低渗透油藏回注废水深度处理中试研究

低渗透油藏回注废水深度处理中试研究

一、低渗透油藏回注污水的深度处理中试研究(论文文献综述)

王涌[1](2021)在《水质多变型油田作业废水模块化处理工艺原理与应用》文中指出油田作业废水的妥善处置是保障生态脆弱地区石油可持续开采的重要前提。传统处理工艺因流程的单一性、固定性而难以应对复杂、多变的油田作业废水。特别是在地形复杂区域,受场地条件限制,作业废水无法得到良好的均质和均量,致使出水SS与石油类等污染物无法稳定满足回注或者回用要求。对此,本研究调研了长庆油田作业废水水质特点,得到了不同种类油田作业废水的处理特性。通过比较各模块化组合工艺,优化配置了适用于不同种类作业废水的处理模式,研发了模块化、可变流程处理工艺。在此基础上,评价了油田作业废水模块化可变流程工艺在实际应用条件下的可靠性。研究结果为油田作业废水高效处理提供了理论与技术支撑,论文的主要研究成果如下:(1)长庆油田作业废水具有污染物浓度高、成分复杂、稳定性强等特点,不同种类作业废水污染物指标差异显着。结合作业废水水质特征,建立了水质评价矩阵。根据水质评价结果将6种油田作业废水分成了3类(易处理、较难处理与难处理作业废水)。其中减阻压裂废水(EM废水)和洗井废水的可处理指数均在0.150以下,属于易处理废水。生物胶废水(0.176)、稠化废水(0.170)和酸化废水(0.154)的可处理指数在0.150~0.200之间,属于较难处理废水。胍胶废水可处理指数为0.287,可归为难处理废水。基于上述研究,提出了作业废水模块化、可变流程处理模式。(2)基于水质评价结果,结合8种模块化组合工艺的对比分析,确定了适用于不同种类作业废水的模块化组合模式。结果表明,对于易处理作业废水,仅采用除油预处理模块(聚结除油)与固液分离模块(空气气浮)可实现污染物的去除;对于较难处理作业废水,针对其高有机物含量及高悬浊的特点,在除油的基础上,需采用一定的氧化手段并结合固液分离措施进行处理。根据不同模块化组合工艺的比选,采用除油预处理与臭氧气浮(DOF)模块的组合工艺可实现对该类作业废水的高效处理;对于难处理作业废水,针对其高粘度的特点,需在除油的基础上增加氧化降粘预处理模块。通过工艺比选,增加铁碳降粘预处理与后续臭氧气浮模块可协同强化去除污染物。(3)根据模块化配置结果,进一步探究了铁碳与DOF模块最佳运行工况。在最佳处理条件下,铁碳预处理模块的CODcr去除率可达53%,DOF模块的CODcr和SS去除率分别可达到67.2%和82.1%,DOF模块可有效去除色氨酸和腐殖质类污染物,疏水中性物质(HON)和疏水酸性物质(HOA)含量明显下降;在强化固液分离方面,由于分离区中絮体粒径与气泡的绕流强度与碰撞概率均成反比,为了提高污染物的分离效果,可通过适当降低分离区的絮体粒径,强化絮体与气泡碰撞作用,提高气浮效率。(4)探明了油田作业废水回注地层的处理模块配置与现场应用效果。针对处理水回注地层,水质限制性因子主要为悬浮物(≤2 mg/L)及中值粒径(≤1.5μm)等。因此,针对易处理、较难处理以及难处理三类废水,需采用的通用组合模块为聚结除油、空气气浮与微滤模块;而对于较难处理作业废水,需在上述通用组合模块的基础上,启动臭氧气浮模块;对于难处理作业废水,需同时增加铁碳预处理与臭氧气浮模块。采用上述模块化可变流程组合工艺,三类油田作业废水出水水质完全满足回注要求。(5)针对处理水配制钻井泥浆,其水质约束条件为总硬度(≤300 mg/L),同时也需考虑有机物的适度去除,因此对于上述三类废水,其通用组合模块为聚结除油、EDTA除硬、空气气浮与微滤模块,而对于较难处理作业废水,需在上述模块组合基础上,启动臭氧气浮模块。对于难处理作业废水,需同时增加铁碳预处理与臭氧气浮模块;针对处理水配制钻井压裂液,其水质限制因子为CODcr(≤300 mg/L)和含盐量(≤20000 mg/L),对三类废水均需要在配制钻井液模块化组合工艺的基础上,新增旁路反渗透模块以强化盐分和有机物的去除效果;针对处理水用于城市杂用的水质要求,考虑处理成本与工艺复杂性,仅针对易处理作业废水进行处理,此时系统由聚结除油、EDTA除硬、臭氧气浮、微滤与反渗透模块构成,出水SS≤10mg/L,色度≤30倍,浊度≤5 NTU,TDS≤1000 mg/L,满足城市杂用要求。

王存英[2](2019)在《基于化学破乳的三元复合驱采出水双旋流气浮处理研究》文中指出三元复合驱三次采油技术采收率比普通水驱采油技术采收率提高20%以上,保障了我国油田开发中后期高含水阶段的稳产高产。三元复合驱采出水产量也随之增加,其处理回注是油田矿场开发和生态环境保护面临的重要课题。三元复合驱采出水水质复杂,含油乳化程度高、微细粒级油滴含量高、水相粘度高,油水分离难度大,常规含油污水处理工艺难以满足其处理要求,限制了三元复合驱采油技术的推广应用。论文针对三元复合驱采出水难处理的问题,研制了双旋流气浮装置,对双旋流气浮装置流场进行数值模拟,并结合试验测试与机理分析,揭示了双旋流气浮装置流场特性及分离机理;合成了聚醚聚季铵盐反相破乳剂,提出了基于化学破乳的“微波破乳–双旋流气浮”处理工艺和“双泡沫–双旋流气浮”处理工艺。形成了包括设备、药剂和工艺在内的技术体系,为三元复合驱采出水处理提供了理论指导和技术支撑。主要研究内容包括以下几个方面:通过气浮分离技术与旋流分离技术集成,研制了双旋流气浮装置样机。双旋流气浮通过气浮分离和旋流分离过程耦合,形成集重力场与离心力场于一体的复合分离力场。利用ANSYS Fluent计算流体力学软件对双旋流气浮装置流场进行数值模拟,获得了气浮装置速度分布和能量分布特征。不同柱体高度处特征截面上切向速度分布规律基本一致,呈轴对称分布。从壁面开始沿径向向轴心处,切向速度先逐渐增大到0.908 m/s,后进一步沿径向向轴心减小为0;不同高度处特征截面上轴向速度方向在靠近边壁处先是旋流向上,后沿径向向轴心处转为向下运动;不同柱体高度处特征截面上径向速度小,从装置壁面开始沿径向向轴心处先增大至0.032 m/s,后减小到零。回流水入口速度从0.5 m/s增加到2.0 m/s,装置内流场由湍流转为稳流状态的高度提高,气浮分离区空间减小,不利于气浮分离。回流水入口速度<1.0 m/s,流体保持稳流的高度约在1100 mm。回流水入口速度>2.0 m/s,流体保持稳流的高度为1200 mm。回流水入口速度从0.5 m/s增加到1.0 m/s,不同高度处特征截面上分速度增加幅度较小。回流水入口速度从1.0 m/s增加到2.0 m/s,不同高度处特征截面上切向速度增加较快,径向速度和轴向速度呈梯级增加;靠近回流水切向入口处特征截面上湍流强度高,y=1200mm高度处流场进入较稳定的层流状态;不同回流水入口速度下特征截面的湍流耗散率和湍流动能沿径向呈轴对称分布。y=300 mm和y=600 mm高度处特征截面上靠近回流水切向入口处,湍流耗散率大,湍动能低;y=400 mm和y=800 mm高度处特征截面上,湍流耗散率在00.78 m2/s3之间,湍动能最大为0.031 m2/s2。特征截面上湍流耗散率低的区域湍动能高,湍流强度弱,能量转化率低,能量损失小。因此,回流水入口流速为1.0 m/s较合适。构建了集气浮分离与旋流分离于一体的双旋流气浮分离过程物理模型,分析了旋流分离和气浮分离耦合基本过程。双旋流强化气浮分离降低了可分离油滴粒径下限,加快了油水分离速度;分析了双旋流气浮装置旋流段脱油率、气浮段脱油率和总脱油率,在气体流量1.0 L/min、回流水进口流速1.0 m/s及气浮时间15min工况条件下,双旋流气浮装置旋流段分离效率为80.4%,气浮段分离效率为94.0%,总脱油率达98.5%;采用双旋流气浮、单旋流气浮以及溶气气浮处理后出水含油量分别为45.2 mg/L、53.5 mg/L和70.4 mg/L,双旋流气浮法油水分离效果优于单旋流气浮法和溶气气浮法;除油动力学研究表明,回流水进口流速增加,促进了油滴粒径分布快速达到动态平衡,油滴粒径分布平衡时小粒径油滴所占比例多。通过将环氧醚和甲基醚分别加到含氢硅油的基本骨架上,合成环氧醚甲基醚共改性硅油中间体。通过环氧氯丙烷和正二丁胺亲核加成反应得到聚-2-羟基丙基二丁基氯化铵,与有机交联剂多乙烯多胺交联得到聚季铵盐。再使聚季铵盐与共改性硅油产生环氧开环反应,得到聚醚聚季铵盐反相破乳剂。利用FTIR和1HNMR分析了聚醚聚季铵盐反相破乳剂的结构,考察了破乳条件对破乳性能的影响。实验结果表明,在适宜的破乳条件(破乳剂用量100 mg/L、破乳时间4 h、破乳温度为60 oC)下,使用聚醚聚季铵盐反相破乳剂的除油率为94.9%,破乳后污水含油量为25.8 mg/L,破乳性能优于聚季铵盐破乳剂。针对三元复合驱采出水性质复杂、体系稳定,含有大量微细油滴的特性,为了提高其油水分离效率,提出基于化学破乳的双旋流气浮处理工艺。首先提出微波破乳–双旋流气浮工艺,即三元复合驱采出水经微波辅助破乳剂破乳后,采用双旋流气浮装置进行分离。考察了不同种类破乳剂破乳、微波破乳、微波辅助破乳剂破乳的效能,双旋流气浮装置回流水进口流速、含油污水进水流量、气体流量及含油泡沫层厚对双旋流气浮除油效果的影响。试验结果表明,微波辅助破乳剂破乳的除油率达到93.6%,比单一破乳剂破乳、微波辐射破乳的除油率分别高出6.6个百分点和25.5个百分点。在破乳剂PPA 50 mg/L、辐射功率800 W、辐射时间120 s、回流水进口速度1.0 m/s、气体流量0.75 L/min、含油污水流量0.3L/min、含油泡沫层厚10 cm试验条件下,除油率达到99.4%;进一步提出双气泡–双旋流气浮处理技术,即采用荷正电胶质气体泡沫CGA吸附带负电微细粒级油滴,再在双旋流气浮装置中与常规空气泡耦合进行气浮分离。考察了表面活性剂浓度、搅拌速度与搅拌时间等因素对制备的CGA稳定性的影响,研究了双旋流气浮装置回流水进口流速、气体流量、含油污水进水流量以及荷电气泡CGA流量等参数对除油效果的影响。试验结果表明,在优化的试验条件下,脱油率达到96.5%,气浮后出水中剩余油滴粒径中值D50为3.97μm。论文共包括95幅图,5个表格,175篇参考文献。

