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大庆油田特殊开采工艺废液环境风险评估与研究

作　者: 陈常青
导　师: 刘立新
学　校: 大庆石油学院
专　业: 化学工程
关键词: 压裂试油废液石油类污染物数学模拟迁移规律
分类号: TE357.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着油田的开发利用,大面积土壤、水体等遭到了不同程度的污染,局部地区的污染十分严重。土壤中的污染物超标,不仅直接危害动植物和人类的生命健康,而且对社会经济、生态系统的结构和功能也会造成破坏。因此,研究土壤中污染物的环境行为(污染物的环境危害性分析及其迁移转化规律)对油气田开发建设中土壤环境的保护具有重要现实意义。本文通过对油田特殊作业工艺压裂、试油过程中产生的压裂试油废液进行分析,利用实验确定其中会对环境产生影响的污染物的种类、含量,详细分析了污染物的环境特征及其危害性。油田压裂试油废液中对环境产生影响的污染物主要有石油类、H~+、Cl~-、F~-。石油类是典型污染物,也是最重要的污染物。通过现场取样和室内土柱模拟实验,建立了各类污染物迁移转化的数学模型,并结合油田地区的环境条件以及土壤性质确定模型参数以及边界条件,对所确定的污染物(石油类污染物、酸性污染物H~+、Cl~-、F~-)在土壤环境中的迁移状况进行数学模拟,模拟结果显示污染物在土壤中随深度的迁移符合负指数规律。石油污染物对本地地下水影响较少,酸性污染物对土壤有影响,针对压裂试油废液中的污染物状况,从无害化、资源化、减量化角度,提出减少压裂试油废液对环境造成危害的方法措施。本研究系统、深入地研究了区域性污染物的环境行为,为评定油田压裂试油过程中产生的废液的环境危害性,制定环境保护措施提供了理论基础和科学依据。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-6
创新点摘要  6-9
引言  9-10
第一章文献综述  10-15
  1.1 油田生产中污染物研究现状  10-11
    1.1.1 油田生产中污染物特点  10
    1.1.2 石油污染物的研究现状  10-11
  1.2 油田压裂废液的产生过程  11-13
    1.2.1 压裂酸化技术  11
    1.2.2 油田常用压裂液  11
    1.2.3 酸化压裂液返排液  11-12
    1.2.4 压裂酸化废液  12-13
  1.3 油田试油废液的产生过程  13
    1.3.1 试油试采作业  13
    1.3.2 试油废液的组成  13
  1.4 本论文研究的意义及主要工作  13-15
第二章油田压裂试油废液污染物组成分析与评价  15-30
  2.1 实验仪器及药品  15
  2.2 研究内容及方法  15-17
    2.2.1 研究内容  15-16
    2.2.2 分析项目  16
    2.2.3 污染物分析方法  16
    2.2.4 污染物评价方法  16-17
  2.3 压裂与试油废液污染物评价  17-20
    2.3.1 污染物评价标准  17
    2.3.2 土壤表层各污染物含量背景值  17-18
    2.3.3 压裂废液中污染物的评价  18-20
  2.4 压裂试油污染物特征与环境危害性研究  20-27
    2.4.1 石油类污染物的环境特性  20-21
    2.4.2 石油类污染物对水环境的影响和危害  21-24
    2.4.3 石油类污染物对土壤的影响和危害  24
    2.4.4 石油类污染物对大气生态的影响  24-25
    2.4.5 石油类污染物对人类、动植物的影响和危害  25-27
  2.5 压裂试油废液中其它类污染物的环境危害性分析  27-29
    2.5.1 压裂试油废液中酸类对环境的危害性  27-28
    2.5.2 压裂试油废液中氯离子对环境的危害性  28-29
    2.5.3 压裂试油废液中氟离子对环境的危害性  29
  2.6 小结  29-30
第三章压裂试油废液迁移模式、转化规律研究  30-50
  3.1 实验方法及研究内容  30-31
  3.2 石油类污染物随深度的迁移研究  31-33
    3.2.1 石油污染物在不同土壤环境中的迁移  31-32
    3.2.2 石油污染物在黑钙土中的迁移  32-33
  3.3 酸性污染物随深度的迁移  33-39
    3.3.1 H~+在土壤中的迁移规律  33-35
    3.3.2 Cl~-随深度的迁移  35-37
    3.3.3 F~-随深度的迁移  37-39
  3.4 压裂废液中污染物在土壤中迁移的数值模拟研究  39-45
    3.4.1 迁移过程的特点  39-40
    3.4.2 石油类在土壤中迁移的稳态数学模型的建立  40-42
    3.4.3 污染物在土壤中迁移的数值模拟分析结果  42-45
  3.5 试油试采废液中其它类污染物在土壤中迁移的数值模拟  45-48
    3.5.1 其它污染物迁移数学模型  45-46
    3.5.2 数学模型的建立  46-47
    3.5.3 模拟分析结果  47-48
  3.6 小结  48-50
第四章油田压裂试油废液中污染物控制和措施  50-57
  4.1 压裂试油废液中石油污染物的控制和措施  50-53
    4.1.1 石油类污染物的控制和措施  50-51
    4.1.2 压裂试油废水处理技术  51-53
  4.2 压裂试油废液酸类污染物的控制和措施  53
  4.3 压裂试油废液氯离子污染物的控制和措施  53
  4.4 压裂试油废液氟离子污染物的控制和措施  53-56
    4.4.1 处理方法的比较  53-54
    4.4.2 处理方法  54-56
    4.4.3 对策与措施  56
  4.5 小结  56-57
结论  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-64
详细摘要  64-67

大庆油田特殊开采工艺废液环境风险评估与研究

内容摘要

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