【摘要】：開發(fā)高含鹽采油污水處理及回用技術(shù)有利于降低海上油田和許多陸上油田的采油成本、提高原油采收率、減少原油開采對周邊環(huán)境的污染。 本文通過室內(nèi)模擬實驗、理論推導(dǎo)、現(xiàn)場實驗及應(yīng)用開展了高含鹽采油污水處理及回用技術(shù)研究,主要內(nèi)容及結(jié)論如下: 1)利用動態(tài)膠體穩(wěn)定儀、四通道電化學工作站及冷場發(fā)射電鏡等檢測儀器,研究了高含鹽采油污水的油水乳化、腐蝕、結(jié)垢特性。結(jié)果表明,高含鹽采油污水中的乳化油含量受溶解鹽的種類及含量影響,高價金屬離子的存在會降低油水乳狀液雙電層結(jié)構(gòu)對油水乳狀液穩(wěn)定性的影響,導(dǎo)致油水乳狀液穩(wěn)定性降低;而有結(jié)垢趨勢的采油污水,油水乳狀液穩(wěn)定性會增加;溫度升高,高含鹽采油污水的腐蝕性增加;有結(jié)垢趨勢的采油污水,溫度升高,其電化學腐蝕會受到抑制;溶解氧含量增加,會加劇采油污水的腐蝕性;結(jié)垢型高含鹽采油污水析出的污垢中會夾帶大量可溶解鹽垢,因此結(jié)垢情況會比理論推導(dǎo)情況嚴重。 2)通過分子設(shè)計,以十二叔胺、二甲胺、乙二胺等為原料制得了以具有星狀結(jié)構(gòu)的聚季銨鹽(SPQA)和具有枝網(wǎng)結(jié)構(gòu)的部分交聯(lián)聚季銨鹽(CPQA)為主要成分的聚季銨鹽反相破乳劑,聚合反應(yīng)時間、各組分的配比、使用量、破乳沉降時間等因素對反相破乳劑的處理效果均有影響。反相破乳劑加量15mg/L,除油率可達97.6%, 3)利用激光粒度儀等儀器對聚季銨鹽反相破乳劑的作用機理進行了探討。結(jié)果表明,聚季銨鹽反相破乳劑可以在添加1~2min內(nèi)促進乳化油滴的聚集、聚并,其破乳機理在于兼具電性中和、替換、吸附架橋等多重作用。 4)通過水質(zhì)、油品、腐蝕產(chǎn)物和工藝特點分析,開發(fā)的緩蝕殺菌技術(shù)、反相破乳技術(shù)可控制高含鹽采油污水H2S、CO2、溶解鹽和SRB菌引起的復(fù)雜腐蝕,系統(tǒng)腐蝕率0.02mm/a,可確保海上稠油高含鹽油田外排水油含量25mg/L,稀油油田外排水油含量20mg/L。 5)研究表明,馬來酸酐共聚物與有機磷酸復(fù)配阻垢劑加量10mg/L,即可控制海水、高含鹽污水混注的結(jié)垢問題,阻垢率93%,可安全回注。
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：X741

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本文編號：2750390