岳野[3](2019)在《大型压裂施工返排液处理及再利用工艺研究》文中提出石油工业是国民经济生活的重要组成部分,其发展对于国家工业进步、经济发展具有举足轻重的作用。水力压裂技术是利用储层的天然裂缝或人为诱导产生裂缝系统,将含有各种添加剂的压裂液在高压下注入地层,进一步扩大储层裂缝网络,再通过支撑剂支撑裂缝来改善储层裂缝网络系统,从而达到增产目的。近年来随着包括大庆油田在内的,国内几大主力油气田开采压力增大,压裂施工的规模也逐渐扩大,上万吨,甚至十数万吨的压裂施工屡见不鲜。压裂作业方式多采用“工厂化”多井同步拉链式作业模式,一个平台部署多口水平井,流水线方式,进行批量化作业,缩短作业时间、提高设备利用效率、回收利用工作液,减小环保污染,降低作业成本。随之而来,大量的压裂返排液给油气井施工带来了极大不便,同时也对自然环境带来巨大破坏。如何针对压裂返排液实现无害化处理,进而实现返排液的处理回用,对于消除潜在环境威胁、降低压裂施工成本、实现石油工业可持续健康发展及提升石油企业的行业竞争力具有重大战略意义。本文通过胍胶压裂液及滑溜水配制的主要影响因素分析,以及不同返排阶段下的胍胶压裂液返排液水质分析,制定各种压裂返排液预处理工艺,继而得到不同压裂返排液体系的深度处理工艺,最后确定压裂返排液中试处理再利用工艺设备选型方案。具体内容包括:压裂返排液再利用影响因素分析,包括入井液成份、返排液成份、返排液再利用不同元素影响、压裂返排液处理再利用技术指标、成份含量随返排阶段的变化规律等研究;压裂返排液处理再利用工艺研究,包括前期、后期返排液处理工艺研究、常规处理工艺研究;不同工艺处理水配制胍胶压裂液、滑溜水评价。

张昕昕[4](2019)在《硫电子受体生物强化处理含盐三元复合驱采出水效能研究》文中认为大庆油田已进入三次采油阶段,三元复合驱采油技术已经在大庆油田大规模的应用。在三次采油的过程中产生了大量的三元复合驱采出水,三元复合驱采出水具有高含盐、油水分离困难、破乳性差以及可生化性差等特性。为了加强对三元复合驱采出水的处理效能,本文研究不同价态的硫对含盐三元复合驱采出水的处理效能,优选出处理效果最好的电子受体,用优选出的电子受体进行中试试验并对处理效能进行评价。室内试验阶段,主要研究不同价态的硫作为电子受体时的生物处理效能。分别向进水中投加硫酸钠、亚硫酸钠、硫代硫酸钠、硫酸亚铁和单质硫作为电子受体,使C:S为2:1。通过向三元复合驱采出水中投加NaCl,使反应器进水的盐度达到16000±1000mg/L。反应器运行时间为90天,在反应器运行期间,检测三元复合驱采出水的指标,并对稳定期的微生物进行群落解析。试验结果表明,不同价态的硫作为电子受体时对三元复合驱采出水的处理效果存在差异。亚硫酸钠作为电子受体,对含盐三元污水中的含油量、悬浮物、COD和聚合物处理效果较好。硫酸亚铁作为电子受体时,对含盐三元污水中的表面活性剂、粘度和盐度的处理效果较好。考虑到含油量和悬浮物为主要回注指标,选择亚硫酸钠作为现场中试试验的电子受体。硫酸钠、硫代硫酸钠和亚硫酸钠作为电子受体时,对有机物的处理效果较好。不同价态的硫作为电子受体时,难降解的物质主要都为烷类物质。微生物的高通量测序结果表示,不同价态的硫作为电子受体时,微生物主要由Halomonas、Nitrincola和Marinospirillum 3个属的微生物组成,并且Halomonas属微生物的含量不断升高,逐渐占据主导地位。中试试验阶段,以亚硫酸钠作为电子受体进行反应器快速启动及稳定运行试验研究。试验地点为大庆采油四厂某三元复合驱采出水站,试验周期为90天,取样检测周期为3天。对反应器各反应区聚合物含量、粘度、含油量、悬浮物、硫化物、COD等三元复合驱采出水常规指标进行检测,对反应器处理效果进行评价。反应器稳定运行后期进行污泥取样,并进行高通量测序分析微生物组成。出水中的含油量、悬浮物、COD、聚合物、表面活性剂、粘度平均含量分别为5.85 mg/L、44 mg/L、1924 mg/L、969 mg/L、190 mg/L、4.410 mPa·s,平均去除率为95.11%、30.05%、24.16%、15.64%、18.18%、15.02%。其中出水中含油量达到回注的标准,悬浮物含量未达到回注标准,需过滤后才能回注。对稳定运行阶段反应器各反应区水样GC-MS分析结果表示,反应器对有机物的处理效果很好,能够去除大部分的有机物,进水中70种有机物经处理后仅剩余19种,难降解的有机物主要为烷类物质。启动阶段主要由Nitrincola(海螺菌属)和Bacillus(芽孢杆菌属)的微生物组成,稳定运行阶段的微生物主要由Nitrincola(海螺菌属)、Bacillus(芽孢杆菌属)和Halomonas(盐单胞菌属)的微生物组成。Halomonas(盐单胞菌属)的微生物含量在反应器的运行过程种逐渐升高。

