本文關(guān)鍵詞：胍膠壓裂返排液重復(fù)利用影響因素及消除方法研究

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【摘要】：目前壓裂技術(shù)已經(jīng)廣泛用于低滲油田的儲層改造中,而胍膠壓裂液是壓裂液的主流體系。由于其返排液組成性質(zhì)復(fù)雜,處理難度較高,已經(jīng)給油田開發(fā)現(xiàn)場帶來無法避免的污染。另外胍膠壓裂液的配置需要大量的淡水資源,給一些邊遠缺水地區(qū)帶來了一定的經(jīng)濟壓力。所以胍膠壓裂返排液的重復(fù)利用一直是油田開發(fā)的熱點和難點,針對胍膠壓裂液返排液不能有效進行回收再利用這一現(xiàn)狀,返排液重復(fù)利用的影響分析和消除方法研究,具有非常深遠的意義。本文首先采用化學(xué)容量法和儀器分析相結(jié)合對現(xiàn)場壓裂液返排液的組成性質(zhì)進行了綜合分析,明確了壓裂返排液中主要成分的含量和理化性質(zhì)特征;然后通過單因素實驗研究,確定出影響胍膠壓裂返排液重復(fù)利用的主要因素,并且研究這些主要因素的影響機理為消除這些不利因素做基礎(chǔ)準(zhǔn)備。通過“臭氧氧化-絮凝沉降”預(yù)處理和合成緩速交聯(lián)劑來消除胍膠壓裂返排液中影響重復(fù)利用的主要因素,最后形成了一套胍膠壓裂返排液重復(fù)利用工藝。研究結(jié)果表明:(1)胍膠壓裂返排液具有體系穩(wěn)定、高pH、高含鐵和低礦化度的特點。(2)影響胍膠壓裂返排液回收利用的主要因素為pH值、Ca2+、Fe3+、殘余交聯(lián)劑和固相顆粒。(3)采用“臭氧氧化-絮凝沉降-過濾”處理可以消除pH值、Fe3+、Ca2+和固相顆粒對胍膠返排液重復(fù)利用的影響。(4)“臭氧氧化-絮凝沉降-過濾”預(yù)處理的方法為:臭氧氧化30min、PAC加量為800mg/L、助凝劑PAM為4mg/L,絮凝沉降30min。處理后壓裂返排液pH為6.32、懸浮固體的去除率為98.95%、總鐵含量1.61mg/L。(5)緩速交聯(lián)劑的合成方法:第一步反應(yīng)為14.9g羥乙基乙二胺,8.9g環(huán)氧氯丙烷,5g氫氧化鈉,反應(yīng)溫度50℃,反應(yīng)時間為8h制備中間體;第二步反應(yīng)為23.8g中間體中加入50g硼酸混合酯,加入10g季戊四醇和5g的氫氧化鈉處理,加熱升溫至150℃反應(yīng)大約2h,減壓反應(yīng)1h出料,加水16.1mL攪拌均勻即可。(6)“臭氧氧化-絮凝沉降-過濾”處理后的返排液,改變交聯(lián)劑,形成的壓裂液凍膠體系,在溫度80℃、剪切速率為170s-1下,壓裂液粘度在185mPa·s左右;在溫度80℃、破膠時間為2h,破膠液粘度為2.37mPa·s,殘渣質(zhì)量濃度為325mg/L。返排液重復(fù)利用基本滿足壓裂液性能要求。(7)確定出一套“臭氧氧化-絮凝沉降-過濾”的壓裂返排液重復(fù)利用工藝。
【學(xué)位授予單位】：西安石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TE357.12

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