利用廢棄環(huán)保型鉆井液治沙技術(shù)研究
發(fā)布時間:2022-02-18 11:33
廢棄物處理是全球性環(huán)境問題,各大油氣田在作業(yè)后會產(chǎn)生大量的廢棄鉆井液。本文以廢棄環(huán)保型鉆井液為研究對象,將其用于固沙治沙,力求在處理油田廢棄物的同時改善井場周邊生態(tài)環(huán)境,變沙為“土”,保證生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展,推動環(huán)境形成良性循環(huán)。本文從環(huán)保型鉆井液的八種不同常用材料、四種不同體系及治沙工藝三方面進(jìn)行研究,通過抗壓強(qiáng)度、持水保水性能、滲透性及植物栽培實驗等指標(biāo)來評價廢棄鉆井液固沙治沙效果,得出實驗結(jié)論如下。(1)CMC固沙后抗壓強(qiáng)度高,保水性強(qiáng),但其在加量達(dá)到1.2%后,植物便不能存活;而多數(shù)鉆井液材料在低加量下有利于植物生長,同時抗壓強(qiáng)度能達(dá)到1 MPa以上,保水性也有所增強(qiáng),其中以PVA最佳。(2)處理后樣品熱穩(wěn)定性良好,抗風(fēng)蝕性能也有所增強(qiáng),最大可達(dá)86.96%,最低86.58%。樣品持水保水性能也有所增強(qiáng),其中以CMC-F效果最佳。盡管CMC-F治沙后樣品多項性能突出,但并不適宜植物生長。從植物長勢來看,可再生膠粉-F最佳,CMC-F最差。初步實現(xiàn)了僅利用鉆井液與散沙固沙并成功種植作物,達(dá)到了治沙目的。通過微觀形貌分析發(fā)現(xiàn),沙粒間產(chǎn)生了“橋接”現(xiàn)象,這也為沙變“土”提供了理論依...
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外廢棄鉆井液處理技術(shù)概述
1.2.1 廢棄鉆井液的組分及其特點
1.2.2 國內(nèi)外廢棄鉆井液處理技術(shù)發(fā)展及其現(xiàn)狀
1.3 固沙治沙技術(shù)及材料發(fā)展概況
1.3.1 荒漠化的概念及其危害
1.3.2 化學(xué)固沙材料研究現(xiàn)狀及現(xiàn)行治理技術(shù)
1.4 化學(xué)固沙材料研究現(xiàn)狀
1.4.1 無機(jī)類
1.4.2 石油類
1.4.3 生物質(zhì)資源類
1.4.4 合成高分子類
1.4.5 廢塑料改性類
1.4.6 有機(jī)-無機(jī)復(fù)合類化學(xué)固沙材料
1.5 存在問題及發(fā)展趨勢
1.6 研究意義與目的
1.7 主要研究內(nèi)容
1.8 研究技術(shù)路線
1.9 創(chuàng)新點
1.10 擬解決的關(guān)鍵問題
第二章 鉆井液用材料的固沙治沙效果評價
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗材料和儀器
2.2.2 樣品制作方法
2.2.3 不同組分的粘度評價
2.2.4 沙殼固化層平均厚度的測量
2.2.5 抗壓強(qiáng)度
2.2.6 保水率
2.2.7 植物栽培實驗
2.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 細(xì)沙粒徑分析及樣品形貌
2.3.2 不同材料的粘度及其固化層厚度
2.3.3 鉆井液用材料對固沙后抗壓強(qiáng)度的影響
2.3.4 保水性能
2.3.5 植物栽培實驗
2.4 本章結(jié)論
第三章 不同體系環(huán)保型鉆井液固沙治沙研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料和儀器
3.2.2 不同類型環(huán)保型鉆井液的配制
3.2.3 不同沙漿比的粘度測定
3.2.4 抗壓強(qiáng)度
3.2.5 抗風(fēng)蝕性能
3.2.6 持水保水性能
3.2.7 滲透性評價
3.2.8 植物栽培實驗
3.2.9 微觀形貌表征
3.2.10 固沙劑熱穩(wěn)定性分析
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 固沙劑加量對鉆井液粘度的影響
3.3.2 環(huán)保型鉆井液對抗壓強(qiáng)度的影響
3.3.3 抗風(fēng)蝕性能評價
3.3.4 持水保水性能評價
3.3.5 滲透性評價
3.3.6 植物栽培實驗
3.3.7 微觀形貌表征
3.3.8 固沙劑熱穩(wěn)定性分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 環(huán)保型鉆井液用于固沙治沙工藝研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗材料和儀器
4.2.2 環(huán)保型鉆井液評價
4.2.3 環(huán)保型鉆井液固沙后沙土的粒徑分析
4.2.4 環(huán)保型鉆井液固液的抗風(fēng)蝕性能
4.2.5 環(huán)保型鉆井液固液兩相對植物生長的影響
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 環(huán)保型鉆井液固沙基本指標(biāo)評價
