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不同多孔介质对油水分离效率影响实验研究

作　者: 刘清栋
导　师: 吴文祥
学　校: 东北石油大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 填砂管分离效率粗粒化粒径中值
分类号: TE624.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

目前,我国大部分油田已进入石油开发的中期和后期,需要注入油层的水量逐年增加,因此采出水量也随之加大。油水分离产生大量的含油污水,如不经处理直接排放,会对环境造成污染危害,严重时将威胁人民的生命安全,造成经济损失。利用粗粒化方法对含油废水进行一级处理,可以大大降低含油量,再进行二级处理和深度处理,能使油份及各项指标达到低渗透油藏对回注水水质的要求。粗粒化方法去除含油废水的技术关键是粗粒化材料的选择。本课题对核桃壳、陶粒、聚乙烯、沙粒、亲油砂五种滤料,在室内进行了油水分离效率实验,并对分离效果较好的核桃壳、亲油砂进行了亲油亲水性实验,对核桃壳、陶粒、亲油砂在现场进行了粗粒化实验,并理论分析了微小颗粒在多孔介质孔隙中的上浮速度,得到了污水在多孔介质中的流动速度、多孔介质的厚度对油水分离效率的影响及核桃壳、陶粒、亲油砂滤料的粗粒化作用。室内实验结果表明,随污水流动速度的增大,多孔介质对油水的分离效率降低;随多孔介质厚度的增加,分离效率增加,当厚度达到一定值时分离效率达到100%。核桃壳、亲油砂都是亲油性滤料,但亲油砂的亲油性要强于核桃壳。现场粗粒化实验表明,亲油砂使污水中油滴粒径中值增长比例最大,约3倍左右,核桃壳、陶粒的粗粒化作用较差,在2倍左右;三种滤料对污水中油滴最小10%均值的改变相差不大,总体增长比例为1.2倍左右,效果不明显。多孔介质的孔隙较大时,微小颗粒上升到壁面的时间较长,不利于分离。通过对亲油砂滤料进行加气加油实验,发现亲油砂加气的粗粒化实验效果最差,出口处的油滴粒径中值仅比入口增加1.3倍;亲油砂加油可使油滴粒径中值增加2.3倍;亲油砂加油加气可使油滴粒径中值增加2.8倍。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
前言  9-11
第一章油水分离技术  11-20
  1.1 油田含油污水处理现状  11
  1.2 含油废水的物理化学性质  11-12
  1.3 国内外含油污水处理技术  12-19
    1.3.1 油田污水处理技术原理  12
    1.3.2 污水处理方法及其特点  12-15
    1.3.3 粗粒化除油机理  15-17
    1.3.4 粗粒化的影响因素  17-19
  1.4 技术展望  19-20
第二章油水分离模型装置及实验  20-39
  2.1 基本思路  20
  2.2 基本参数和公式  20-21
  2.3 基本实验数据  21-24
  2.4 实验部分  24-25
    2.4.1 实验内容  24
    2.4.2 实验装置及方法  24-25
    2.4.3 实验条件  25
  2.5 实验结果与分析  25-35
    2.5.1 含油率为10%的分离效率  25-33
    2.5.2 含油率为2%的分离效率  33-35
  2.6 润湿性实验  35-39
    2.6.1 核桃壳的实验数据  35-36
    2.6.2 亲油砂的实验数据  36-37
    2.6.3 核桃壳与亲油砂的对比  37-39
第三章粗粒化实验  39-53
  3.1 核桃壳、陶粒不同厚度的粗粒化实验  39-47
    3.1.1 实验步骤  39-40
    3.1.2 实验数据及分析  40-47
  3.2 亲油砂的粗粒化实验  47-49
    3.2.1 实验步骤  47
    3.2.2 实验数据及分析  47-49
  3.3 微小颗粒上浮速度计算  49
  3.4 多孔介质的孔隙计算  49-53
第四章加油加气的粗粒化实验  53-59
  4.1 亲油砂滤料加气的粗粒化实验  53-54
    4.1.1 实验步骤  53
    4.1.2 实验数据及分析  53-54
  4.2 亲油砂滤料加油的粗粒化实验  54-56
    4.2.1 实验步骤  54-55
    4.2.2 实验数据及分析  55-56
  4.3 亲油砂滤料加油加气的粗粒化实验  56-59
    4.3.1 实验步骤  56
    4.3.2 实验数据及分析  56-59
结论  59-60
参考文献  60-62
发表文章目录  62-63
致谢  63-64
详细摘要  64-72

不同多孔介质对油水分离效率影响实验研究

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