油田压裂废液深度氧化处理研究

论文摘要

压裂技术是油田增产、增注的有效措施,同时也是改造油气层的重要方法之一,随着石油工业的飞速发展,压裂工艺己广泛应用于国内、外各大油气勘探与开发中。因此,压裂施工后返排到地面的废液（压裂液）便成为当前油田水体的主要污染源之一。为积极推行清洁生产,井下作业废水包括压裂液、酸化施工残留液的无害化处理便成为当前亟待解决的一个问题。本文通过对油田压裂废液的来源、组成、分类、处理现状及前景的归纳总结,以废液中CODcr的含量为主线,对油田某处的两种压裂液进行监测分析,根据监测数据,设计相关的工艺流程以降低废液中污染物的含量,并提出了适用于各自水质的“两步法”处理方案。其中1#压裂液的处理方案为:混凝沉降-ClO2催化氧化;2#压裂液的处理方案为:NaClO氧化-Fe/C内电解。文章探讨了两种不同处理方法的机理,并通过实验确定最佳工艺条件,结果表明,经各自的“两步法”处理工艺后,1#压裂液出水澄清透明,pH值为4,COD值由3759mg/L降低到149.57mg/L,COD去除率达到96%;2#压裂液出水澄清透明,pH值为6,COD值由2695mg/L降低到124.74mg/L,COD去除率达到95.37%,并将处理前后的水样用紫外-可见光光谱进行了表征,结果显示,2种压裂液经各自的处理单元处理后,出水均可达到国家综合污水排放标准。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 油田压裂技术简介
• 1.1.1 压裂技术的发展
• 1.1.2 压裂作业原理
• 1.1.3 压裂工艺及其流程
• 1.1.4 压裂的作用
• 1.2 压裂液的组成及分类
• 1.2.1 压裂液的组成及作用
• 1.2.2 压裂液的分类
• 1.3 水基压裂液中各种添加剂
• 1.3.1 稠化剂
• 1.3.2 交联剂
• 1.3.3 破胶剂
• 1.3.4 杀菌剂
• 1.3.5 粘土稳定剂
• 1.3.6 粘弹性表面活性剂
• 1.3.7 降阻剂
• 1.3.8 降滤失剂
• 1.3.9 温度稳定剂
• 1.4 水基压裂液对储层及环境造成的影响与危害
• 1.4.1 水基压裂液对储层的危害
• 1.4.2 水基压裂液对环境造成的影响
• 1.5 压裂液的处理现状
• 1.5.1 挖坑填埋
• 1.5.2 固化法
• 1.5.3 焚烧
• 1.5.4 化学药剂处理
• 1.6 本论文研究的主要意义及目的
• 第二章 油田压裂废液中污染物分析与评价
• 2.1 实验仪器及试剂
• 2.1.1 主要药品
• 2.1.2 主要仪器
• 2.2 环境污染指标的监测分析
• 2.2.1 分析内容及方法
• 2.2.2 评价方法
• 2.2.3 评价结果
• 2.3 本章小结
• 第三章 絮凝沉降―二氧化氯催化氧化法的研究
• 3.1 实验仪器及试剂
• 3.1.1 主要试剂
• 3.1.2 实验仪器
• 3.2 絮凝沉降
• 3.2.1 絮凝的基本原理
• 3.2.2 絮凝剂的筛选
• 3.2.3 絮凝剂用量的确定
• 3.2.4 絮凝剂的复配实验
• 3.2.5 絮凝反应最佳pH 值的确定
• 3.2.6 最佳反应温度的考察
• 3.2.7 絮凝最佳反应时间的确定
• 3.3 深度氧化处理
• 3.3.1 化学氧化处理
• 3.3.2 催化剂的制备与表征
• 3.3.3 催化氧化处理
• #压裂液紫外—可见光吸收光谱分析'>3.4 1^#压裂液紫外—可见光吸收光谱分析
• 3.4.1 压裂液紫外光谱分析法
• 3.4.2 压裂液中有机物的表征图谱
• 3.5 处理前后水质对比图
• 3.6 本章小结
• 第四章 次氯酸盐氧化―内电解法的研究
• 4.1 实验仪器及试剂
• 4.1.1 主要试剂
• 4.1.2 实验仪器
• 4.2 氧化处理
• 4.2.1 氧化剂的筛选试验
• 4.2.2 氧化剂投加量的确定
• 4.2.3 反应温度的考察
• 4.2.4 反应时间的考察
• 4.3 Fe/C 内电解试验
• 4.3.1 Fe/C 内电解的反应机理
• 4.3.2 Fe/C 内电解的正交试验
• 4.3.3 各因子对COD 去除率的影响
• 4.3.4 曝气对铁炭内电解的影响
• #压裂液紫外—可见光吸收光谱分析'>4.4 2^#压裂液紫外—可见光吸收光谱分析
• 4.4.1 压裂液的紫外光谱分析法
• 4.4.2 压裂液中有机物的表征图谱
• 4.5 处理前后水质对比图
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 附录A 实验数据
• 详细摘要