油田污水处理及资源化利用

论文摘要

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。

论文目录

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