王晓玉[5](2019)在《原油降解菌(群)的可塑性及氮杂环化合物代谢的分子机制研究》文中指出随着二次采油和三次采油技术的推广应用,油田采出水的处理难度也日益增大,微生物技术被认为是最具潜力的解决方法之一,而开发环境适应性良好的高效处理菌群是微生物处理技术的关键。然而,由于对处理菌群结构功能的演替规律,以及相关降解菌株对于毒性污染物响应机制的认识不足,造成了现有技术在实验室和实际工程应用之间处理性能和处理效率的差距,限制了油田采出水微生物处理技术的发展。在本论文中,我们主要研究了在重油采出水处理过程中土着菌群与环境因子的相互作用机制,以及分析了一株课题组前期从石油污染场地分离获得的菌株Sphingobium yanoikuyae XLDN2-5代谢氮杂环化合物的整体响应和调控机制。首先,本研究分析了土着微生物群落在处理重油采出水过程中的可塑性。重油采出水(Heavy oil-produced water,HOPW)因其所含污染物的难降解性和异质性,使之成为水处理领域的一个挑战。本研究在一个新建的日处理量为10,000 m3的HOPW处理厂,利用传统的厌氧-好氧(A/O)工艺对HOPW进行处理。在整个处理过程中不添加任何外源微生物及营养物质,仅通过人为控制溶氧浓度(Dissolved oxygen,DO)调节土着微生物群落处理HOPW。处理后,化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)由187.5±19.5 mg/l降至97.3±9.2mg/l,生化需氧量(Biochemical oxygen demand,BOD)、总氮和总磷分别降至5.5±3.1mg/l、3.8±0.6mg/l和0.28±0.09mg/l,达到了工艺设计标准。利用Illumina Mi Seq 16S r RNA基因测序综合分析了各处理阶段土着群落结构和功能的变化,发现在厌氧处理阶段,假单胞菌等具有降解性能的细菌、以及产甲烷菌等古菌的相对丰度较高,而在该阶段BOD增加248.5%,说明厌氧阶段的菌群能够显着提高HOPW的可生化性;而在好氧处理阶段,细菌的多样性更高,其中Halomonas spp.,Bacilli类菌株具有较高丰度,古菌则多为分类地位未知的菌株,在该阶段BOD降低了88%,平均39.1 mg/l,而在该阶段COD平均下降了40.0 mg/l,这说明好氧阶段菌群主要功能是降解BOD。上述结果表明,在HOPW处理过程中,不同处理阶段土着微生物群落的结构是不同的,而不同结构具有不同的功能,再次证明了土着微生物菌群具有良好的适应性和可塑性。其次,本文研究了石油中的模式氮杂环化合物——咔唑的整体代谢机制。鞘氨醇菌(sphingomonads)通常具有较高的遗传多样性,具有代谢多种类型难降解化合物的能力。S.yanoikuyae XLDN2-5是一株课题组前期从原油污染土壤中分离的典型的咔唑降解鞘氨醇菌,该菌株能够同时降解代谢多种石油中存在的杂环化合物。目前该菌种已保藏在德国菌种保藏中心(DSMZ),保藏编号为DSM28039。本研究采用2D-LC-MS/MS的方法测定了在咔唑或葡萄糖培养条件下该菌株的蛋白质组学数据,发现咔唑能够激活多个生物代谢通路的表达。在咔唑存在的条件下,有159个蛋白的表达上调,影响多个生物过程,如能量代谢、氨基酸的合成及代谢、糖的代谢及合成、嘌呤的代谢等。除此之外,通过q RT-PCR转录验证,我们确定了完整的咔唑降解基因簇。更为有趣的是,我们发现咔唑的存在会加速菌株XLDN2-5的生长。通过q RT-PCR检测在添加不同底物的条件下邻苯二酚间位裂解基因簇的表达情况发现,由于该簇的结构基因分布于三个独立的操纵子car DEFGHI、car JK和car LM上,使得各操纵子能够被独立调控。在咔唑存在下,car JK的表达比葡萄糖培养条件下高出24.8倍,同时中间代谢物2-oxypent-2,4-dienoic acid和4-hydroxy-2-oxovalerate的积累量比加入邻苯二酚或邻氨基苯甲酸的条件下分别少55和1,400倍。上述结果说明咔唑下游降解基因簇的特殊的组织形式使得菌株在代谢咔唑的过程中不大量积累毒性中间物,能够保证代谢的平衡,也是咔唑对XLDN2-5菌株生长起积极作用的主要原因。最后,我们初步研究了咔唑代谢上游基因簇的调控机制,并通过构建针对S.yanoikuyae XLDN2-5的CRISPRi基因表达调控抑制系统,发现d Cas9蛋白对该类菌株细胞具有致命的毒性。综上所述,本文系统地阐明了HOPW的土着菌群的结构和功能随环境条件变化的规律,证明了土着微生物群落具有良好的可塑性;发现了降解基因簇的分散性排列模式对底物选择偏好性的影响,阐明了鞘氨醇菌代谢咔唑的整体响应机制。本研究为难降解杂环化合物遗传元素的进化提供了新的视角,为开发适应性强的高效的油田采出水处理菌群提供参考。

古兴磊[6](2018)在《普光气田采出水深度处理工艺方案研究》文中认为普光气田采出水回注面临严峻的形势。回注井回注能力快速降低,新增回注井选址困难、建设费用高。采出水量日益增加,无效回注加大环保压力,造成资源浪费。如能将富余采出水处理达到循环冷却水补充水水质标准后作为补充水回用,不仅可实现采出水零排放,而且可减少从后河的取水量,降低水资源使用费,具有节水减排和保护环境等多重效益。为此,本文在调研国内外气田采出水的处理技术和工程案例的基础上,针对普光气田采出水分布特点、水质以及回注和回用要求,提出了针对普光气田采出水的深度处理工艺路线,并针对具体方案进行了比较分析、综合评估、实验测试和现场工程实施和测试。本文完成主要工作如下:(1)调研了国内外油气田采出水的处理方案,处理工艺,参考装置运行良好的气田采出水工程案例,规划普光气田采出水处理模式,开展普光气田采出水深度处理工艺方案研究。(2)针对深度处理工艺中除硬、降有机物、高压反渗透和蒸发浓缩等主要工艺环节进行了实验测试和优化设计,包括芬顿氧化、臭氧催化氧化、活性炭吸附、树脂过滤、膜浓缩和膜蒸馏,验证了处理工艺的有效性,确定了较优的处理方案和工艺参数,为现场实施奠定了基础。(3)根据普光气田采出水的特点和处理要求,提出了三条深度处理的工艺路线。并通过技术分析和运行成本等多方面综合分析比较,确定了预处理+膜浓缩+压气蒸馏(MVR)的深度处理工艺路线。(4)开展了普光气田采出水深度处理的现场中试和工程实践,并进行了现场工艺优化,设备选型,现场实施和现场测试,取得了符合预期的水处理结果。(5)通过将80%采出水深度处理后回用,仅20%浓水回注,可降低回注成本和水资源使用费用,有效解决普光气田采出水回注能力不足的困难,具有显着的经济效益。(6)减少普光气田采出水对周边环境的污染,符合国家和地方政府关于污染物全面治理、稳定达标排放的要求,取得较好的社会效益。(7)本论文研究成果的实施,可大幅度减少普光气田采出水的回注量,可使回注量从2018~2027年10年的日均注水量1250m3/d,降低到300m3/d。有效保留了普光气田现有回注井的回注能力,保障了普光气田的可持续发展。

