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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。本资料仅供参考,不能作为科学依据。谢谢。本资料仅供参考,不能作为科学依据。,第十五章,油田污水处理,1/57,污水:,从油井产液中脱出水。,处理原因:,污水含有固体悬浮物、原油,并有腐蚀、结垢和细菌繁殖等问题。,回注地层,要求注好水,注够水。,保护环境,节约水资源。,2/57,处理目标:,除油,除油剂,除氧,除氧剂,除固体悬浮物,絮凝剂,防垢,防垢剂,缓蚀,缓蚀剂,杀菌,杀菌剂,3/57,一、污水除油,污水中油是以油珠形式存在于水中,油珠带负电。,油珠稳定原因:油珠粒径小,油珠带负电,4/57,污水含油危害:经过贾敏效应堵塞地层,使注水压力上升,造成注水困难。,除油思绪:增大油珠半径,,降低油珠表面负电性。,5/57,一、污水除油,除油剂,(,1,)阳离子型聚合物:,中和油珠表面负电性和桥接油珠作用。,6/57,一、污水除油,除油剂,(,2,)有分支结构表面活性剂:,可取代油珠表面原有吸附膜,使吸附膜保护作用大大减弱。,7/57,二、污水除氧,水中溶解氧危害:,(,1,)增加金属腐蚀,(,2,)使溶于水中化学剂(如聚丙烯酰胺)氧化变质(如降解减粘)。,除氧方法:,加热、气提、抽真空、,除氧剂。,除氧剂:能除去水中溶解氧化学剂。(还原剂)。,8/57,二、污水除氧,除氧剂,(,1,)亚硫酸盐:,亚硫酸盐、亚硫酸氢盐、硫代硫酸盐和低亚硫酸盐(连二亚硫酸盐)。,9/57,二、污水除氧,除氧剂,(,2,),甲醛:,2CH,2,O+O,2,2HCOOH,(,3,),联氨,(,高温除氧,),:,(,4,),硫脲:,10/57,二、污水除氧,除氧剂,(,5,),异抗坏血酸:,11/57,三、污水中固体悬浮物絮凝,固体悬浮物主要为粘土颗粒,其特点是表面带负电。,絮凝剂:,能使水中固体悬浮物形成絮凝物而下沉物质。,絮凝剂作用,能中和固体悬浮物表面负电性,使失去电性固体悬浮物快速聚结、下沉,混凝剂,助凝剂,12/57,三、污水中固体悬浮物絮凝,混凝剂:,主要用无机阳离子型聚合物,:,a,羟基铝、羟基铁和羟基锆,在水中解离,给出多核羟桥络离子,中和固体悬浮物表面负电性。,b,三氯化铝、硫酸铝、铝酸钠、钾明矾、铵明矾、三氯化铁、氧氯化锆,经过水解、络合、羟桥作用,形成多核羟桥络离子。,13/57,三、污水中固体悬浮物絮凝,(2),助凝剂:,惯用助凝剂(水溶性聚合物):,聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺、聚乙二醇、,聚乙烯醇、羧甲基淀粉、羟乙基淀粉、羧甲基纤维素、,羟乙基纤维素、瓜尔胶、羧甲基瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶、,褐藻胶、黄胞胶等。,褐藻胶、黄胞胶等,。,有机阳离子型聚合物兼有混凝剂和助凝剂作用。,14/57,三、污水中固体悬浮物絮凝,聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺、聚乙二醇、,注意:,(,1,)混凝剂和助凝剂都有一个最正确浓度;,(,2,)加入次序,即要先加入混凝剂,再加入助凝剂。,15/57,四、污水防垢,垢:,在一定条件下从水中析出溶解度很小无机物质。,常见垢:,碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸锶垢和硫酸钡垢。,结垢:,垢在管线表面、设备表面或地层表面沉积。,防垢剂:,预防或延缓水中成垢离子成垢沉积。,16/57,四、污水防垢,防垢剂,(,1,)缩聚磷酸盐:,链状缩聚磷酸盐和环状缩聚磷酸盐。,注意:,缩聚磷酸盐使用温度:,50,17/57,四、污水防垢,防垢剂,(,2,)膦酸盐,制备,:,由多氨基化合物与甲醛和亚磷酸反应,再用碱中和生成。,18/57,四、污水防垢,防垢剂,(,2,)膦酸盐,特点:,(,1,)用量低:质量浓度普通在,0.130 mgL,-1,。(,2,)热稳定性好:如,EDTMP,与,HEDP,可分别 用到,200,和,250,。,19/57,四、污水防垢,防垢剂,(,3,)氨基多羧酸盐,制备,:,由多氨基化合物与氯乙酸在碱性条件下反应生成,。