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油田含聚油泥稳定机理研究

作　者: 王琦
导　师: 李美蓉
学　校: 中国石油大学
专　业: 化学
关键词: 含聚油泥化学清洗法脱油率界面性质模拟实验机理分析
分类号: X741
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

本文介绍了油泥的来源、性质、危害及目前国内外对油泥的处理方法,选用高效环保的化学清洗法对含聚油泥进行处理,达到油、水、泥三相分离、回收原油的目的。实验考察了不同类型清洗剂对含聚油泥的清洗效果,归纳清洗剂类型与清洗效果的关联；从水相电导率、油滴Zeta电位、油滴粒径分布以及油水界面张力等方面研究清洗剂对含聚油泥性质的影响；通过模拟含聚油泥体系探索含聚油泥稳定机理及清洗剂对含聚油泥的作用机理。实验发现无机类和非离子型清洗剂对含聚油泥的处理效果最好,阴离子型清洗剂处理效果一般,阳离子型清洗剂处理效果最差；优化条件下,无机清洗剂Na2Si03和非离子清洗剂EL100脱油率分别可达到91.12%和85.59%。不同类型清洗剂对含聚油泥界面性质的影响与脱油率密切相关：对于实验用胜利油田孤六站含聚油泥来说,清洗剂的处理效果越好,即脱油率越高,则清洗后水相电导率越低,油滴Zeta电位的绝对值越小,油滴中值粒径越大,油水界面张力值越低。模拟含聚油泥体系稳定性探讨实验发现固体颗粒和HPAM是增强模拟含聚油泥体系稳定性的主要因素,PAC的作用较弱；模拟含聚油泥清洗正交实验说明不同类型的清洗剂对模拟含聚油泥体系的作用方式不同,导致最终脱油效果不同；SEM、XPS、IR分析显示聚丙烯酰胺(HPAM)和聚合氯化铝(PAC)作用产生的Al—O键和N+—Cl键是形成空间网状沉淀物质从而造成含聚油泥体系稳定性强的主要原因,非离子型清洗剂EL100可以有效打破Al—O键和N+—Cl键进而破坏网状结构,减弱含聚油泥的稳定性；阴离子型清洗剂AES使含聚油泥的稳定性略微增强；阳离子型清洗剂CTAB会显著增强含聚油泥的稳定性。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-10
第一章绪论  10-25
  1.1 油泥的概况  10-11
    1.1.1 油泥的来源及性质  10
    1.1.2 油泥的危害  10-11
  1.2 含聚油泥的产生及其性质  11-15
    1.2.1 含聚油泥的产生  11-12
    1.2.2 含聚油泥稳定性影响因素  12-15
  1.3 含聚油泥的处理方法  15-21
    1.3.1 油泥处理方法发展现状  15-18
    1.3.2 热化学清洗法  18-20
    1.3.3 不同类型清洗剂总结  20-21
  1.4 含聚油泥性质研究方法  21-23
    1.4.1 油泥体系性质表征方法  21-22
    1.4.2 油泥体系微观结构研究  22-23
  1.5 论文目的  23-24
  1.6 论文内容  24-25
第二章含聚油泥性质研究  25-32
  2.1 实验药品及仪器  25-26
  2.2 实验方法  26-27
    2.2.1 油泥基本组成测定方法  26-27
    2.2.2 HPAM含量测定  27
    2.2.3 油泥酸值测定  27
    2.2.4 元素分析  27
    2.2.5 固体颗粒的组成  27
    2.2.6 灼烧减重实验  27
    2.2.7 原油四组分含量测定  27
  2.3 含聚油泥组成性质  27-31
    2.3.1 含聚油泥性质  27-28
    2.3.2 油泥样品XRD分析  28-29
    2.3.3 油泥灼烧减重实验  29
    2.2.4 元素分析  29-30
    2.3.5 油泥中提取原油四组分含量分析  30-31
  2.4 本章小结  31-32
第三章化学清洗配方的筛选及优化  32-43
  3.1 实验药品及仪器  32
  3.2 实验方法  32-33
  3.3 孤六含聚油泥清洗效果研究  33-42
    3.3.1 不同类型清洗剂初步筛选结果  33-36
    3.3.2 Na_2SiO_3清洗条件优化  36-39
    3.3.3 EL100清洗条件优化  39-42
  3.4 本章小结  42-43
第四章不同类型清洗剂对含聚油泥体系性质影响  43-53
  4.1 实验药品及仪器  43
  4.2 实验方法  43-44
    4.2.1 电导率测定  43
    4.2.2 Zeta电位测定  43
    4.2.3 水中油滴粒径分布测定  43-44
    4.2.4 界面张力测定方法  44
  4.3 不同类型清洗剂对含聚油泥界面性质影响  44-52
    4.3.1 不同类型清洗剂对含聚油泥处理后水相电导率的影响  44-46
    4.3.2 不同类型清洗剂对含聚油泥处理后水相中油滴Zeta电位的影响  46-48
    4.3.3 不同清洗剂对含聚油泥处理后水相油滴粒径的影响  48-51
    4.3.4 不同清洗剂对油水界面张力的影响  51-52
  4.4 本章小结  52-53
第五章模拟含聚油泥稳定机理探讨  53-90
  5.1 实验药品及仪器  53-54
  5.2 实验方法  54-55
    5.2.1 模拟含聚油泥配制方法  54
    5.2.2 水中含油量测定  54
    5.2.3 冷场扫描电镜(SEM)分析方法  54-55
    5.2.4 X-射线光电子能谱(XPS)分析方法  55
    5.2.5 红外光谱(IR)分析方法  55
  5.3 含聚油泥各组分对模拟体系稳定性探讨实验  55-64
    5.3.1 单组分对模拟体系稳定性的影响  55-59
    5.3.2 两种组分相互作用对模拟体系稳定性的影响  59-62
    5.3.3 三种组分相互作用对模拟体系稳定性的影响  62-64
  5.4 模拟含聚油泥体系性质研究  64-66
  5.5 模拟含聚油泥体系清洗正交实验  66-74
    5.5.1 无清洗剂清洗正交实验  66-69
    5.5.2 EL100清洗正交实验  69-71
    5.5.3 AES清洗正交实验  71-72
    5.5.4 CTAB清洗正交实验  72-73
    5.5.5 清洗正交实验中脱油率与界面性质的关联  73-74
  5.6 含聚油泥稳定作用机理研究  74-89
    5.6.1 SEM分析  74-77
    5.6.2 XPS分析  77-87
    5.6.3 IR分析  87-89
  5.7 本章小结  89-90
结论  90-91
参考文献  91-96
攻读硕士学位期间取得的学术成果  96-97
致谢  97

油田含聚油泥稳定机理研究

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