含聚污水稀释聚合物溶液影响因素研究及处理工艺优选

【摘要】：目前,大庆油田每年用于聚驱配注的聚合物干粉用量已达到6×104吨,为了节约清水用量进而降低聚合物驱油成本,大庆油田建成了利用深度处理含聚污水稀释抗盐性聚合物溶液的配注站。这项技术不仅缓解了含油污水回注困难的状况,同时也解决了污水排放需要大量处理费用的问题。但含聚废水深度处理过程中存在滤速低、滤罐多、占地面积大、处理量小等问题。从节约水资源和降低运行成本的角度考虑,采用普通含聚污水作为聚合物溶液稀释水将成为今后大庆油田聚合物配制系统的发展趋势。本课题以深度处理后含聚废水和普通含聚污水为研究对象,展开普通含聚污水作为聚合物溶液稀释水的可行性研究,对比水质分析结果得出结论:两种水质主要差别在悬浮固体含量和含油量,普通含聚污水的含油量及悬浮固体含量远高于深度处理后含聚污水,而且普通含聚污水中Fe2+含量也略高于深度处理后含聚污水。通过分析普通含聚污水中各种成分对于聚合物溶液粘度的影响及其相关变化趋势,确定含聚污水中各离子对含聚污水稀释聚合物溶液粘度的影响大小顺序为Fe2+S2-Mg2+Ca2+Fe3+Na+。研究还发现含聚污水中的油与悬浮固体含量基本对聚合物溶液粘度不产生影响,而高矿化度会导致聚合物溶液的急剧降粘。针对主要影响因素,选择出能够实现较好增粘效果且经济可行的普通含聚污水处理方法,通过对比试验,确定降低矿化度、投加络合剂去除钙镁离子、投加氧化剂、曝氧等方法均可有效提高含聚污水稀释聚合物溶液的粘度。比较分析这几种增粘方法,认为曝氧法是最为高效经济的增粘方法。为了进一步证实将曝氧法应用于处理普通含聚污水的可行性并确定最佳曝氧方法和处理参数,在六厂喇270站进行现场试验。结果表明:空压机和射流器两种曝氧方式去除还原性物质的效果相当。从溶氧效果角度来看,空压机溶氧效果好于射流器溶氧,且在同等气水比条件下稀释聚合物母液后的粘度却基本相同。从经济角度选择空压机进行曝氧。当气水比为0.6时,深度含聚污水稀释聚合物溶液的粘度达到最大值48.5 mpa·s,当气水比为0.8时,普通含聚污水稀释聚合物溶液的粘度达到最大值43.7 mpa·s。普通含聚污水稀释母液粘度基本达到深度水稀释聚合物母液粘度,证实利用曝氧工艺处理含聚污水用于稀释聚合物溶液的方法是可行的。 【关键词】：含聚污水 聚合物溶液 粘度 影响因素 曝氧
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：X741
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-21
• 1.2.1 聚合物驱研究现状11-15
• 1.2.2 聚合物驱溶液粘度影响因素的研究现状15-17
• 1.2.3 聚合物HPAM降解的研究现状17-21
• 1.3 课题研究内容21-23
• 1.3.1 课题来源21
• 1.3.2 课题研究的主要内容21
• 1.3.3 技术路线21-23
• 第2章 实验材料、仪器和方法23-31
• 2.1 实验材料23-24
• 2.2 实验试剂24
• 2.3 实验常用仪器24
• 2.4 实验方法24-28
• 2.4.1 聚合物溶液的配制24-25
• 2.4.2 聚合物粘度影响因素研究试验方法25-26
• 2.4.3 含聚污水处理工艺研究试验方法26
• 2.4.4 含聚污水处理技术现场试验方法26-28
• 2.5 分析测试28-31
• 2.5.1 粘度测定28
• 2.5.2 含油量测定28
• 2.5.3 悬浮固体含量测定28-29
• 2.5.4 pH测定29
• 2.5.5 硫化物含量测定29
• 2.5.6 水质矿化度测定29-31
• 第3章 含聚污水稀释聚合物溶液的影响因素研究31-42
• 3.1 含聚污水中各离子含量对聚合物溶液粘度的影响31-36
• 3.1.1 Na~+对聚合物溶液粘度的影响31-32
• 3.1.2 Ca~(2+)与Mg~(2+)对聚合物溶液粘度的影响32
• 3.1.3 Fe~(3+)对聚合物溶液粘度的影响32-33
• 3.1.4 Fe~(2+)对聚合物溶液粘度的影响33-34
• 3.1.5 硫化物对聚合物溶液粘度的影响34-35
• 3.1.6 矿化度对聚合物溶液粘度的影响35-36
• 3.2 含油量对聚合物溶液粘度的影响36-37
• 3.3 悬浮固体含量对聚合物溶液粘度的影响37
• 3.4 溶解氧含量对聚合物溶液粘度的影响37-40
• 3.4.1 蒸馏水中溶解氧含量对聚合物溶液粘度的影响37-38
• 3.4.2 模拟含聚污水中溶解氧含量对聚合物溶液粘度的影响38
• 3.4.3 实际含聚污水中溶解氧含量对聚合物溶液粘度的影响38-40
• 3.5 本章小结40-42
• 第4章 普通含聚污水处理技术优选42-62
• 4.1 降矿化度法处理含聚污水增粘效果研究42-44
• 4.2 投加络合剂处理含聚污水增粘效果研究44-46
• 4.3 电解法处理含聚污水增粘效果研究46-47
• 4.4 投加氧化剂处理含聚污水增粘效果研究47-48
• 4.5 曝氧处理不同种类含聚污水增粘效果研究48-50
• 4.6 油田配聚站曝氧处理工艺调查50-58
• 4.6.1 曝氧工艺技术现状调查50-52
• 4.6.2 曝氧—配注工艺过程中水质变化及配聚效果研究52-58
• 4.7 含聚污水稀释聚合物溶液处理现场试验58-61
• 4.7.1 空压机和射流器曝氧深度处理含聚污水效果对比试验58-59
• 4.7.2 曝氧不同种类含聚污水效果对比试验59-61
• 4.8 本章小结61-62
• 结论62-63
• 参考文献63-67
• 攻读学位期间发表的学术论文及其他成果67-69
• 致谢69

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