沈哲[7](2018)在《特低渗油田采出水涡流多相协同臭氧气浮处理技术研究》文中研究指明延长油田属于低压、低产、低渗(特低渗)和微裂缝发育的油田,主体开采储层为延安组和延长组(包括长2和长6),主要通过CO2泡沫驱、羟丙基胍胶水力压裂等措施提高原油采收率,随着各种稳产增产措施的不断实施,采出水成分越来越复杂,处理难度逐渐增大,现有的采出水处理工艺难以满足低渗(特低渗透)回注水水质要求。基于延长特低渗透油田采出水的水质特性和注水标准要求,研究分析了采出水处理难度大和处理后水质不稳定原因,构建了“涡流多相协同臭氧氧化+臭氧溶气混凝气浮”体系,简称为涡流多相协同臭氧溶气混凝气浮(DOCF体系),优化了 DOCF体系操作参数并对氧化过程进行了动力学分析,深入探讨了臭氧氧化、紫外、混凝在涡流状态下协同机理,最终开发了 DOCF体系-无机炭膜处理工艺。分析了杀菌剂1227、异噻唑啉酮、缓蚀剂SW-639、压裂返排液等添加剂对油田采出水乳化稳定性影响,结果表明随着添加剂浓度增加,油水界面张力逐渐降低,Zeta电位增大,悬浮颗粒粒径中值变小,破乳脱水率下降、混凝处理后水透光率下降,采出水体系稳定性增强。研究了处理后水质劣化原因有物理化学因素、腐蚀性因素和结垢性因素,物理化学因素包括温度、压力的变化、处理后水中乳化油含量及投加混凝剂过量导致了延迟絮凝;采出水腐蚀性因素及影响大小顺序为pH值>Fe3+>SRB>侵蚀性C02>HCO3->溶解氧>SO42->TGB>S2-。结垢性因素主要是结垢性离子在不同压力温度下产生CaC03、硫化物等结垢物质。这些因素均直接或间接的导致处理后水质不稳定,注水井口悬浮物含量增大,造成了地层伤害。构建了涡流多相协同臭氧气浮(DOCF体系),优化了涡流反应器开孔个数、内外筒直径比、最佳气液比等结构参数,建立了 DOCF体系室内实验装置,考察臭氧氧化、紫外强度、混凝反应、臭氧气浮与采出水处理稳定达标的水质指标的关联性,研究了体系中混凝剂加量、臭氧浓度、接触时间、入口压力等因素的交互作用,通过正交实验和响应面分析法优化工艺参数最佳条件:pH值为8.0、臭氧浓度为55mg/L,入口压力为0.3MPa,混凝剂PAC加量为29.5mg/L,接触时间为5min,紫外强度为110W、阴离子聚丙烯酰胺(APAM)加量为2.0mg/L,温度为30-40℃。系统产生的O2、O3尾气进一步循环使用,使尾气达到最大利用。利用模拟采出水氧化前后COD浓度变化考察了各关键因素对DOCF体系氧化反应的表观反应动力学的影响,通过反应速率常数与关键因素之间的关联分析建立经验动力学方程。即当絮凝剂聚合氯化铝(PAC)投加量≤30mg/L,PAC对模拟采出水氧化反应速率为正关联,此时氧化动力学经验方程式为C=C0 exp(-3.14× 10-5Q0.7095G0.2048W0.0549),当 PAC 投加量≥30mg/L 时,PAC 对模拟采出水氧化反应速率为负关联,动力学经验方程式为C=C0 exp(-4.02×10-4Q0.7095G-0.5474W0.0549),其中C为t时刻模拟采出水COD浓度,C0为采出水初始COD浓度,Q为臭氧投加量,G为PAC投加量,W为紫外强度。剖析了DOCF体系实现破乳降浊、杀菌除铁、脱硫、阻垢防腐反应机理,探讨了 DOCF体系氧化脱稳机理、去除腐蚀结垢性因素机理和臭氧氧化协同机理。设计开发出了 DOCF体系多功能高效预处理装置并进行了抗冲击、抗污染现场评价实验,结果表明该装置可以实现将400-898mg/L油含量和74-368mg/L的悬浮物含量的来水分别降至20-30mg/L和5-40mg/L之间,去除率分别达到95%和89.2%以上,且运行稳定。通过膜材料接触角、化学稳定性分析选用了无机炭膜作为末端处理,考察了运行通量、反洗流量、反洗周期、反洗时间、跨膜压差等操作参数,通过处理前后含油量和悬浮物含量变化评价了无机炭膜抗污染抗冲击性能。结果表明在处理来水油含量高达30mg/L,悬浮物高达60mg/L,进水流量为5.0m3/h,初始浓水排放流量为1.5L/h,初始制水周期为30min,反洗流量为4.5m3/h,脉冲间隔为20s,循环流量为45m3/h的条件时,处理后水油含量和悬浮物含量均低于1.0mg/L,且跨膜压变化较小,运行稳定,抗污染抗冲击性能强。采用DOCF体系-无机炭膜工艺处理延长油田××联合站采出水,结果表明处理后水能满足延长特低渗透油田采出水回注指标要求,即出水悬浮物≤1.Omg/L、含油量≤1.0mg/L、粒径中值≤1.0μm、腐蚀速率≤0.076mm/a、SRB细菌含量≤10个/mL、TGB细菌含量≤100个/mL、未检测出铁细菌、铁含量≤0.5mg/L、硫化物≤2.0mg/L、侵蚀性CO2≤1.0mg/L,且与地层配伍性良好。对模拟井口水进行物理指标(含油量、悬浮物、粒径中值)分析、离子稳定性能评价、腐蚀结垢稳定性等分析得出处理后水质稳定,不会产生二次污染。从技术对比、工艺运行成本和社会效益等方面,对化学氧化-溶气气浮处理工艺和DOCF体系-无机炭膜处理工艺进行了技术经济比较,结果表明该工艺在运行成本、出水水质以及抗冲击负荷能力方面均优于化学氧化-溶气气浮处理工艺,处理成本低至1.345元/吨,且具有抗冲击能力强、处理效率高、运行稳定、运行处理成本低的特点,处理后水能达到延长油田低渗、特低渗透油田注入水水质要求,提高油田注水开发采收率,具有很好的应用价值和前景,值得进一步推广应用。

关天浩[8](2018)在《活性焦结合陶瓷平板膜工艺深度处理油田采出水试验研究》文中进行了进一步梳理目前,我国经济正处于飞速发展的阶段,石油开采技术作为现代文明中的重要环节一直以来被广泛关注。石油资源的需求量不断的增加,国家也加大了油田的开采力度,除开始了对新油田的勘探外,还加大了对老旧油田的开采力度,随着开采程度的加深,三次采油区块的增加,采出水水量也在逐年增加,加之油田采出水随着开采程度不同其成分也变得十分复杂。以上便是现阶段我国油田开采所面临的难题,如果不经处理便将采出水外排或者回注,会对环境造成不必要的损害,对油田采出水进行深度处理并回注利用,实现油田采出水资源化处理,是实现油田开采可持续发展的重要举措之一。此外,油田采出水中包含多种复杂的有机和无机物质,采出水的水质受许多因素影响,如油田的地理位置、地质状况、油田的寿命和驱采水的化学成分,这些物质都能对采出水的物理或化学特性产生影响。虽然不同地区的采出水水质状况不一,但水中的污染物种类却大致相同,这可以为不同地域油田处理采出水的工艺选择提供依据。由于在目前油田采出水深度处理技术中,生物处理方法、化学处理方法以及吸附等手段都是高效可行的实现油田采出水资源化的技术,因此在本次试验中分别采用生物法与物理吸附法的结合、活性焦吸附法以及活性焦吸附和膜过滤技术的结合的手段,处理辽宁省某油田采出水两种技术,以实现试验出水满足《污水综合排放标准》(DB21 1627—2008)中处理水质外排A级标准中COD的指标要求。本论文介绍了油田采出水处理的现状以及相应的水质特点,以及当前较为新兴的吸附剂—活性焦特点以及吸附效力等,试验环节则是以辽宁省某油田联合站内油田采出水作为研究对象,在本次试验中,设置三组平行试验分别为A/O法结合活性焦吸附工艺、MBR法结合活性焦吸附以及活性焦联合陶瓷平板膜过滤工艺。通过静态烧杯试验与动态装置试验,对设置的三组平行试验各个环节进出水的有机污染物去除指标(COD)进行检测,确定在该联合站内处理油田废水中的COD有效且切实可行的方案,待工艺确定后对装置开始连续运行,装置稳定运行后对工艺的最佳运行参数进行探究活性焦联合陶瓷平板膜处理工艺进行探索,开发出经济、有效的针对油田采出水某些环节出水进行深度处理的工艺,同时。以上研究结果表明,A/O法联合活性焦工艺对水质中的有机污染物去除有着很高的效率,但处理环节较为繁杂,而且生物端在处理的过程中效率并不高,主要依靠的是活性焦的吸附作用加之占地较大,不方便管理。MBR工艺由于所处理水质的可生化性不高,所以并不能够使污泥中的生物群落得到良好的形成,虽采用了联合陶瓷平板膜的方案,但膜片对COD的去除没有显着效果。活性焦联合陶瓷平板膜工艺对联合站厌氧段出水进行进一步处理后,出水水质优良、稳定,可以满足油田采出水排放标准,且处理效率高、工艺简单,加上在试验过程中所使用的活性焦具有与活性炭相似的吸附性能,以及再生性,同时又克服了活性炭机械强度低、容易粉碎以及价格较高的缺陷,因此在污水处理的应用中有着较为广泛的应用前景,陶瓷平板膜机械强度高、截留能力好,可以反复再生利用,本试验系统具有良好的应用前景。本文对该工艺的深入研究和实际运用提供了一定的理论基础,具有指导意义和参考价值。

张立伟[9](2017)在《三元复合驱含油污水“双膜”深度处理集成技术研究》文中研究表明对于世界工业的发展而言,作为一种非再生性能源,石油起着关键的命脉作用。在国家的发展以及兴盛的整个过程中,它都是一种极为重要的无法缺少的战略资源,在社会与国家经济等的持续发展以及安全防护上的作用更是尤为关键。近年来,作为三次采油的新型技术,三元复合驱油技术的发展极为迅速。从大庆油田的相关情况来看,其在矿产开展的相应实验,大幅度提高了原油采收率,但受其驱油组分的影响,在处理含油污水上难度很大,其具体表现是污水量增大、污水成分复杂、致使污水处理工艺不能完全满足采油注水、配聚对水质的要求。为解决三元复合驱油污水处理的难题,本文经过大量的实验研究,确定配聚用水的最佳组合工艺为:“原水—气浮—砂滤—电化学—陶瓷膜过滤—电渗析”,提出了一套三元复合驱含油污水“双膜”深度处理集成技术。通过本项目研究,可使采油厂三元复合驱含油污水经处理后达到注入、配制聚合物的需要,可减少清水用量,保护水资源,提高原油采出率,降低成本,为油田生产提供有力保障。

