%以上。經分析，原生細泥質油泥所含泥質粒徑絕大部分在100μm以下，其中，清罐和浮渣底泥泥質粒徑在50μm以下的占比70%以上。泥質組分礦物分析表明，泥質絕大部分為斜發沸石。曙光油田油泥稠油比重大，膠瀝質含量高，一部分落地油泥混合了高含量的原油、固體以及部分植物纖維和塑料垃圾。同時，在稠油開采和采出液處理過程還需要添加大量的化學藥劑，在表面活性劑的作用下，稠油與泥質吸附結合緊密，狀態極為穩定。因此，遼河油田油泥處理重點在于含有多種類型雜物的分選處理，難點在于對細泥質油泥的處理。

1 主要研究內容

目前，曙光采油廠含油污泥主要有落地油泥、清罐油泥、浮渣、底泥等，按照分質分類處理思路，落地泥和清罐泥采用“逐級分選-化學精細熱洗”工藝處理，浮渣、底泥以及化學熱洗底泥用于制作油泥調剖劑，用于稠油蒸汽吞吐井調剖封竄。

1.1 稠油細泥質油泥化學清洗技術評價及藥劑優選

1.1.1 實驗方法

利用傳統方式篩選清洗劑效率較低，費時又費樣品。根據文獻報道，在含油污泥體系中，存在油-水、油-泥、泥-水等多個界面，熱化學清洗法主要是利用清洗劑的表面活性降低各界面的界面張力，通過乳化作用促進原油從固體表面分離。

在熱化學清洗法處理含油污泥工藝中，有效且常用的藥劑可分為以下幾類：陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑，其中，陰離子表活劑與非離子表活劑的研究和應用較為廣泛，堿性無機鹽能增強表活劑的表面活性，綠色表活劑具有良好的乳化性、洗滌性、增溶性、潤濕性等特點，同時易于生物降解。因此，可將化學表活劑、綠色表活劑、堿性無機鹽進行組合形成新的清洗劑配方。

1.1.2 清洗條件的優化

根據現場提供的處理條件，固定部分參數：兩級清洗、兩級離心工藝，泥（含水70%）/水=1:1，溫度80℃，清洗劑總加量4%，清洗結束后3000r/min下離心15min。現對熱化學清洗的另外兩個重要參數攪拌強度和攪拌時間進行優化。

（1）攪拌強度的優化。以混合油泥為處理對象，選擇泥/水=1:1，加入清洗劑4%（含水70%的混合油泥質量百分比），80℃下攪拌水洗15min。以一次清洗后油泥含油率（差量法）為指標，對攪拌水洗強度進行優化。清洗后泥中殘油率隨著攪拌強度增大而減小，當強度大于500r/min后，殘油率下降趨勢明顯減緩，所以選擇攪拌強度500r/min。

（2）攪拌時間的優化。選取清洗條件：泥/水=1:1，清洗劑加量4%，攪拌強度500r/min，清洗溫度80℃，3000r/min離心15min條件下對攪拌水洗時間進行優化。殘油率起初隨著攪拌時間的增加急劇下降，當攪拌時間大于30min后，下降趨勢放緩，且當時間持續延長以后，殘油率反而上升。綜合考慮處理效果與能耗成本，選擇攪拌時間30min為宜。

1.1.3 混合油泥的清洗

清洗工藝：采用兩級清洗、兩級離心工藝。

級清洗：向100g混合油泥（含水70%）中加入100g水，清洗劑加量2%（混合油泥質量百分比），80℃保溫，500r/min下攪拌水洗30min，清洗結束后取上層浮油測定含泥量，取下層泥水兩相離心，離心條件：3000r/min，15min。離心后取中層水相測定水中含油量和水中含泥量，取下層泥相進行二級清洗。

第二級清洗：向一級清洗并離心后的泥相中加入100g水，清洗劑加量2%（含水70%的原始混合油泥質量百分比），80℃保溫，500r/min下攪拌水洗30min，清洗結束后全部取出離心，離心條件：3000r/min，15min。離心后取水相測定水中含油量和水中含泥量，取下層泥相105℃烘干2h并測定含油率。

