油田污水处理及资源化利用

【摘要】：我国油田大都已进入开发的中后期,普遍存在产液量高、含水量高和含油量低等问题。为提高采收率,广泛采用了聚合物(部分水解聚丙烯酰胺,PHPA)驱油技术。目前,一方面聚合物驱油体系的现场配制主要采清水配制母液污水稀释的工艺,消耗了大量的淡水资源,同时污水稀释会降低聚合物溶液的粘度,影响聚合物驱油效果；而另一方面,采油过程中产生大量的污水,直接外排造成了严重的环境污染。因此,对油田废水进行处理,用以代替清水配制聚合物驱油体系,实现油田废水的资源化利用,即可节约淡水资源,又可减少污水外排造成的环境污染；此外,采用化学法处理油田废水时会产生大量废渣,因废渣中含有一定量的碳酸钙,如将其表面改性用于工业(橡胶、塑料和钻井液等)添加剂,可实现废渣的资源化利用,减少废渣对环境的危害,是一个有价值的研究课题,本文对此进行了初步探索。 本文的主要研究内容及结论如下： (1)系统考察了油田污水中的无机离子、悬浮物及其pH等对聚合物溶液粘度影响,探明限制油田污水配聚(配制聚合物驱油体系)的主要因素。 (2)研究了微纳气泡技术、絮凝技术及二者联合处理油田污水的效果,考察了处理前后水质及配制聚合物溶液粘度的变化。主要探索微纳气泡技术用于油田废水处理的可行性,结果表明可有效降低废水的矿化度、油含量和悬浮物含量,明显提高所配制聚合物溶液的粘度,是一个有发展潜力的油田污水处理新方法；将絮凝技术与微纳气泡技术相结合,处理效果更佳。 (3)根据油田废水中Ca2+、HCO3-含量高的特点,从中制得碳酸钙,并用硬脂酸钠和钛酸酯偶联剂对其进行了表面改性,结果表明可提高其活化度,有望用于工业添加剂。 以上工作和结果可为油田采油废水的综合处理和资源化利用提供基础依据。 【关键词】：污水处理 聚合物驱 微纳气泡 絮凝 碳酸钙 资源化利用
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：X741
【目录】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 前言11-30
• 1.1 聚合物驱油技术11-12
• 1.1.1 聚合物驱油技术11-12
• 1.1.2 聚合物驱油技术的发展趋势12
• 1.2 聚合物驱溶液粘度影响因素的研究现状12-14
• 1.3 采油污水的处理14-20
• 1.3.1 采油污水的产生及性质14-15
• 1.3.2 油田污水的处理方法和工艺15-20
• 1.4 微纳气泡及其在水处理中的应用20-26
• 1.4.1 微纳气泡20-21
• 1.4.2 微纳气泡的产生方法21-23
• 1.4.3 微纳气泡在环境方面的应用23-25
• 1.4.4 微纳气泡在其他方面的应用25-26
• 1.5 碳酸钙改性26-27
• 1.5.1 碳酸钙的特点及应用26
• 1.5.2 碳酸钙改性26-27
• 1.6 本论文的研究目的、意义、内容及技术路线27-30
• 1.6.1 选课题的目的、意义27-28
• 1.6.2 研究内容28-29
• 1.6.3 研究路线29-30
• 第二章 油田废水影响聚合物溶液粘度的因素30-39
• 2.1 引言30
• 2.2 实验部分30-31
• 2.2.1 实验药剂30
• 2.2.2 实验仪器30-31
• 2.2.3 实验方法31
• 2.3 结果和讨论31-38
• 2.3.1 阳离子类型与含量对聚合物溶液粘度的影响31-35
• 2.3.2 阴离子类型及含量对聚合物溶液粘度的影响35-36
• 2.3.3 悬浮物对聚合物溶液粘度的影响36-37
• 2.3.4 pH值对聚合物溶液粘度的影响37-38
• 2.4 本章小结38-39
• 第三章 微纳气泡法及絮凝-微纳气泡法处理油田废水研究39-52
• 3.1 引言39
• 3.2 实验部分39-42
• 3.2.1 实验药剂39-40
• 3.2.2 实验仪器40
• 3.2.3 实验方法40-42
• 3.3 结果和讨论42-51
• 3.3.1 微纳气泡法处理采油废水42-45
• 3.3.2 PFSS-微纳气泡处理油田污水45-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第四章 油田污水制备碳酸钙及其表面改性52-63
• 4.1 引言52
• 4.2 实验部分52-54
• 4.2.1 实验药剂52
• 4.2.2 实验仪器52
• 4.2.3 实验方法52-54
• 4.3 结果和讨论54-62
• 4.3.1 碳酸钙改性54-59
• 4.3.2 油田污水制备的碳酸钙改性59-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第五章 结论63-64
• 参考文献64-72
• 致谢72-73
• 在学期间的研究成果73

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