陈华兴[10](2017)在《海上油田含聚污水回注储层保护技术研究》文中进行了进一步梳理中国海上油田稠油资源丰富,提高采收率潜力巨大。海上稠油采收率每增加1%,就相当于发现一个亿吨级地质储量的大油田。由于海上稠油油田储层疏松、原油粘度高与密度大、注入水水源复杂、油层厚和井距大,特别是受平台空间狭小等海洋工程条件的影响,陆地油田许多成熟技术无法直接照搬到海上稠油油田开发。2003年海上油田创新应用聚合物驱油技术至今,形成了一系列海上油田化学驱生产规律认识,取得了聚驱累增油超过515万方的良好效果,其中,绥中36-1油田已建成全球最大的海上聚合物驱示范油田。尽管取得了上述成功,但也发现和暴露出含聚污水水质变差、达标处理难、注水井注入压力高、欠注井比例高、欠注量大、注水井解堵措施有效期短、层间矛盾突出等制约海上油田化学驱油技术推广应用的关键技术瓶颈。本文以上述问题为研究对象,在系统分析储层地质特征的基础上,建立含聚污水配伍性实验评价方法与含聚污水水质准确测定方法,研究了含聚污水与普通污水结垢机理的差异,探讨产出聚合物对结垢形态的调控机理,明确含聚污水回注对储层的伤害机理,总结了含聚污水回注井与常规水源注入井吸水规律的差异,分析了欠注井的堵塞物类型和堵塞范围,针对性的提出储层保护技术措施建议与解堵增注技术,并部分开展现场试验应用,取得了一定效果。绥中36-1油田含聚污水与普通污水结垢机理的差异性研究表明,二者均结碳酸钙垢,普通污水中碳酸钙垢自型程度高,呈立方体状,粒径>20μm。含聚污水中的产出聚合物通过分子链上的-COO-与Ca2+匹配、键合,调控碳酸钙多边晶型向球形纳米微晶方解石(<5μm)形态转化,结垢晶体间相互粘连,并与悬浮物、地层微粒、残余聚合物本身等相互交联成团,形成粒径粗大的复合堵塞物(>50μm),注入储层后,堵塞储层的大、中孔喉,形成内滤饼和端面滤饼,加深了储层伤害深度及复杂程度。SZ36-1油田储层层内层间、平面上非均质性严重,导致了含聚污水回注井不同油组周期性出现主力吸水层被堵塞、非主力吸水层转变为主力吸水层的特殊性堵塞规律。与该区常规水源注入井中主力吸水层始终保持主力吸水地位的规律有一定差异,最终导致渗透率相对低的油组不吸水或弱吸水,注水井欠注,注水效果变差。基于含聚污水富含乳化油、稳定性强,目前行业与企业标准中推荐的水质检测方法存在测试结果误差大、耗时长等难题,优化改进了含聚污水水质测定方法,测试精度和效率大幅提高。用改进方法对现场水质进行了测试,发现注入水中的含油率、固悬物含量、总铁和硫酸盐还原菌等指标均超标。根据储层保护为主预防的原则,通过室内实验评价了地面预结垢并联合超声波作用控制含聚污水堵塞储层的预防效果,降低伤害率幅度达30%以上。另外,提出弱化含聚污水中产出聚合物絮凝水中机杂形成复合堵塞物的储保思路,研发出新型污水处理剂,并在矿场试验期间,现场水质大幅度改善。同时还推荐了降低注水强度、优化化学药剂加药点间距、分级调控水质指标等储层保护措施建议,为海上聚驱油田采出液处理提供了坚实的技术后盾。针对已堵塞的欠注井,明确了近井2米范围内是堵塞严重带,堵塞物质主要是聚合物、油污及碳酸钙垢、腐蚀产物、地层微粒等物质,是含聚污水中的复合堵塞物长期在井下聚集形成的。提出了利用高效解堵体系“充分渗透、溶胀、分散、剥离”复杂堵塞物,再进行“聚合物降解、有机物质溶解、无机堵塞物酸溶蚀”,最后采取短时高压注水实现储层微压裂,实现含聚污水回注井的有效解堵增注。

二、低渗透油藏回注污水的深度处理中试研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、低渗透油藏回注污水的深度处理中试研究(论文提纲范文)

(1)水质多变型油田作业废水模块化处理工艺原理与应用(论文提纲范文)

摘要
abstract
1.绪论
    1.1 油田作业废水的来源、组成及潜在环境风险
        1.1.1 油田作业废水的来源
        1.1.2 油田作业废水的组成与潜在环境风险
    1.2 油田作业废水处理技术应用现状
        1.2.1 以物化/化学组合工艺为核心的处理技术
        1.2.2 以生化处理为核心的组合技术
    1.3 油田作业废水常规处理技术的局限性
    1.4 油田作业废水处理研究技术路线
        1.4.1 油田作业废水可变流程模块化解决思路的提出
        1.4.2 臭氧-气浮固液分离工艺的提出
        1.4.3 臭氧气浮多元耦合一体化技术的构造与耦合作用机制
    1.5 课题研究的目的和内容
        1.5.1 课题研究的目的和意义
        1.5.2 研究内容
2.材料与方法
    2.1 油田作业废水水质调研与分析方法
        2.1.1 调研区域
        2.1.2 常规水质分析方法
        2.1.3 三维荧光分析方法
        2.1.4 分子量分析方法
        2.1.5 X射线光电子能谱分析方法
    2.2 油田作业废水处理特性评价方法
    2.3 油田作业废水各模块运行条件
    2.4 微观条件下气絮颗粒运移特性研究方法
        2.4.1 气泡-絮体碰撞试验方法
        2.4.2 气泡-絮体运移试验装置
    2.5 有机物分级方法
    2.6 臭氧气浮接触区试验装置
    2.7 臭氧气浮分离区试验装置
3.油田作业废水水质特性及处理模式构建
    3.1 油田作业废水水量特性
    3.2 油田作业废水水质特性
        3.2.1 油田作业废水常规指标特征
        3.2.2 油田作业废水三维荧光特性
        3.2.3 油田作业废水分子量分布规律
    3.3 油田作业废水处理特性评价
        3.3.1 油田作业废水处理归宿及约束条件
        3.3.2 油田作业废水处理特性归类分析
    3.4 油田作业废水模块化可变流程处理模式构建
        3.4.1 油田作业废水处理模块
        3.4.2 油田作业废水模块化可变流程处理模式的提出
    3.5 小结
4.以臭氧气浮为核心的处理模块优化配置与单元解析
    4.1 油田作业废水处理工艺模块化配置研究
        4.1.1 易处理油田作业废水模块化配置工艺研究
        4.1.2 较难处理油田作业废水模块化配置工艺研究
        4.1.3 难处理油田作业废水模块化配置工艺研究
        4.1.4 油田作业废水模块化可变处理工艺流程
    4.2 铁碳预处理模块条件优化与作用机制研究
        4.2.1 铁碳预处理模块的作用效果与优化
        4.2.2 有机物改性与作用机理研究
    4.3 臭氧气浮固液分离模块条件优化与作用机制研究
        4.3.1 臭氧气浮对油田作业废水有机物去除特性研究
        4.3.2 气絮颗粒形成机理与运移规律研究
        4.3.3 分离区中污染物去除效果研究
    4.4 小结
5.油田作业废水模块化可变流程工艺案例分析
    5.1 分区建设原则及处理规模
    5.2 达标回注为目的处理工艺效果评价
    5.3 达标回用为目的处理工艺效果评价
        5.3.1 以配制钻井泥浆为回用目的
        5.3.2 以配制钻井压裂液为回用目的
        5.3.3 以城市杂用为回用目的
    5.4 小结
6.结论
    6.1 结论
    6.2 展望
    6.3 创新点
致谢
参考文献
在学期间学术成果

(2)基于化学破乳的三元复合驱采出水双旋流气浮处理研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景及意义
    1.3 主要研究内容
2 文献综述
    2.1 含油污水处理技术研究进展
    2.2 三元复合驱采出水处理研究进展
    2.3 本章小结
3 双旋流气浮装置数值模拟
    3.1 双旋流气浮装置基本结构
    3.2 双旋流气浮装置数值模拟
    3.3 双旋流气浮装置速度分布特征
    3.4 双旋流气浮装置能量分布特征
    3.5 本章小结
4 双旋流强化气浮除油机理研究
    4.1 双旋流强化气浮机制与分离性能
    4.2 双旋流强化气浮除油动力学研究
    4.3 本章小结
5 聚醚聚季铵盐反相破乳剂合成与破乳性能评价
    5.1 引言
    5.2 聚醚聚季铵盐反相破乳剂合成
    5.3 聚醚聚季铵盐反相破乳剂性能评价
    5.4 本章小结
6 基于化学破乳的三元复合驱采出水双旋流气浮处理试验
    6.1 引言
    6.2 微波破乳-双旋流气浮处理三元复合驱采出水试验
    6.3 双气泡-双旋流气浮处理三元复合驱采出水试验
    6.4 基于化学破乳的双旋流气浮处理现场试验
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 主要创新点
    7.3 今后工作展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(3)大型压裂施工返排液处理及再利用工艺研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
创新点摘要
第一章 前言
    1.1 工艺现状及本文研究意义
    1.2 返排液处理再利用工艺研究进展
    1.3 本文的主要研究内容
第二章 压裂返排液再利用影响因素分析
    2.1 入井液成份概述
    2.2 返排液室内分析评价
        2.2.1 两种类型返排液水质分析研究
        2.2.2 两种类型返排液中几种重点元素的分析
    2.3 返排液再利用影响因素分析
        2.3.1 硼元素含量对胍胶压裂液的影响
        2.3.2 钠元素含量对胍胶压裂液的影响
        2.3.3 钾元素含量对胍胶压裂液的影响
        2.3.4 铁元素含量对胍胶压裂液的影响
        2.3.5 钙元素含量对胍胶压裂液的影响
        2.3.6 铝元素含量对胍胶压裂液的影响
        2.3.7 其他因素对胍胶压裂液的影响
    2.4 压裂返排液处理再利用技术指标
    2.5 不同成份离子含量随返排阶段的变化规律研究
    2.6 小结
第三章 压裂返排液处理再利用工艺设计
    3.1 深度处理工艺
        3.1.1 前期返排液处理工艺研究
        3.1.2 后期返排液处理工艺研究
        3.1.3 不同压裂返排液体系的深度处理工艺研究
    3.2 常规处理工艺
    3.3 工艺评价
        3.3.1 两种工艺处理水配制滑溜水评价
        3.3.2 两种工艺处理水配制胍胶压裂液评价
        3.3.3 两种工艺处理水配制压裂液工艺对比
        3.3.4 两种工艺现场应用情况
    3.4 小结
结论
参考文献
发表文章目录
致谢