,热稳定性,很好,20/57,四、污水防垢,防垢剂,(,4,)表面活性剂,特点:热稳定性有差异,21/57,四、污水防垢,防垢剂,(,4,)表面活性剂,式中,,R,为,C,12,C,18,;,R,为,C,8,C,14,;,n,为,210,;,M,为,Na,、,K,、,NH,4,。,在防垢用表面活性剂中,磺酸盐、羧酸盐等类型表面活性剂热稳定性显著优于硫酸酸酯盐型表面活性剂稳定性。,22/57,四、污水防垢,防垢剂,(,5,)聚合物,结构特点:,低相对分子质量(小于,510,4,)带羧基链节均聚物和共聚物。,使用特点:,用量低、热稳定性很好,如聚丙烯酸盐(,PAA,)可用到,120,,而聚顺丁烯二酸盐(,PMA,)可用到,180,。,23/57,四、污水防垢,防垢剂,(,5,)聚合物,24/57,四、污水防垢,防垢剂,(,5,)聚合物,25/57,四、污水防垢,防垢剂,-,防垢剂作用机理,1.,晶格畸变机理,:防垢剂吸附,2.,静电排斥机理,:防垢剂吸附,3.,反应,+,络合(螯合)机理,:防垢剂水解,26/57,四、污水防垢,防垢剂,-,防垢剂作用机理,静电排斥机理,27/57,四、污水防垢,防垢剂,-,防垢剂作用机理,反应,+,络合(螯合)机理,28/57,金属腐蚀速度表示方法,金属腐蚀重量指标:把金属因腐蚀而发生重量改变,换算成相当于单位金属面积于单位时间内重量改变数值。普通用,v,表示,单位为,g/m,2,h(,或,mg/dm,2,h),。,金属腐蚀速度深度指标:把金属腐蚀厚度因腐蚀而降低量,以线性单位表示,并换算成为相当于单位时间数值。普通用,v,L,表示,单位为,mm/a,。,金属腐蚀电流指标:以金属电化学腐蚀过程阳极电流密度大小来衡量金属电化学腐蚀速度。普通用,i,a,表示,单位为,A/cm,2,。,29/57,油田污水系统腐蚀,油田污水系统碰到属于电化学腐蚀,电化学腐蚀过程就是在金属与污水接触表面上,阴极和阳极间电子流动过程,是有腐蚀电流腐蚀。因为污水中含有一定数量溶解氧,而在金属表面形成微电池,经过电池反应产生金属氢氧化物和各种氧化物,从而造成腐蚀。,因为污水处理系统里钢浸泡在污水中,污水本身为电解质溶液,这么就组成了一个完整电路。,30/57,31/57,五、污水缓蚀,污水缓蚀主要用中性介质缓蚀剂。,(,1,)氧化膜型缓蚀剂,机理:,经过氧化产生致密保护膜而起缓蚀作用。,保护膜极易促进金属阳极钝化,所以也叫钝化膜型缓蚀剂。,惯用缓蚀剂:,重铬酸盐、钼酸盐、亚硝酸盐、钨酸 盐、钒酸盐、硒酸盐、锑酸盐、乙酸盐、苯甲酸盐、甲基苯甲酸盐、水杨酸盐,32/57,五、污水缓蚀,(,1,)氧化膜型缓蚀剂,如重铬酸盐经过氧化反应产生,Cr,2,O,3,、,Fe,2,O,3,:,氧化物在钢铁表面形成铁氧化铁,-,铬氧化物钝化膜。,33/57,五、污水缓蚀,(,2,)沉淀膜型缓蚀剂,机理:,经过在腐蚀电池阳极和阴极表面上形成沉淀膜而起缓蚀作用。,阳极表面,如硅酸钠,阴极表面,如硫酸锌,Zn,2+,+2OH,-,Zn(OH),2,34/57,五、污水缓蚀,(,2,)沉淀膜型缓蚀剂,可用缓蚀剂:,硅酸钠、硫酸锌、氢氧化钠、碳酸钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二钠、磷酸三钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、葡萄糖酸钠、次氨基三亚甲基膦酸钠,(ATMP),、乙二胺四亚甲基膦酸钠,(EDTMP),、羟乙基二膦酸钠(,HEDP,)等。,35/57,五、污水缓蚀,(,2,)沉淀膜型缓蚀剂,36/57,五、污水缓蚀,(,3,)吸附膜型缓蚀剂,机理:,经过在腐蚀电池阳极和阴极表面上形成吸附膜。,可用缓蚀剂:,含氮、氧元素有机化合物或表面活性剂,除氧剂、杀菌剂缓蚀作用,注意:,污水缓蚀剂通常是复配使用。,37/57,五、污水缓蚀,(,3,)吸附膜型缓蚀剂,常见缓蚀剂,38/57,六、污水杀菌,污水中细菌:,(,1,)硫酸盐还原菌(,SRB,),(,2,)铁细菌(,IB,),(,3,)腐生菌(,TGB,),39/57,六、污水杀菌,杀菌剂:,少许加入就能杀死细菌物质。,预防地层堵塞,预防化学剂变质,预防由细菌引发金属腐蚀,目标,要求:,高效、广谱、低毒、稳定、无臭、无刺激性、能与其它化学剂配伍、成本低、起源广、使用方便等。