4.3.2 沙土粒徑分析及級配改良
4.3.3 抗風(fēng)蝕性能
4.3.4 鉆井液環(huán)保性評價
4.3.5 技術(shù)成本分析
4.3.6 鉆井液固沙機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膨潤土對花生連作根際土壤肥力和作物產(chǎn)量的影響[J]. 趙雪淞,宋王芳,楊晨曦,張宇,王海新. 中國土壤與肥料. 2019(03)
[2]秸稈還田對酸性水稻土培肥增產(chǎn)、土壤微生物生物量及酶活性的影響研究[J]. 鄔石根. 土壤與作物. 2017(04)
[3]陜北油田鉆井廢棄物中污染物分析[J]. 王建,祁迎春,伍東東. 延安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(03)
[4]聚氨酯固沙劑的制備及其抗凍性能研究[J]. 胡芹龍,伍洋,葉長文,劉建成. 人民黃河. 2017(09)
[5]天然氣田鉆井廢棄泥漿的處理現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王紅娟,吳懈,劉源,薛元杰. 石化技術(shù). 2017(08)
[6]高分子多肽衍生物防治風(fēng)蝕的風(fēng)洞試驗[J]. 李元元,王占禮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(05)
[7]鉆井泥漿生物無害化處理技術(shù)的應(yīng)用效果及發(fā)展趨勢[J]. 白劍,石明杰,付娜,趙靜. 石油化工應(yīng)用. 2017(02)
[8]我國荒漠化和沙化現(xiàn)狀分析[J]. 西部大開發(fā). 2016(05)
[9]第五次全國荒漠化和沙化監(jiān)測結(jié)果及分析[J]. 屠志方,李夢先,孫濤. 林業(yè)資源管理. 2016(01)
[10]淺談泰勒曲線橫坐標(biāo)級配曲線的繪制方法[J]. 余繼鳳. 中國水運(下半月). 2015(09)
博士論文
[1]高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的制備及其過程中大分子纏結(jié)的研究[D]. 朱寅.東華大學(xué) 2015
碩士論文
[1]鉆井泥漿對儲層傷害評價及機(jī)理研究[D]. 陽飛.西安石油大學(xué) 2016
[2]黏土基高分子復(fù)合材料的制備及其保水固沙性能研究[D]. 冉飛天.西北師范大學(xué) 2016
[3]玉米秸稈基新型固沙抑塵劑的合成及其應(yīng)用研究[D]. 孔維青.北京化工大學(xué) 2016
[4]秸稈全量還田方式對土壤肥力及玉米生長的影響研究[D]. 張婷.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]生物膠—黃土復(fù)合材料的制備及保水固沙性能研究[D]. 馮恩科.西北師范大學(xué) 2015
[6]黏土基改性水性聚氨酯納米復(fù)合材料的制備及固沙性能研究[D]. 王輝.西北師范大學(xué) 2014
[7]新型化學(xué)固沙材料的研制和應(yīng)用[D]. 楊柳.蘭州大學(xué) 2011
[8]固沙用新材料及野外固沙綜合技術(shù)研究[D]. 趙正華.蘭州大學(xué) 2006
本文編號:3630761
【文章來源】:西安石油大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 國內(nèi)外廢棄鉆井液處理技術(shù)概述
1.2.1 廢棄鉆井液的組分及其特點
1.2.2 國內(nèi)外廢棄鉆井液處理技術(shù)發(fā)展及其現(xiàn)狀
1.3 固沙治沙技術(shù)及材料發(fā)展概況
1.3.1 荒漠化的概念及其危害
1.3.2 化學(xué)固沙材料研究現(xiàn)狀及現(xiàn)行治理技術(shù)
1.4 化學(xué)固沙材料研究現(xiàn)狀
1.4.1 無機(jī)類
1.4.2 石油類
1.4.3 生物質(zhì)資源類
1.4.4 合成高分子類
1.4.5 廢塑料改性類
1.4.6 有機(jī)-無機(jī)復(fù)合類化學(xué)固沙材料
1.5 存在問題及發(fā)展趨勢
1.6 研究意義與目的
1.7 主要研究內(nèi)容
1.8 研究技術(shù)路線
1.9 創(chuàng)新點
1.10 擬解決的關(guān)鍵問題
第二章 鉆井液用材料的固沙治沙效果評價
2.1 引言
2.2 實驗部分
2.2.1 實驗材料和儀器
2.2.2 樣品制作方法
2.2.3 不同組分的粘度評價
2.2.4 沙殼固化層平均厚度的測量
2.2.5 抗壓強(qiáng)度
2.2.6 保水率
2.2.7 植物栽培實驗
2.2.8 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 細(xì)沙粒徑分析及樣品形貌
2.3.2 不同材料的粘度及其固化層厚度
2.3.3 鉆井液用材料對固沙后抗壓強(qiáng)度的影響
2.3.4 保水性能
2.3.5 植物栽培實驗