(4)硫电子受体生物强化处理含盐三元复合驱采出水效能研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 油田三元复合驱采出水处理研究现状
        1.2.1 三元复合驱采出水的来源
        1.2.2 三元复合驱采出水的水质特征及危害
        1.2.3 现阶段三元复合驱采出水常规处理工艺和方法
        1.2.4 油田污水处理方法
        1.2.5 三元复合驱采出水处理技术
    1.3 硫循环与硫代谢
        1.3.1 硫循环与硫代谢的基本过程
        1.3.2 自然界硫酸盐还原作用对硫循环的影响
        1.3.3 硫酸盐还原在环境工程和技术方面的应用
    1.4 电子受体研究现状
    1.5 研究目的与意义与研究内容
        1.5.1 研究目的与意义
        1.5.2 研究内容
        1.5.3 技术路线
第2章 实验材料和方法
    2.1 实验装置与仪器试剂
        2.1.1 实验装置
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 实验试剂
    2.2 实验材料
        2.2.1 实验用水
        2.2.2 实验用泥
    2.3 实验检测方法
    2.4 反应器的运行
        2.4.1 室内优选电子阶段
        2.4.2 现场试验运行阶段
第3章 含盐三元复合驱采出水处理硫电子受体的优选
    3.1 引言
    3.2 硫酸钠作为电子受体污水处理的效能及微生物群落分析
        3.2.1 处理污水效能分析
        3.2.2 反应器出水GC-MS分析
        3.2.3 微生物群落分析
    3.3 硫代硫酸钠作为电子受体处理污水的效能及微生物群落分析
        3.3.1 处理污水的效能分析
        3.3.2 反应器出水GC-MS分析
        3.3.3 微生物群落分析
    3.4 硫酸亚铁作为电子受体处理污水的效能及微生物群落分析
        3.4.1 处理污水的效能分析
        3.4.2 反应器出水GC-MS分析
        3.4.3 微生物群落分析
    3.5 亚硫酸钠作为电子受体处理污水的效能及微生物群落分析
        3.5.1 处理污水的效能分析
        3.5.2 反应器出水GC-MS分析
        3.5.3 微生物群落分析
    3.6 单质硫作为电子受体处理污水的效能及微生物群落解析
        3.6.1 处理污水的效能分析
        3.6.2 反应器出水GC-MS分析
        3.6.3 微生物群落分析
    3.7 本章小结
第4章 现场中试试验生物处理效能及微生物群落解析
    4.1 引言
    4.2 现场中试试验生物处理效能
        4.2.1 现场中试实验设备及运行参数
        4.2.2 含油量的处理效果
        4.2.3 悬浮物的处理效果
        4.2.4 COD的处理效果
        4.2.5 聚合物的处理效果
        4.2.6 表面活性剂的处理效果
        4.2.7 粘度的处理效果
    4.3 现场试验出水GC-MS分析
    4.4 现场中试试验启动期微生物群落解析
        4.4.1 生物种群多样性和丰度分析
        4.4.2 生物种群差异性分析
        4.4.3 生物样品丰度和物种均匀度分析
        4.4.4 样品生物群落在门、纲水平上组成及差异性分析
        4.4.5 样品生物群落在属、种水平上组成及差异性分析
    4.5 现场中试试验稳定期微生物群落解析
        4.5.1 生物种群多样性和丰度分析
        4.5.2 生物种群差异性分析
        4.5.3 生物样品丰度和物种均匀度分析
        4.5.4 样品生物群落在门、纲水平上组成及差异性分析
        4.5.5 样品生物群落在属、种水平上组成及差异性分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢

(5)原油降解菌(群)的可塑性及氮杂环化合物代谢的分子机制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
缩略词
第一章 绪论
    1.1 油田采出水
        1.1.1 油田采出水的定义
        1.1.2 油田采出水的特点
    1.2 油田采出水的处理方法
        1.2.1 油田采出水的去向
        1.2.2 油田采出水的处理要求
        1.2.3 油田采出水的处理方法
    1.3 油田采出水的处理现状及发展趋势
    1.4 油田采出水的微生物处理技术
        1.4.1 微生物处理技术的原理及分类
        1.4.2 微生物技术在油田采出水处理中应用
        1.4.3 油田采出水微生物处理菌群的选择
    1.5 油田采出水的土着微生物组成及特性
        1.5.1 油藏微生物
        1.5.2 油藏中的主要微生物类型及其功能
        1.5.3 油藏微生物的结构特点及其可塑性
    1.6 油田采出水中难降解化合物的降解菌株(群)
        1.6.1 氮杂环化合物的高效降解菌株
        1.6.2 氮杂环化合物的降解机理研究
    1.7 本论文研究内容及意义
第二章 重油采出水处理过程中土着菌群的可塑性分析
    2.1 引言
    2.2 材料与方法
        2.2.1 HOPW处理厂的结构和运行情况
        2.2.2 水样的采集和分析
        2.2.3 各HOPW样品的菌体收集
        2.2.4 基因组DNA的提取
        2.2.5 细菌/古菌16S rRNA基因V3-V4区的扩增及测序
        2.2.6 测序结果的比对及统计分析
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 HOPW处理系统的整体运行情况
        2.3.2 稳定运行期各单元的处理情况
        2.3.3 HOPW处理系统各处理单元菌群测序质量分析
        2.3.4 各处理单元菌群的多样性评估
        2.3.5 各处理阶段的菌群组成分析
        2.3.6 各处理单元菌群结构的聚类分析
        2.3.7 菌群结构的LEfSe分析各个氧浓度条件的标志分类单元
        2.3.8 环境参数对土着微生物菌群结构的影响
        2.3.9 讨论
    2.4 本章小结
第三章 石油降解鞘氨醇菌株代谢咔唑的全局机制分析
    3.1 引言
    3.2 材料与方法
        3.2.1 化学物质、试剂和细菌
        3.2.2 样品的制备
        3.2.3 蛋白质组分析
        3.2.4 蛋白功能注释
        3.2.5 蛋白质组差异表达蛋白网络分析
        3.2.6 邻苯二酚间位裂解途径代谢产物分析
        3.2.7 总RNA提取及qRT-PCR分析
        3.2.8 邻苯二酚间位裂解基因的克隆和活性检测
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 S. yanoikuyae XLDN2-5的差异蛋白质组学分析
        3.3.2 S. yanoikuyae XLDN2-5对咔唑的代谢反应机制
        3.3.3 蛋白质组中咔唑降解相关基因的表达分析
        3.3.4 一个具有特殊组织结构的邻苯二酚降解基因簇
        3.3.5 菌株XLDN2-5中咔唑降解的完整基因簇
        3.3.6 咔唑及其中间代谢物对于XLDN2-5生长的影响
        3.3.7 邻苯二酚间位裂解途径在不同条件下的代谢分析
        3.3.8 讨论
    3.4 本章小结
第四章 鞘氨醇菌基因表达抑制系统构建及咔唑代谢调控机制的初步分析
    4.1 引言
    4.2 材料与方法
        4.2.1 化学物质、试剂、质粒和菌株
        4.2.2 常规分子生物学操作
        4.2.3 dcas9基因和sgRNA序列的合成
        4.2.4 CRISPRi系统的功能验证
        4.2.5 菌株XLDN2-5中CRISPRi系统的构建
        4.2.6 调控蛋白的克隆与纯化
        4.2.7 凝胶阻滞实验
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 CRISPRi表达抑制系统的构建
        4.3.2 CRISPRi系统在菌株XLDN2-5中的构建
        4.3.3 菌株XLDN2-5代谢咔唑上游调控机制的体外检测
        4.3.4 讨论
    4.4 本章小结
结束语
参考文献
附录
致谢
攻读博士期间论文发表及专利申请情况

