油田职工将粉煤灰应用于水井的堵水调剖。(资料图)

“粉煤灰是好东西。”

日前,在胜利油田2016年开发技术座谈会上,油田领导为胜利发电厂打起“广告”,倡议各采油厂帮助消化燃煤发电产生的粉煤灰。

自上世纪80年代起,粉煤灰便被作为封堵物质用于水井调剖,封堵地层大孔道。此外,粉煤灰还被当作减轻物质掺入钻井固井的水泥浆中。胜利油田变废为宝的探索,既能保护环境,也满足了生产需要、减少了成本支出。

粉煤灰好在哪里

召开开发技术座谈会已是胜利油田的惯例,目的在于研究全油田开发工作,为新一年工作指明思路,找准方向。出人意料的是,在这一专注开发技术的专业性会议上,难登大雅之堂的工业废渣粉煤灰竟被点名提及。胜利油田分公司副总经理毕义泉主动当起“推销员”,在会上表示,具备条件的二级单位可将粉煤灰用于生产中。

粉煤灰,就是煤炭燃烧后产生的废渣,胜利发电厂作为燃煤大户,每天都产生大量粉煤灰。但作为工业废渣,粉煤灰好从何来?

在胜利油田石油工程技术研究院我们找到了答案。该院三次采油研究所所长靳彦欣介绍,胜利油田应用粉煤灰的探索起源于上世纪八十年代。胜利油田开发的部分油藏中地层结构为疏松砂岩,特点是不耐冲刷。长期注水采油造成地层冲刷严重,形成大孔道,注入地下的水容易陷入无限循环,影响驱油效果。

选择合适的封堵物质封堵大孔道是当时胜利油田的一项重要工作。现年82岁高龄的中国石油大学(华东)石油工程学院教授赵福麟当年参与寻找封堵物质的研究时,曾用过木屑、贝壳粉、粉煤灰,有的采油厂甚至还曾尝试使用黄河土。

哪种封堵物质最合适是由地层结构决定的。经几轮实验证明,粉煤灰成为封堵疏松砂岩大孔道的最佳选择,且粉煤灰成本较低,还有保护环境的作用。

从最初将粉煤灰掺入水中注入地层到如今作为添加剂制作成堵剂,粉煤灰已成为对付疏松砂岩大孔道的核心物质。据靳彦欣介绍,目前油田常用的固结类堵剂核心就是粉煤灰与水泥。

平均单井增油300吨

胜利油田疏松砂岩地层主要集中在孤东采油厂和孤岛采油厂,孤东采油厂工艺所注水工艺室主任耿鲁营介绍,他们厂从1998年开始大规模应用粉煤灰调剖。此前,主要是应用粘土调剖。但随着孤东油田的深入开发,地层的大孔道现象愈加严重,粘土强度低,难以满足调剖需要,逐步淘汰。

规模化应用后,至目前,孤东采油厂已累计在660余口井上应用粉煤灰调剖,其中2015年共在26口井上应用粉煤灰调剖。耿鲁营用两口井作例,解释粉煤灰的效果。水井GO7—25—231井调剖前,油压9.0兆帕,调剖后油压升至10.6兆帕,注水效果明显提升,对应油井增油400余吨。另一口水井GO7—37—1007井,调剖前油压9.0兆帕,调剖后油压升至12.0兆帕,对应油井增油300余吨。

“注入地下的粉煤灰封堵了地层大孔道,调整了吸水剖面,提高了注水波及体积和油田采收率。”耿鲁营说,2015年应用粉煤灰的26口井平均单井增油300余吨。粉煤灰堵水调剖作为一种低成本技术,让他们收到了意想不到的效果。耿鲁营认为,由于粉煤灰强度高、成本低,因此,在疏松砂岩油藏可以大规模推广应用,前景广阔。

无独有偶。在开发人员研究如何封堵疏松砂岩大孔道时,油田工程板块的专家们也在寻找合适的减轻材料掺入水泥浆,用于长封固段固井。黄河钻井固井研究所副所长杨亚馨讲述,长封固段固井对水泥浆要求比较高,为保证固井质量必须保证地层压力平衡。

“地层压力不同,固井时注入水泥浆的密度必须保持与地层压力持平。”因此必须找到合适的减轻物质作为配料与水泥浆混合。他们借鉴国外技术,目光落到了粉煤灰身上。“与漂珠等减轻物质相比,粉煤灰是最低廉的。”杨亚馨说。

据统计,每年胜利油田至少有40口水井使用粉煤灰堵水调剖,使用粉煤灰接近万吨。而在工程板块,黄河钻井总公司去年对粉煤灰进行资源化处理,使用约1万吨,往年最多时接近2万吨。

粉煤灰综合利用任重道远

粉煤灰在油田生产中大展拳脚,效果得到应验。但如何实现粉煤灰的综合利用,仍然能是道待解之题。

胜利发电厂是用煤大户,也是粉煤灰的生产大户,每年发电产生相当一部分粉煤灰。为存放这些固体废物,该厂在建厂初期建了一座占地约一平方公里,高约14米的储灰场。

该厂灰水部经理李彦明介绍,2015年之前,电厂产生的部分粉煤灰进入建筑市场用于制造水泥、空心砖等。为让粉煤灰变成新的创收点,他们还开展粉煤灰综合利用研究,投资百万元建成粉煤灰分选装置,将不同等级的成品灰分类处理。

2014年底,国内建筑市场萎缩,对粉煤灰的需求量也大不如前。这充分暴露了粉煤灰处理方式相对单一,受市场波动牵制大的尴尬局面。许多人对粉煤灰存在偏见,从观念上不重视对粉煤灰综合利用技术的研究。

粉煤灰过剩几乎是整个电力行业的通病,这一问题已引起厂领导及油田层面的关注,近期,他们将组织人员到其他电厂交流,试图寻找粉煤灰的处理方法。

胜利发电厂三期5号机组投产以来,在满足城市供暖及用电需求的同时,无形中也增加了粉煤灰的处理压力。几乎每天,都有五六十辆卡车将五号机组产生的粉煤灰运到储灰场,看着这忙碌的场景,李彦明感到无奈。

粉煤灰虽在胜利油田有几十年的使用经验,但并未完全解决处理方式单一化的问题,在建筑市场萎缩的形势下,新出路仍待寻找,粉煤灰综合利用任重道远。