南陽油田含表面活性劑污水穩(wěn)定性及處理方法研究

【摘要】：隨著油田開發(fā)工作的不斷深入,三次采油技術得到了越來越廣泛的應用,特別是表面活性劑驅(qū)油技術。該技術為了改善驅(qū)油效果,向水中添加了驅(qū)油劑如聚合物、表面活性劑或兩者的復配物,導致采出水成分更加復雜、穩(wěn)定性顯著提高、油水分離難度加大。該組成的污水若不經(jīng)處理直接注入地下,其中的懸浮固體顆粒和油珠將堵塞油層毛細通道,降低油層滲透率,使注水處的吸水能力下降,最終導致采油率的降低。 本文通過對南陽油田的三次采油產(chǎn)出水的水質(zhì)分析,測定了油滴表面的Zeta電位,利用冷凍刻蝕掃描電鏡方法研究了污水中油水界面結構,探討了影響污水穩(wěn)定性的因素,并對其處理方法進行了研究。結果表明：表面活性劑的加入增加了含油污水油水分離的難度,且濃度越高,沉降分離的效果越差。不同離子對采出水油水分離效果的影響程度：Al3+、Na2CO3、Mg2+能夠很好的促進油水分離的進行；NaCl的加入能夠促進油水分離的進行,但效果不太顯著；NaHCO3的加入對油水分離效果的影響較大,且隨NaHCO3濃度的變化而變化；Ca2+、Fe3+的存在增加了油水分離的難度；SO42-、S2-、Fe2+對油水分離的影響不大。當含油量值低于2000mg/L時,含油量對污水粘度的影響很小。 同時表面活性劑能夠使油水界面的界面張力降低,使油滴表面Zeta電位絕對值增加,但對油水界面剪切粘度幾乎無影響。聚合物／表面活性劑二元復合體系中,聚合物、表面活性劑及水中懸浮物形成了具有類似“晶體”結構的熱力學不穩(wěn)定體系。 含表面活性劑污水絮凝處理結果表明,溫度為50℃,混凝劑(AS+PAC)濃度為1000mg/L、PAM的濃度為10mg/L進行復配,絮凝時間3min時,處理后模擬污水的透光率可達99.8%。 【關鍵詞】：表面活性劑 絮凝劑 含油污水
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：X741
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-20
• 1.1 采油污水的來源9
• 1.2 采油污水污染、回注及處理現(xiàn)狀9
• 1.3 采出水的特性9-10
• 1.4 采油污水的危害10-11
• 1.5 含油污水的處理方法11-12
• 1.5.1 物理法11
• 1.5.2 物理化學法11-12
• 1.5.3 生物法12
• 1.6 含油污水的處理工藝12-14
• 1.7 化學絮凝劑的分類14-15
• 1.7.1 無機絮凝劑14-15
• 1.7.2 有機絮凝劑15
• 1.8 絮凝機理15-18
• 1.8.1 壓縮雙電層理論16
• 1.8.2 電性中和理論16-17
• 1.8.3 吸附架橋理論17
• 1.8.4 網(wǎng)掃作用機理17-18
• 1.9 本論文的研究目的、意義、內(nèi)容及技術路線18-20
• 1.9.1 課題研究的目的、意義18
• 1.9.2 本論文的主要研究內(nèi)容18-19
• 1.9.3 本論文的研究路線19-20
• 第二章 實驗材料和方法20-32
• 2.1 實驗材料20-21
• 2.1.1 主要試劑20-21
• 2.1.2 實驗儀器21
• 2.2 實驗方法21-32
• 2.2.1 氯離子含量測定—硝酸銀滴定法21-22
• 2.2.2 碳酸根、碳酸氫根和氫氧根離子的測定22-23
• 2.2.3 SO_4~(2-)的測定23
• 2.2.4 Ca~(2+)、Mg~(2+)的測定23-25
• 2.2.5 鐵離子的測定(鄰菲啰啉法)25
• 2.2.6 鈉、鉀離子含量的計算方法25
• 2.2.7 懸浮物的測定25-27
• 2.2.8 表面活性劑的定性分析27
• 2.2.9 表面活性劑定量分析27-28
• 2.2.10 聚合物含量分析28-29
• 2.2.11 采出水中油含量分析29-30
• 2.2.12 剪切黏度測定30-31
• 2.2.13 油水界面Zeta電位的測定31
• 2.2.14 冷凍透射電鏡(FFTEM)觀察31
• 2.2.15 界面張力的測定方法31
• 2.2.16 絮凝評價方法31-32
• 第三章 南陽油田采出水特性分析32-41
• 3.1 實驗結果與討論32-40
• 3.1.1 現(xiàn)場二元驅(qū)采出污水水質(zhì)狀況32-33
• 3.1.2 模擬二元復合驅(qū)采出水制備33-34
• 3.1.3 靜置時間對含油污水特性的影響34-35
• 3.1.4 表面活性劑濃度采出水含油量的影響35
• 3.1.5 離子濃度對采出水含油量的影響35-40
• 3.2 小結40-41
• 第四章 表面活性劑對模擬油田采出水穩(wěn)定性的影響41-45
• 4.1 含油量對模擬采出水粘度的影響41
• 4.2 表面活性劑濃度對油水界面張力的影響41-42
• 4.3 表面活性劑濃度對油滴表面Zeta電位的影響42
• 4.4 表面活性劑濃度對油水界面剪切黏度的影響42-43
• 4.5 液膜結構43-44
• 4.6 結論44-45
• 第五章 表面活性劑對油田污水絮凝效果的影響45-56
• 5.1 絮凝劑對模擬含表面活性劑污水的作用規(guī)律45-49
• 5.1.1 聚合鋁鐵(PACF)對模擬采出水的絮凝作用45
• 5.1.2 聚合硫酸鋁(PAS)對模擬采出水的絮凝作用45-46
• 5.1.3 硫酸鋁(AS)對模擬采出水的絮凝作用46-47
• 5.1.4 混凝劑(AS+PAC)對模擬污水的絮凝作用47-48
• 5.1.5 四種絮凝劑處理效果的比較48-49
• 5.2 復配對模擬含表面活性劑污水的作用規(guī)律研究49-52
• 5.2.1 PACF與PAM復配對絮凝效果的影響49-50
• 5.2.2 PAS與PAM復配對絮凝效果的影響50
• 5.2.3 AS與PAM復配對絮凝效果的影響50-51
• 5.2.4 混凝劑(AS+PAC)與PAM復配對絮凝效果的影響51-52
• 5.3 溫度對絮凝效果的影響52-54
• 5.4 絮凝時間對絮凝效果的影響54
• 5.5 小結54-56
• 第六章 結論56-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-62
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文62-63
• 詳細摘要63-70

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