(6)普光气田采出水深度处理工艺方案研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 论文研究背景及意义
        1.1.1 四川盆地气田采出水特点
        1.1.2 普光气田采出水现状与难题
        1.1.3 本文研究的目的及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 气田采出水处理现状
        1.2.2 气田采出水处理技术
        1.2.3 气田采出水处理工程案例
    1.3 本文研究内容及技术路线
第2章 普光气田采出水深度处理试验
    2.1 除硬试验
    2.2 除有机物试验
        2.2.1 芬顿氧化
        2.2.2 臭氧催化氧化
        2.2.3 活性炭吸附
        2.2.4 树脂吸附过滤
    2.3 脱盐试验
        2.3.1 膜浓缩
        2.3.2 膜蒸馏
    2.4 本章小结
第3章 普光气田采出水深度处理方案
    3.1 站址选择及设计规模
        3.1.1 站址选择
        3.1.2 处理规模确定
    3.2 处理工艺设计
        3.2.1 采出水水质情况
        3.2.2 回用水水质要求
        3.2.3 处理工艺路线
    3.3 处理方案设计
        3.3.1 方案一: 预处理+膜浓缩+MVR
        3.3.2 方案二: 预处理+膜浓缩+多效蒸发
        3.3.3 方案三: 预处理+预蒸发+多效蒸发
    3.4 方案比较与评估
        3.4.1 工程投资比较
        3.4.2 运行成本比较
        3.4.3 综合评价
第4章 普光气田采出水深度处理工艺及现场测试
    4.1 工艺流程与实施方案
        4.1.1 预处理段工艺流程
        4.1.2 脱盐浓缩段工艺流程
        4.1.3 辅助工艺流程
    4.2 设备选型
        4.2.1 预处理设备选型
        4.2.2 浓缩脱盐设备选型
    4.3 现场施工
        4.3.1 区域布置
        4.3.2 管网施工
        4.3.3 配套工程
    4.4 现场测试
        4.4.1 预处理现场测试
        4.4.2 浓缩脱盐现场测试
    4.5 本章小结
第5章 结论与展望
    5.1 研究结论
    5.2 展望
致谢
参考文献

(7)特低渗油田采出水涡流多相协同臭氧气浮处理技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 特低渗透油田采出水处理技术现状
        1.2.1 特低渗透油田处理后水回注要求
        1.2.2 特低渗透油田采出水处理工艺和方法
    1.3 延长特低渗透油田采出水特征及存在问题
        1.3.1 延长特低渗透油田储层特点及回注要求
        1.3.2 延长特低渗透油田采出水复杂特征
        1.3.3 延长特低渗透油田采出水处理工艺
        1.3.4 延长特低渗透油田采出水处理后水质不稳定的原因
    1.4 拟解决的关键问题
    1.5 研究内容及技术路线
        1.5.1 研究内容
        1.5.2 研究技术路线
    1.6 创新点
第2章 实验材料及实验方法
    2.1 实验试剂与仪器
        2.1.1 实验试剂
        2.1.2 实验仪器
    2.2 实验装置及方法
        2.2.1 实验装置
        2.2.2 分析测试方法
        2.2.3 研究方法
        2.2.4 数据分析方法
        2.2.5 模拟采出水的配置
第3章 延长特低渗透油田采出水成分复杂特征及处理后水质劣化成因分析
    3.1 采出水成分分析
    3.2 添加剂对采出水乳化稳定特性的影响
        3.2.1 杀菌剂对采出水乳化稳定性的影响
        3.2.2 缓蚀剂对采出水乳化稳定性的影响
        3.2.3 压裂返排液对采出水乳化稳定性的影响
    3.3 处理后水质劣化成因分析
        3.3.1 处理后水质成分分析
        3.3.2 物理化学因素
        3.3.3 腐蚀性因素
        3.3.4 结垢性因素
    3.4 小结
第4章 涡流多相协同臭氧气浮(DOCF体系)工艺优化研究
    4.1 DOCF体系及处理工艺的设计
        4.1.1 设计背景
        4.1.2 设计思路及原理
        4.1.3 稳定达标处理工艺的设计
    4.2 DOCF体系工艺优选及协同效应分析
        4.2.1 评价指标的筛选
        4.2.2 反应混合方式优化
        4.2.3 协同工艺方法优化
    4.3 涡流反应器混合条件优化
        4.3.1 开孔个数
        4.3.2 内外圆筒直径比
        4.3.3 气液比
    4.4 DOCF体系操作参数单因素优化
        4.4.1 pH值
        4.4.2 臭氧浓度
        4.4.3 接触时间
        4.4.4 入口压力
        4.4.5 混凝剂加量
        4.4.6 紫外强度
    4.5 正交优化实验
    4.6 响应面法优化
        4.6.1 实验设计及模型建立
        4.6.2 Box-Behnken实验运行结果
        4.6.3 模型可靠性和拟合性验证
        4.6.4 响应面交互作用分析
        4.6.5 最佳工艺参数的确定与验证
    4.7 有机絮凝剂APAM加药条件优化
    4.8 DOCF体系处理效果评价分析
    4.9 DOCF体系设备的开发及抗冲击试验运行效果
    4.10 小结
第5章 DOCF体系处理模拟采出水的动力学及机理分析
    5.1 氧化反应动力学级数的确定
    5.2 氧化速率常数影响因素分析
        5.2.1 pH值对氧化反应速率常数的影响
        5.2.2 臭氧浓度对氧化反应速率常数的影响
        5.2.3 PAC加量对氧化反应速率常数的影响
        5.2.4 入口压力对氧化反应速率常数的影响
        5.2.5 紫外灯功率对氧化反应速率常数的影响
        5.2.6 温度对氧化反应速率常数的影响
    5.3 经验动力学模型的建立
    5.4 DOCF体系处理油田采出水机理分析
        5.4.1 破乳降浊机理
        5.4.2 阻垢缓蚀机理
        5.4.3 臭氧氧化协同混凝气浮处理机理
        5.4.4 臭氧协同氧化作用机理
        5.4.5 采出水污染物氧化处理机理
    5.5 小结
第6章 无机炭膜深度达标处理工艺研究
    6.1 膜处理技术应用现状
    6.2 膜处理工艺的优选
        6.2.1 膜材料抗污染性能
        6.2.2 膜材料的化学稳定性
    6.3 采出水含污染物对无机炭膜的影响
        6.3.1 乳化油对无机炭膜的影响
        6.3.2 污染物对无机炭膜的影响
    6.4 无机炭膜运行参数优化
        6.4.1 工艺操作参数优化
        6.4.2 长周期抗冲击运行处理效果
    6.5 小结
第7章 DOCF体系-无机炭膜处理工艺现场中试及技术经济评价
    7.1 中试装置的现场应用
        7.1.1 现场设备的安装
        7.1.2 现场工艺参数优化
    7.2 中试设备现场运行效果
        7.2.1 处理后水达标性评价
        7.2.2 处理后水稳定性评价
        7.2.3 处理后水与地层配伍性评价
    7.3 DOCF体系处理技术经济效益对比
        7.3.1 DOCF体系与传统气浮工艺技术对比
        7.3.2 经济和社会效益评价
    7.4 DOCF体系-无机炭膜处理工艺主要技术指标和特点
        7.4.1 处理工艺主要技术指标
        7.4.2 处理工艺的主要特点
    7.5 小结
第8章 结论和建议
    8.1 结论
    8.2 建议
参考文献
致谢
攻读博士学位期间发表的论文及科研情况

(8)活性焦结合陶瓷平板膜工艺深度处理油田采出水试验研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 油田采出水深度处理的研究背景及意义
        1.1.1 油田采出水深度处理的研究背景
        1.1.2 油田采出水深度处理的研究意义
    1.2 油田采出水深度处理的国内外研究现状及发展
        1.2.1 油田采出水深度处理的研究现状
        1.2.2 油田采出水深度处理的发展前景
    1.3 活性焦概述
        1.3.1 活性焦化学组成
        1.3.2 活性焦的特点与应用
        1.3.3 活性焦再生
    1.4 膜处理含油污水的现状及应用
        1.4.1 膜处理污水原理
        1.4.2 膜处理的应用
        1.4.3 膜的优势及存在问题
    1.5 课题研究目的及研究内容
        1.5.1 课题研究技术路线
        1.5.2 课题研究内容
第二章 试验装置、试验材料、试验内容及方法
    2.1 试验装置
        2.1.1 活性焦结合陶瓷平板膜工艺流程
        2.1.2 A/O工艺结合活性焦工艺处理采出水工艺流程
        2.1.3 试验装置具体参数
    2.2 试验材料
        2.2.1 试验原水水质
    2.3 试验用活性焦
    2.4 试验观测指标的测定药品及仪器
        2.4.1 浊度测定的方法
        2.4.2 有机污染物指标的测定方法
        2.4.3 试验指标测定所需要的仪器设备
        2.4.4 测定COD所用药品及试剂配制方法
第三章 A/O法结合活性焦工艺处理采出水试验
    3.1 活性焦吸附原理
        3.1.1 活性焦的吸附过程
        3.1.2 活性焦吸附动力学
        3.1.3 影响活性焦吸附效果的因素分析
    3.2 A/O法结合活性焦吸附工艺各环节处理效果分析
        3.2.1 活性焦投加范围确定
        3.2.2 A/O法结合活性焦工艺流程说明
        3.2.3 前吸附环节处理效果分析
        3.2.4 厌氧反应池对采出水的处理效果
        3.2.5 好氧反应环节对有机污染物的去除效果
        3.2.6 后吸附对污水中难降解物质的处理效果
    3.3 本章小结
第四章 采用活性焦结合陶瓷平板膜处理采出水试验研究
    4.1 陶瓷平板膜处理技术在水处理中的应用
    4.2 陶瓷平板膜对有机污染物质和浊度的去除效果分析
    4.3 MBR工艺处理环节对有机污染物处理效果分析
    4.4 活性焦联合陶瓷平板膜应用对油田采出水处理效果的分析
        4.4.1 投焦量对油田采出水的处理效果影响
        4.4.2 曝气环节对有机污染物去处效果的影响
        4.4.3 水力停留时间和活性焦对有机污染物处理效果的影响
    4.5 本章小结
第五章 结论
    5.1 结论
    5.2 创新点
    5.3 建议
参考文献
作者简介
作者在攻读硕士学位期间发表的学术论文
作者在攻读硕士学位期间获国家发明专利
致谢