,40/57,六、污水杀菌,杀菌剂分类:,非氧化型杀菌剂,氧化型杀菌剂,杀菌剂分类,渗透型杀菌剂,吸附型杀菌剂,41/57,六、污水杀菌,1,氧化型杀菌剂,惯用杀菌剂:,Cl,2,(氯气)、,HClO,2,(,亚氯酸,),42/57,六、污水杀菌,1,氧化型杀菌剂,43/57,六、污水杀菌,1,氧化型杀菌剂,44/57,六、污水杀菌,2,非氧化型杀菌剂,(1),吸附型杀菌剂,机理:,经过吸附在细菌表面(细菌表面通常带负电),影响细菌正常新陈代谢而起杀菌作用。,杀菌剂结构特点:,(,1,)带正电;,(,2,)含(多个)季铵氮;(,3,)表面活性剂。,45/57,六、污水杀菌,2,非氧化型杀菌剂,(1),吸附型杀菌剂,46/57,六、污水杀菌,2,非氧化型杀菌剂,(1),渗透型杀菌剂,机理:,渗透入细菌细胞质中,破坏菌体内生物酶而起杀菌作用。,47/57,六、污水杀菌,2,非氧化型杀菌剂,(1),渗透型杀菌剂,48/57,六、污水杀菌,2,非氧化型杀菌剂,(1),渗透型杀菌剂,49/57,六、污水杀菌,杀菌剂使用方法,(,1,)复配使用,(,2,)交替使用,(,3,)开始使用时浓度要高,(,4,)连续投放或间歇加入,50/57,本章完,51/57,总复习,第四章 油层化学改造,1.,基本概念,:,采收率,;,流度,;,流度比;涉及系数,;,洗油效率,;,油层改造,;,聚合物驱,;,活性剂驱,;,碱驱,;,复合驱,;,混相驱;酸值;泡沫特征值;原油膨胀系数等。,2.,油层改造主要方法,:,油层改造主要方法、提升采收率基本原理、适应范围或条件、主要化学剂(配比)、配制与注入方法(段塞)等,3.,油层改造研究进展,:,了解相关油层改造方面研究现实状况和最新进展。,4.,请各举出油层改造方法应用实例或经典配方。,52/57,第五章 油水井化学改造,(,1,),水井调剖,方法、基本原理、选井标准、评价方法、适用范围、基本配方,能举例说明。,(,2,),油井堵水,方法、基本原理、选井标准、评价方法、适用范围、基本配方,能举例说明。,(,3,),防砂,方法、基本原理、基本配方,能举例说明。,(,4,),清防蜡,方法、基本原理、基本配方,能举例说明。,(,5,),稠油乳化降粘开采,基本原理、惯用乳化剂。,(,6),酸化,惯用酸、添加剂及其作用原理。,(,7,),压裂液,类型、惯用稠化剂、添加剂及其作用原理。,53/57,第六章 埋地管道腐蚀与防腐,(1),基本概念,:,金属腐蚀,;,腐蚀三个基本过程,;,腐蚀分类,;,腐蚀速度表示方法,;,油田污水腐蚀,;,影响技术腐蚀主要原因,;,土壤腐蚀、电极反应和电池反应,;,细菌腐蚀等。,(,2,)覆盖层防腐法:,基本要求、惯用防腐层、基本组成、优缺点等。,(,3,)阴极保护法:,分类、基本原理,(,4,)缓蚀剂法:分类、作用机理、使用方法等。,54/57,第七章 乳化原油破乳与起泡沫原油消泡,(,1,)原油乳化、乳化原油类型(,W/O,一、二次采油;,O/W,三次采油)、多重乳化原油;,(,2,),W/O,乳化原油破乳方法与基本原理、破乳剂及其破乳原理、高分子破乳剂发展趋势;,(,3,),O/W,乳化原油破乳方法与基本原理、破乳剂及其破乳原理(不一样破乳剂有不一样破乳机理)。,(,4,)原油泡沫形成机理、溶剂型原油消泡剂、表面活性剂型消泡剂、聚合物型原油消泡剂及其消泡机理。,55/57,第八章 原油降凝输送与减阻输送,(1),基本概念:原油凝点及其按凝点分类、多蜡原油粘温曲线、减阻率、增输率等。,(,2,)降粘输送方法(物理法、化学法、复正当)、惯用降凝剂、平均碳数。,(,3,)减阻输送减阻剂、管输条件等。,56/57,第九章天然气处理与污水处理,(1),基本概念:天然气、油田气、天然气绝对湿度和相对湿度、水露点、水合物、油田污水;金属腐蚀过程与特点;金属腐蚀速度表示方法;油田污水腐蚀电极(电池)反应;影响腐蚀主要原因等。,(,2,)天然气脱水必要性、脱水方法(降温法、吸收法、吸附法);天然气脱酸性气体方法(吸附法、吸收法)及惯用吸收剂和吸附剂。,(,3,)天然气水合物生成条件、天然气水合物结构、天然气水合物生成抑制方法、惯用抑制剂及其作用原理。,(,4,)水处理剂及其作用机理:除油剂、除氧剂、絮凝剂、防垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等主要类型(举例说明)及其基本作用机理。,(,5,)水处理剂发展趋势。,57/57,
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