1.1.4 實驗結論

（1）使用不同方法測定的清洗后泥相總油含量在2.5%～4%，TPH＜2%，原油回收率超過90%，水中含泥和水中含油均小于1%，油中含泥小于2%。

（2）針對混合油泥以界面張力法篩選出了清洗劑B。采用兩級清洗、兩級離心工藝結束后全部取出離心（3000r/min，15min）。清洗后泥相總油含量小于2%，TPH小于1%，原油回收率超過90%，水中含泥和水中含油均小于1%，油中含泥小于2%。

1.2 分選預處理-化學精細熱洗工藝

該工藝的原理是油泥在加熱、機械攪拌及離心條件下，利用化學藥劑的潤濕和乳化作用，將原油從泥砂表面剝離。主要工作機理：油泥通過破碎、流化攪拌、篩分、清洗等工序逐級分選清洗雜物和粗質泥砂，通過兩級清洗離心分離實現細泥質的凈化。

分選預處理-化學精細熱洗工藝主體為一體化油泥處理裝置，裝置由多個撬裝組合，結構緊湊、占地面積小，裝置分為“分選預處理撬裝區”和“化學精細熱洗撬裝區”。分選預處理由破碎、預熱、流化、轉籠篩分、水洗分選、洗砂分砂、格柵除雜、振蕩篩分、溶藥加藥等工序組成，主要清洗分離出達標的粗質泥砂和重質雜物，分離出少量需后續處理的輕質雜物和絲狀物；化學精細熱洗由均質除油、三相離心、二次洗泥、兩相離心、油水分離等工序組成，主要清洗分離出達標的細泥，產生污油和污水。

1.3 油泥調剖技術

組分及特性分析表明，含油污泥具備制成調剖劑的可行性。稠油油藏經過長期蒸汽吞吐，其孔隙度、滲透率等地層參數與原始狀況已有很大差別，需針對不同油泥加入適合的改性化學劑和添加劑，制成有一定強度和耐沖刷能力的調剖劑。

1.3.1 油泥顆粒調剖劑

以污水廠活性泥為原料，加入一定量懸浮劑和分散劑，同時，添加合適種類和大小的固相顆粒，提高封堵強度。懸浮劑為與油泥配伍性較好、具有一定觸變性的鈉基膨潤土，其能保持體系有較高懸浮性和強度；固相顆粒選擇200目以上有一定膨脹系數的樹脂顆粒，產生橋架作用，對孔道進行封堵；分散劑為一種聚有機電解質，主要是降低油泥調堵劑的界面張力，防止形成油、泥、水聚集體。該體系懸浮性大于8h，封堵率50%～90%。

1.3.2 油泥聚合物復合調剖劑

配方主要成分為底泥，加入適量聚丙烯酰胺及絮凝劑，利用油泥微粒表面-OH基團與聚丙烯酰胺分子的-NH₂基團結合形成氫鍵，大量氫鍵作用使聚合物能穩定地吸附在油泥微粒表面，使油泥絮凝成更大的顆粒，從而產生封堵作用。體系成膠時間12～24h，黏度80～500mPa·s，耐溫大于200℃。

1.3.3 油泥改性高溫封口劑

以固相含量較高的浮渣為主料，加入無機凝膠、固化劑、增強劑、活化劑、懸浮劑等，按適當比例復配而成。通過控制反應溫度和活化劑用量，調節成膠速度和強度。體系封堵率≥95%，突破壓力大于20MPa，耐溫超過300℃。

實驗表明，3種油泥調剖劑巖心封堵率75.2%～95.2%，可通過段塞優化組合滿足不同類型儲層封堵需求。

2 現場應用效果

近年來，污泥復合段塞調剖現場實施58井次，累計投入資金598萬元，累計增產原油2.8萬噸，調剖使用油泥19.1萬噸，化學精細熱洗達標處理油泥6.8萬噸，創造綜合經濟效益1.16億元。

3 結語

化學精細熱洗+油泥調剖的分質分類處理模式，有效滿足了落地泥、清罐泥、浮渣、底泥等不同成分、不同性質的油泥處理需求，實現了油泥的減量化、無害化及資源化，應用前景廣闊。