(9)三元复合驱含油污水“双膜”深度处理集成技术研究(论文提纲范文)

中文摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究本课题的意义
    1.2 国内外现状
        1.2.1 国内发展现状
        1.2.2 国外发展现状
    1.3 本课题的主要研究内容及创新点
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 本研究的创新点
第二章 三元复合驱采出水处理小试实验
    2.1 研究设计方案
        2.1.1 三元复合驱采出水水质概况
        2.1.2 出水水质要求
        2.1.3 水质检测标准方法
        2.1.4 工艺路线设计
    2.2 常规处理与“双膜”连用小试工艺
        2.2.1 实验条件
        2.2.2 常规工艺小试实验情况
        2.2.3 双膜小试实验
    2.3 本章小结
第三章 常规处理中试工艺强化实验
    3.1 中试运行实验装置设计参数
    3.2 各单体工艺试验研究
        3.2.1 气浮单元
        3.2.2 二级气浮单元
        3.2.3 好氧生物处理单元
        3.2.4 高级氧化装置
        3.2.5 两级石英砂过滤
        3.2.6 水解酸化/生物接触氧化单元
    3.3 常规处理强化工艺组合
        3.3.1 工艺组合一、二、三运行参数
        3.3.2 工艺组合四、五运行参数
    3.4 稳定运行阶段
    3.5 常规处理成本优化
        3.5.1 组合一“两级气浮+臭氧氧化+两级过滤”工艺三元复合驱采出水处理成本计算
        3.5.2 组合二“溶气气浮+好氧生物氧化+二级气浮+两级过滤”工艺三元复合驱采出水处理成本计算
        3.5.3 组合三“溶气气浮+好氧生物氧化+臭氧氧化+两级过滤”工艺三元复合驱采出水处理成本计算
        3.5.4 组合四“溶气气浮+水解酸化/生物接触氧化+沉淀+两级过滤”工艺三元复合驱采出水处理成本计算
        3.5.5 组合五“溶气气浮+水解酸化/生物接触氧化+氧化剂/沉淀+两级过滤”工艺三元复合驱采出水处理成本计算
    3.6 双膜中试
        3.6.1 常规砂滤出水不同材质膜试验
        3.6.2 除盐现场试验
    3.7 最佳组合工艺
    3.8 本章小结
第四章 结论及展望
    4.1 常规处理与“双膜”小试工艺
    4.2 常规处理工艺强化中试试验
    4.3 深度预处理及“双膜”工艺中试试验
参考文献
作者简介及在学期间所取得的科研成果
致谢

(10)海上油田含聚污水回注储层保护技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 含聚污水性质表征现状
        1.2.2 含聚污水回注储层伤害机理研究现状
        1.2.3 含聚污水回注储层伤害预防及解除技术现状
        1.2.4 含聚污水达标处理技术现状
    1.3 绥中36-1油田含聚污水回注技术现状
    1.4 主要研究内容及技术路线
        1.4.1 研究目标
        1.4.2 主要研究内容
        1.4.3 技术路线
    1.5 主要完成的工作量
    1.6 论文主要成果与创新点
第2章 绥中36-1油田储层地质特征
    2.1 油田概况
    2.2 沉积特征
        2.2.1 沉积相识别标志
        2.2.2 沉积砂体与微相展布
        2.2.3 沉积演化模式
    2.3 储层地质特征
        2.3.1 储层岩性特征
        2.3.2 储层物性特征
        2.3.3 储层孔隙结构特征
        2.3.4 油藏温度压力及流体性质
    2.4 储层精细地质模型
        2.4.1 建模单元尺度
        2.4.2 油藏属性建模
        2.4.3 储层动态特征
第3章 含聚污水结垢机理及预防技术
    3.1 含聚污水基本性质测定
        3.1.1 产出聚合物浓度分析
        3.1.2 产出聚合物结构分析
        3.1.3 乳化油滴粒径分布
        3.1.4 ZETA电位测定
    3.2 配伍性实验评价新方法建立
        3.2.1 实验方法及方案
        3.2.2 配伍程度评价标准建立
    3.3 含聚污水及普通污水配伍性差异性评价
        3.3.1 垢含量变化特征分析
        3.3.2 垢形态及组分变化特征分析
    3.4 产出聚合物对结垢的影响机理
        3.4.1 产出聚合物对结垢离子浓度的影响
        3.4.2 产出聚合物浓度对结垢量的影响
        3.4.3 产出聚合物对结垢形态及其形成机理研究
    3.5 含聚污水结垢对储层孔喉结构的影响
        3.5.1 含聚污水结垢对储层渗透率的影响
        3.5.2 含聚污水结垢对孔喉结构的影响
    3.6 含聚污水结垢预防技术
        3.6.1 防垢剂性能评价及浓度优选
        3.6.2 药剂配伍性及加药方式研究
        3.6.3 地面预结垢及超声波防垢技术控制结垢伤害
第4章 含聚污水回注对储层堵塞机理及保护技术
    4.1 含聚污水水质测定方法建立
        4.1.1 实验原理、仪器及药剂
        4.1.2 含聚污水中含油率测定方法改进
        4.1.3 含聚污水中悬浮物测定方法改进
        4.1.4 含聚污水中悬浮颗粒粒径中值测定方法改进
        4.1.5 含聚污水水质现状
    4.2 含聚污水水质对储层堵塞机理研究
        4.2.1 实验评价方法及流程
        4.2.2 含聚污水水质对储层渗透率的伤害评价
        4.2.3 含聚污水水质对储层孔喉结构的影响评价
        4.2.4 含聚污水回注井井下堵塞物成分分析
    4.3 含聚污水回注动态特征研究
        4.3.1 含聚污水注入井吸水强度变化特征
        4.3.2 储层非均质性对含聚污水回注影响评价
        4.3.3 含聚污水回注井堵塞范围分析
    4.4 含聚污水回注储层保护技术
        4.4.1 含聚污水水质达标控制技术
        4.4.2 新型清水剂的研发与应用
        4.4.3 保持合理的注入强度
    4.5 含聚污水回注井解堵增注技术
        4.5.1 高效解堵体系研究应用
        4.5.2 深部解堵增注技术研究
第5章 结论与认识
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果

四、低渗透油藏回注污水的深度处理中试研究(论文参考文献)

  • [1]水质多变型油田作业废水模块化处理工艺原理与应用[D]. 王涌. 西安建筑科技大学, 2021(01)
  • [2]基于化学破乳的三元复合驱采出水双旋流气浮处理研究[D]. 王存英. 中国矿业大学, 2019
  • [3]大型压裂施工返排液处理及再利用工艺研究[D]. 岳野. 东北石油大学, 2019(01)
  • [4]硫电子受体生物强化处理含盐三元复合驱采出水效能研究[D]. 张昕昕. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
  • [5]原油降解菌(群)的可塑性及氮杂环化合物代谢的分子机制研究[D]. 王晓玉. 上海交通大学, 2019(06)
  • [6]普光气田采出水深度处理工艺方案研究[D]. 古兴磊. 西南石油大学, 2018(06)
  • [7]特低渗油田采出水涡流多相协同臭氧气浮处理技术研究[D]. 沈哲. 西南石油大学, 2018(06)
  • [8]活性焦结合陶瓷平板膜工艺深度处理油田采出水试验研究[D]. 关天浩. 沈阳建筑大学, 2018(04)
  • [9]三元复合驱含油污水“双膜”深度处理集成技术研究[D]. 张立伟. 吉林大学, 2017(04)
  • [10]海上油田含聚污水回注储层保护技术研究[D]. 陈华兴. 西南石油大学, 2017(05)

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低渗透油藏回注废水深度处理中试研究
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