發(fā)布時間：2020-05-29 03:49

【摘要】：近年來,為了提高原油開采率和滿足我國石油需求量,強(qiáng)化采油技術(shù)在各大油田中得到推廣應(yīng)用。其中三元復(fù)合(ASP)驅(qū)采油技術(shù)更是表現(xiàn)出了優(yōu)異的驅(qū)油能力,但也使得油田采出水的性質(zhì)發(fā)生較大變化。由于三種驅(qū)油劑的殘留,三元復(fù)合驅(qū)采出水乳化程度增強(qiáng),傳統(tǒng)處理技術(shù)并不能滿足油田廢水回注或排放的需求。所以針對三元復(fù)合(ASP)驅(qū)采出水新處理技術(shù)的研究已成為廣大學(xué)者們亟待解決的課題。本文利用原位生成氫氧化鎂(IFM)技術(shù)實現(xiàn)ASP驅(qū)采出水中乳化油的高效去除。IFM則是通過濕沉淀法直接在ASP驅(qū)采出水中得到,在IFM發(fā)生沉淀的同時有效地去除水中乳化油。本文具體研究了投加量、接觸時間、pH、驅(qū)油劑三組分濃度、反應(yīng)溫度和初始含油量等因素對采出水中乳化油處理效果的影響,對IFM和IFM吸附油珠后沉淀物(IFM-EOs)進(jìn)行一系列表征(顯微照片、掃描電子顯微鏡、透射電子顯微鏡、X射線衍射技術(shù)和傅立葉紅外光譜),并結(jié)合zeta電勢的測定和Visual MINTEQ化學(xué)平衡模擬軟件探究吸附機(jī)理。研究結(jié)果表明:(1)本文比較了三種投加方式對模擬ASP驅(qū)采出水中乳化油去除效果的影響。研究結(jié)果表明與異位生成氫氧化鎂相比,原位生成氫氧化鎂(IFM)具有極高的表面自由能、巨大的比表面積和活躍的吸附位點,對ASP驅(qū)采出水中乳化油表現(xiàn)出高效的處理效果。(2)本文考查了吸附劑投加量、接觸時間和pH等實驗因素對采出水中乳化油去除效果的影響。當(dāng)MgCl2投加量為1g/L,接觸時間為8 min,平衡pH為11.0時,除油效率可達(dá)99%,水中殘余含油量就可降低至5 mg/L,已達(dá)到低滲透層回注水標(biāo)準(zhǔn)(5 mg/L)和石油化工行業(yè)廢水一級排放標(biāo)準(zhǔn)(5 mg/L)。(3)pH對本實驗體系有著顯著的影響,在高pH值時,先加OH-體系和先加Mg2+體系中采出水處理效果出現(xiàn)差異。結(jié)合Visual MINTEQ化學(xué)平衡模擬軟件分析鎂離子在堿溶液中的化學(xué)存在形態(tài),結(jié)果表明MgOH+和Mg(OH)2的協(xié)同作用在采出水中乳化油的去除過程中起著至關(guān)重要的作用。(4)IFM對乳化油的去除過程主要依賴于IFM和界面活性物質(zhì)通過靜電引力、氫鍵等作用力發(fā)生吸附。在ASP驅(qū)采出水穩(wěn)定性被提高的前提下,高效的除油效率依然能夠得到。顯微照片、SEM、TEM、XRD和FT-IR等表征手段也證明油珠、表面活性劑WPS和聚合物HPAM等由于靜電引力、網(wǎng)捕等相互作用被吸附在IFM上。(5)考察了不同溫度(293、313和333 K)下采出水初始含油量對除油效果的影響,并利用Freudlich和Langmuir吸附等溫模型對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合。研究表明IFM對乳化油的吸附并不是單一的放熱或吸熱反應(yīng),這與油水界面上存在的WPS和HPAM濃度有關(guān)。293 K時,IFM對乳化油的飽和吸附量可高達(dá)10959 mg/g。(6)循環(huán)實驗證實HC1可有效地實現(xiàn)吸附劑的再生與原油的脫附及回收。IFM-EOs沉淀物經(jīng)酸溶后原油以浮油的形式處于上層,可進(jìn)一步回收;下層溶液則為Mg2+,可將Mg2+溶液再次加入到采出水中從而實現(xiàn)IFM的再生。第五次循環(huán)時,再生IFM對采出水中乳化油的去除效果仍可達(dá)到91%。
【圖文】：

山東大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑當(dāng)Ｍｇ２＋投加量為１０．５３邋ｍＭ時，除油效率可達(dá)到９９％，水中殘余含至４．７和４．２邋ｍｇ／Ｌ，己滿足油田低滲透層的回注水標(biāo)準(zhǔn)（５邋ｍｇ／Ｌ）業(yè)廢水一級排放標(biāo)準(zhǔn)（５邋ｍｇ／Ｌ）。隨著Ｍｇ２＋投加量的進(jìn)一步增加殘達(dá)到平衡。而對于直接投加Ｍｇ（ＯＨ）２藥品的體系，當(dāng)Ｍｇ２＋投加量，，水中殘余含油量仍高達(dá)為１０５．０ｍｇ／Ｌ，當(dāng)Ｍｇ２＋投加量為４２．１１ｍ量仍高達(dá)８６．３邋ｍｇ／Ｌ，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于石油化工行業(yè)廢水一級排放標(biāo)準(zhǔn)（５邋水中殘余含油量的達(dá)標(biāo)的前提下，為了盡量降低吸附劑的成本，最量定為邋１０．５３邋ｍＭ邋Ｍｇ２＋，即邋１邋ｇ／Ｌ邋ＭｇＣｌ２。逡逑＿

首先進(jìn)行先加Ｏｆｆ體系的實驗，先通過投加ＯＩＴ使得采出水初始ｐＨ逡逑從９．５增加到１３．０，固定ＭｇＣｌ２投加量為１邋ｇ／Ｌ，接觸時間為８邋ｍｉｎ，測處理后水逡逑中殘余含油量與平衡ｐＨ。圖３－７（ａ）中小圖即為先加Ｏｆｆ體系中初始ｐＨ對平衡ｐＨ逡逑的影響。之后進(jìn)行先加Ｍｇ２＋體系的實驗，固定ＭｇＣｂ投加量為ｌｇ／Ｌ，接觸時間逡逑為８邋ｍｉｎ，通過滴加ＮａＯＨ調(diào)節(jié)溶液ｐＨ，直到兩種體系的平衡ｐＨ相同。處理后，逡逑取適量絮體進(jìn)行ｚｅｔａ電位的測定。由圖３－７（ａ）可以看出，對于先加Ｏｆｆ體系，水逡逑中殘余含油量隨著平衡ｐＨ的增加出現(xiàn)先降低后升高的趨勢；而對于先加Ｍｇ２＋逡逑體系，水中殘余含油量則隨著平衡ｐＨ的X椉映氏紙檔偷那魘撇⒅鸞ゴ锏狡膠狻ｅ義銜私徊教藉癡庵植鉅斐魷值腦潁疚耐ü鄭椋螅酰幔戾澹停桑危裕牛訝砑Ｄ飭慫駑義希穡缺浠鏡母髦只翁植跡繽跡常罰ǎ猓┧盡＃鄭椋螅酰幔歟停桑危裕牛咽且豢羆撲沐義纖膠獾哪Ｄ餿砑�，訙煨强大碘c膠獬Ｊ菘猓婕叭芙猓戀懟⑽�、辶x掀合嗥膠獾榷嘀制膠夥從Α？梢源油跡常罰ǎ猓┛吹

本文編號：2686342