胜利油田聚合物驱采油污水处理技术研究

【摘要】：作为一种重要的提高原油采收率的三次采油技术,聚合物驱油技术已经在全国各个油田大范围使用,在聚合物提高原油采收率的同时,也带来了采油污水处理困难的问题。本论文首先对污水稳定机理进行了研究,然后对污水中残余聚合物利用价值进行考察,提出污水处理的方法,并配制出处理含聚污水的化学药剂。测量了含聚合物污水含油量、表面张力、电导率、黏度、油珠的Zeta电位值、油珠的平均粒径等性质,结果表明,聚合物的加入增加了污水的黏度、降低了油珠Zeta电位值,使得污水中的油珠上浮与碰撞阻力增大,油珠间静电斥力增加,导致污水稳定性增强。测量了含聚污水的矿化度、初始油含量、固体悬浮物、pH值、表面活性剂的含量,考察了含聚污水处理时的温度和沉降时间对污水含油量和透光率的影响。结果表明,矿化度的增加使得聚合物从污水中析出,污水黏度降低;初始油含量、固体悬浮物对污水油含量和透光率的影响比较小;pH值的升高使得脂肪酸、环烷酸的羧基电离带有负电荷,油珠Zeta电位值降低,静电斥力增加;表面活性剂增加了油珠的乳化程度,油珠粒径减小;含聚合物污水在70℃时最稳定,沉降时间越长,污水中的含油量越低。利用岩心驱油试验和油藏数值模拟方法,评价了聚合物驱采出污水中残余聚合物的利用价值,确定了采收率提高值与残余聚合物相对分子质量和浓度之间的函数关系式:1799.2)3592.010271.310028.2(6079.034??????????McER;提出了两种处理聚合物驱采出污水的方法,对于残余聚合物相对分子质量大于500万的污水,采用保留残余聚合物的处理方式,而对于残余聚合物相对分子质量小于500万的污水,则采用降解残余聚合物的处理方式。复配和筛选了多种聚合物降解剂和无机絮凝剂,确定了降解聚合物药剂体系的配方:聚合氯化铝铁:改性聚合氯化铝:对苯二酚:过硫酸钾:硫酸亚铁=50:50:3:4:3,油田联合站的现场实验表明,该配方可将污水透光率提高到92.2%,除油率为94.5%,污水黏度降低至0.995mPa·s。复配和筛选了多种有机高分子絮凝剂、表面活性剂以及助凝剂,确定了保留聚合物的药剂体系的配方:MT-5:TSG203A:SR-1=2:1:1,油田联合站的现场实验表明,该配方可将含污水含透光率达到92.6%,除油率为94.0%,保黏率提高到91.5%。 【关键词】：聚合物驱采油污水 降解 保留 药剂体系
【学位授予单位】：中国石油大学(华东)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：X741
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 前言10-26
• 1.1 三次采油概述10-11
• 1.2 聚合物驱油技术11-13
• 1.3 聚合物驱采油污水13-18
• 1.3.1 聚驱采油污水的来源13
• 1.3.2 采油污水的组成13-14
• 1.3.3 聚驱采油污水特点14-15
• 1.3.4 聚合物对污水的稳定机理15-18
• 1.4 聚驱采油污水处理技术18-24
• 1.4.1 采油污水处理后去向和要求18
• 1.4.2 采油污水处理工艺方法18-20
• 1.4.3 采油污水处理药剂研究20-24
• 1.5 研究目的意义与主要内容24-26
• 1.5.1 研究目的及意义24-25
• 1.5.2 研究的主要内容25-26
• 第二章 实验材料与方法26-34
• 2.1 实验药品材料及仪器26-28
• 2.1.1 主要实验药品26-27
• 2.1.2 主要实验材料27
• 2.1.3 主要实验仪器27-28
• 2.2 主要测试方法28-34
• 2.2.1 聚合物溶液黏度的测定28
• 2.2.2 污水含油量的测定28-30
• 2.2.3 污水透光率的测定30
• 2.2.4 聚合物相对分子质量的测定30-32
• 2.2.5 电导率的测定32
• 2.2.6 Zeta电位值的测定32
• 2.2.7 表面张力的测定32-33
• 2.2.8 悬浮固体颗粒含量的测量33
• 2.2.9 颗粒粒径的测定33-34
• 第三章 含聚污水的稳定机理研究34-53
• 3.1 聚合物对污水的影响34-41
• 3.1.1 聚合物浓度对污水含油量的影响34-35
• 3.1.2 聚合物浓度对污水表面张力的影响35-36
• 3.1.3 聚合物浓度对污水电导率的影响36-37
• 3.1.4 聚合物浓度对污水黏度的影响37-38
• 3.1.5 聚合物浓度对污水油珠Zeta电位值的影响38-39
• 3.1.6 聚合物浓度对污水油珠粒径中值的影响39-40
• 3.1.7 聚合物稳定机理40-41
• 3.2 矿化度对污水的影响41-44
• 3.2.1 一价阳离子41-42
• 3.2.2 二价阳离子42-43
• 3.2.3 机理分析43-44
• 3.3 油水质量比对污水的影响44-45
• 3.4 悬浮固体颗粒对污水的影响45-46
• 3.5 pH对污水的影响46-47
• 3.6 表面活性剂对污水的影响47-49
• 3.7 沉降温度对污水的影响49-50
• 3.8 沉降时间对污水的影响50-51
• 3.9 本章小结51-53
• 第四章 残余聚合物利用价值的探讨53-71
• 4.1 聚合物驱油机理53-54
• 4.2 驱油试验54-57
• 4.2.1 聚合物驱替液的配制54
• 4.2.2 岩芯驱油试验54-55
• 4.2.3 聚合物相对分子质量对残余阻力系数的影响55-56
• 4.2.4 聚合物浓度对残余阻力系数的影响56-57
• 4.3 油藏数值模拟57-64
• 4.3.1 残余阻力系数对驱油效果的影响57-64
• 4.3.2 残余阻力系数对采收率的影响64
• 4.4 残余聚合物再利用条件的确定64-67
• 4.4.1 残余聚合物浓度对采收率提高值的影响65-66
• 4.4.2 残余聚合物相对分子质量对采收率提高值的影响66
• 4.4.3 残余聚合物重复利用标准的确定66-67
• 4.5 含聚合物污水驱油试验67-69
• 4.5.1 污水回注驱油试验方案67-68
• 4.5.2 含聚合物污水驱油实验结果68-69
• 4.6 本章小结69-71
• 第五章 含聚污水处理药剂的研究71-103
• 5.1 降解聚合物药剂体系的研究71-87
• 5.1.1 降解剂的筛选71-77
• 5.1.2 絮凝剂的筛选77-85
• 5.1.3 降解残余聚合物污水处理药剂体系的确定85-87
• 5.2 保留聚合物药剂体系的研究87-96
• 5.2.1 主剂的筛选87-92
• 5.2.2 主剂与助凝剂的复配筛选92-96
• 5.2.3 保留聚合物药剂体系的确定96
• 5.3 含聚合物污水处理剂的现场应用96-100
• 5.3.1 降解聚合物药剂体系97-99
• 5.3.2 保留聚合物药剂体系99-100
• 5.4 两种药剂体系的评述100-101
• 5.5 本章小结101-103
• 第六章 结论103-105
• 参考文献105-109
• 致谢109

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