2.4 本章結(jié)論
第三章 不同體系環(huán)保型鉆井液固沙治沙研究
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.2.1 實驗材料和儀器
3.2.2 不同類型環(huán)保型鉆井液的配制
3.2.3 不同沙漿比的粘度測定
3.2.4 抗壓強(qiáng)度
3.2.5 抗風(fēng)蝕性能
3.2.6 持水保水性能
3.2.7 滲透性評價
3.2.8 植物栽培實驗
3.2.9 微觀形貌表征
3.2.10 固沙劑熱穩(wěn)定性分析
3.3 結(jié)果與討論
3.3.1 固沙劑加量對鉆井液粘度的影響
3.3.2 環(huán)保型鉆井液對抗壓強(qiáng)度的影響
3.3.3 抗風(fēng)蝕性能評價
3.3.4 持水保水性能評價
3.3.5 滲透性評價
3.3.6 植物栽培實驗
3.3.7 微觀形貌表征
3.3.8 固沙劑熱穩(wěn)定性分析
3.4 本章小結(jié)
第四章 環(huán)保型鉆井液用于固沙治沙工藝研究
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.2.1 實驗材料和儀器
4.2.2 環(huán)保型鉆井液評價
4.2.3 環(huán)保型鉆井液固沙后沙土的粒徑分析
4.2.4 環(huán)保型鉆井液固液的抗風(fēng)蝕性能
4.2.5 環(huán)保型鉆井液固液兩相對植物生長的影響
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 環(huán)保型鉆井液固沙基本指標(biāo)評價
4.3.2 沙土粒徑分析及級配改良
4.3.3 抗風(fēng)蝕性能
4.3.4 鉆井液環(huán)保性評價
4.3.5 技術(shù)成本分析
4.3.6 鉆井液固沙機(jī)理分析
4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間參加科研情況及獲得的學(xué)術(shù)成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]膨潤土對花生連作根際土壤肥力和作物產(chǎn)量的影響[J]. 趙雪淞,宋王芳,楊晨曦,張宇,王海新. 中國土壤與肥料. 2019(03)
[2]秸稈還田對酸性水稻土培肥增產(chǎn)、土壤微生物生物量及酶活性的影響研究[J]. 鄔石根. 土壤與作物. 2017(04)
[3]陜北油田鉆井廢棄物中污染物分析[J]. 王建,祁迎春,伍東東. 延安大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2017(03)
[4]聚氨酯固沙劑的制備及其抗凍性能研究[J]. 胡芹龍,伍洋,葉長文,劉建成. 人民黃河. 2017(09)
[5]天然氣田鉆井廢棄泥漿的處理現(xiàn)狀及進(jìn)展[J]. 王紅娟,吳懈,劉源,薛元杰. 石化技術(shù). 2017(08)
[6]高分子多肽衍生物防治風(fēng)蝕的風(fēng)洞試驗[J]. 李元元,王占禮. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報. 2017(05)
[7]鉆井泥漿生物無害化處理技術(shù)的應(yīng)用效果及發(fā)展趨勢[J]. 白劍,石明杰,付娜,趙靜. 石油化工應(yīng)用. 2017(02)
[8]我國荒漠化和沙化現(xiàn)狀分析[J]. 西部大開發(fā). 2016(05)
[9]第五次全國荒漠化和沙化監(jiān)測結(jié)果及分析[J]. 屠志方,李夢先,孫濤. 林業(yè)資源管理. 2016(01)
[10]淺談泰勒曲線橫坐標(biāo)級配曲線的繪制方法[J]. 余繼鳳. 中國水運(下半月). 2015(09)
博士論文
[1]高強(qiáng)高模聚乙烯醇纖維的制備及其過程中大分子纏結(jié)的研究[D]. 朱寅.東華大學(xué) 2015
碩士論文
[1]鉆井泥漿對儲層傷害評價及機(jī)理研究[D]. 陽飛.西安石油大學(xué) 2016
[2]黏土基高分子復(fù)合材料的制備及其保水固沙性能研究[D]. 冉飛天.西北師范大學(xué) 2016
[3]玉米秸稈基新型固沙抑塵劑的合成及其應(yīng)用研究[D]. 孔維青.北京化工大學(xué) 2016
[4]秸稈全量還田方式對土壤肥力及玉米生長的影響研究[D]. 張婷.吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 2015
[5]生物膠—黃土復(fù)合材料的制備及保水固沙性能研究[D]. 馮恩科.西北師范大學(xué) 2015
[6]黏土基改性水性聚氨酯納米復(fù)合材料的制備及固沙性能研究[D]. 王輝.西北師范大學(xué) 2014
[7]新型化學(xué)固沙材料的研制和應(yīng)用[D]. 楊柳.蘭州大學(xué) 2011
[8]固沙用新材料及野外固沙綜合技術(shù)研究[D]. 趙正華.蘭州大學(xué) 2006
本文編號:3630761
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