交联胍胶对油田污水处理的影响

发布时间：2017-10-04 19:46

  本文关键词：交联胍胶对油田污水处理的影响

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【摘要】：目前,我国高渗透储层所占比例减少而低渗透油气藏的比例逐渐增加。为了提高低渗透油气藏的渗透率,压裂是目前最有效的改造方法。然而,压裂施工结束后,仍有一部分压裂液不能返排到地面而残留在地层内部。这些残留的压裂液会随着后期石油的开采成为采出液的一部分。由于压裂液的存在对油水分离及后续的污水处理都有很大的影响。本论文通过对压裂液的理化性质分析,考察了压裂液添加剂对絮凝效果的影响及增稠剂羟丙基胍胶对水包油乳状液稳定性的影响,同时针对现场提供的含压裂液采出水做了絮凝实验。实验结果表明:返排后期压裂液中的悬浮物和含油量要明显高于返排前期和返排中期,而返排前期的压裂液中的铁离子、钙离子、氯离子含量要高于其他两个返排阶段。矿化度整体变化不大,p H均在7-8之间。压裂液中的助排剂和杀菌剂对絮凝有不利的影响,防膨剂对含油量和悬浮物含量的影响不同,在低加量时对油珠有稳定作用,在高加量下不利于油珠的稳定,防膨剂对悬浮物的影响整体上均是不利于悬浮物的稳定。通过对含羟丙基胍胶(HPG)乳状液性质及油水界面性质的研究,考察了HPG对水包油乳状液稳定性的影响。结果表明,HPG能增强水包油乳状液的稳定性;HPG增加了油水界面膜强度,随着其浓度增加,油珠的半衰期t1/2增加,破裂速率k减小;HPG可小幅度降低界面张力,聚合物含量为1000mg/L时,界面张力值为16.58m N/m;连续相黏度随着HPG浓度的增加而增大,使油珠上浮速度和碰撞几率变小,油珠聚并困难。含HPG的水包油乳状液中显微镜观察图像,也证明了HPG浓度的增加使得乳状液中的油珠量增加,即增强了乳状液的稳定性。针对现场提供的污水,考察了返排液含量对絮凝效果的影响,结果表明,随着返排液含量的增加水中油珠变得稳定,悬浮物含量增加,絮凝变得困难。在相同的絮凝条件下,絮凝效果聚合氯化铝(PAC)Al2(SO4)3Al Cl3,从絮体形态上看PAC形成的絮体成块状,比较紧实,而Al2(SO4)3和Al Cl3形成的絮体较松散,呈小球状。PAC形成的絮体表面是由多个小球状颗粒紧密排列,而硫酸铝和氯化铝形成的絮体表面小球颗粒排列松散。从处理后水中粒径分布来看,PAC与简单铝盐处理后的水样的粒径中值差别较大,而Al2(SO4)3和Al Cl3处理后水样粒径中值差别不大,但仍是Al2(SO4)3的效果要好于Al Cl3。同时实验结果表明在PAC在p H为6左右,温度在40-50℃之间絮凝效果较好,沉降时间设定为60min即能够满足絮体的沉降。
【关键词】：压裂液 理化性质 羟丙基胍胶 乳状液 絮凝
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X741
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-7
• 创新点摘要7-10
• 前言10-11
• 第一章 概述11-27
• 1.1 压裂技术11-15
• 1.1.1 压裂目的及意义11-13
• 1.1.2 压裂液的分类13-15
• 1.2 水基压裂液的组成15-20
• 1.2.1 增稠剂15-16
• 1.2.2 交联剂16-18
• 1.2.3 黏土稳定剂18
• 1.2.4 杀菌剂18-19
• 1.2.5 破交剂19
• 1.2.6 助排剂19-20
• 1.3 压裂液危害20-21
• 1.4 压裂液处理技术21-22
• 1.4.1 絮凝沉淀法21
• 1.4.2 氧化还原法21-22
• 1.4.3 Fe/C微电解22
• 1.4.4 生物法22
• 1.5 絮凝机理22-25
• 1.5.1 压缩双电层理论23
• 1.5.2 吸附电中和机理23-24
• 1.5.3 吸附-架桥作用24
• 1.5.4 卷扫作用24-25
• 1.6 论文的目的与主要研究内容25-27
• 1.6.1 研究的目的25
• 1.6.2 研究的主要内容25-27
• 第二章 胍胶压裂返排液物化性质研究27-36
• 2.1 实验部分27-30
• 2.1.1 实验仪器及药品27-28
• 2.1.2 实验方法及原理28-30
• 2.2 结果与讨论30-35
• 2.2.1 压裂返排液物化性质分析30-31
• 2.2.2 添加剂对污水处理的影响31-35
• 2.3 本章小结35-36
• 第三章 羟丙基胍胶影响水包油乳状液稳定性的研究36-44
• 3.1 实验部分36-38
• 3.1.1 实验仪器及药品36-37
• 3.1.2 实验方法37-38
• 3.2 结果与讨论38-43
• 3.2.1 HPG对油珠稳定性的影响38-39
• 3.2.2 HPG对油水界面性质的影响39-43
• 3.3 本章小结43-44
• 第四章 含胍胶压裂返排液采出水的絮凝研究44-56
• 4.1 实验部分44-46
• 4.1.1 实验仪器及药品44-45
• 4.1.2 实验方法45-46
• 4.2 结果与讨论46-55
• 4.2.1 返排液含量对絮凝的影响46-48
• 4.2.2 铝盐絮凝效果的研究48-53
• 4.2.3 絮凝工艺参数的考察53-55
• 4.3 本章小结55-56
• 结论56-57
• 参考文献57-62
• 发表文章目录62-63
• 致谢63-64

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