聚丙烯酰胺在油田的使用方法

发布时间:2012/2/14 9:54:19 浏览次数:694
                                      
        聚丙烯酰胺在石油开采中主要用于钻井泥浆材料以及提高采油率等方面,广泛应用于钻井、完井、固井、压裂、强化采油等油田开采作业中,具有增粘、降滤失、流变调节、胶凝、分流、剖面调整等功能。目前我国油田开采已经步入中后期,为提高原油采收率,目前主要推广聚合物驱油和三元复合驱油技术。通过注入聚丙烯酰胺水溶液,改善油水流速比,使采出物中原油含量提高。目前国外聚丙烯酰胺在油田方面的应用不多,我国由于特殊的地质条件,大庆油田和胜利油田已经开始广泛采用聚合物驱油技术。

废油也有很多的处理方法,下面我就来和大家先容一下在国外运用十分广泛的处理方法

1、重力分离法:利用油水两相的密度差及油和水的不互溶性进行分离。沉降分离在隔油池中进行,常见的有平流式 (API) 、平行板式 (PPI) 、波纹板式 (CPI) 等型式。平流式隔油池的设计主要基于斯托克斯公式,由公式可求得一定表面积的隔油池所能除去的最小油珠粒径。隔油池水流状态对除油能力和效果也有很大影响,最好的水流状态是层流状态,它有利于油珠的上升和固相的沉降。根据以上理论,进而设计出了 PPI 式、 CPI式、 IPI 式 ( 斜板式 ) 等更为高效隔油池。这几种型式的隔油池与 API 式相比较,占地面积省,去油能力、排油能力及安全程度等方面明显提高,因此已被广泛应用。该类方法设备结构简单,易操作,除油效果稳定,但对溶解性油类或乳化油是不适用的。

2、聚结法 ( 粗粒化法 ) :利用油水两相对聚结材料亲和力的不同来进行分离,主要用于分散油的处理。此法的技术关键是粗粒化材料的选择,许多研究者认为材质表面的亲油疏水性是主要的,而且亲油性材料与油的接触角小于 70 °为好。常用的亲油性材料有蜡状球、聚烯系或聚苯乙烯系球体或发泡体、聚氨酯发泡体等。粗粒化法可以把 5 ~10 μm粒径以上的油珠完全分离,无需外加化学试剂,无二次污染,设备占地面积小,基建费用较低。但对悬浮物浓度高的含油废水,聚结材料易堵塞。

3、凝聚法:也就是用絮凝剂除油的方法。常用的无机絮凝剂是铝盐和铁盐,特别是近年来出现的无机高分子凝聚剂,如聚硫酸铁、聚氯化铝等,具有用量少、效率高的特点,而且使用时最优 pH 也较宽。虽然无机絮凝剂法的处理速度快,但药剂较贵,污泥生成量多。有机高分子凝聚剂的研究发展很快,但目前有机高分子絮凝剂在含油废水处理方面的应用仍然主要是用作其它方法的辅助剂。

4、气浮法:通常采用的主要是加压溶气浮选法去除乳化油。因为空气微泡由非极性分子组成,能与疏水性的油结合在一起,带着油滴一起上升,上浮速度可提高近千倍,所以油水分离效率很高。常在含油废水中加入絮凝剂,还会进一步提高油水的分离效果。目前该法已被广泛应用于油田废水、石油化工废水、食品油生产废水等的处理,但动力消耗较大,构造复杂,维修保养困难。

5、生物法:含油废水经隔油、浮选等处理后,出水油含量一般仍高达20 ~ 30mg/L ,若废水中存在溶解性有机物,则 COD 和 BOD5 也很高,都达不到国家规定的排放标准,尚需进行二级处理。二级处理主要采用活性污泥法和生物滤池法。生物处理法近年来已有不少改进,新的发展包括曝气塔、深井曝气、纯氧曝气以及循序间歇式生物处理等,这些方法都不同程度地提高了对含油废水的处理效率。

6、电絮凝法:以金属铝或铁作阳极电解处理含油废水的方法,主要适用于机加工工业中冷却润滑液在化学絮凝后的二级处理。国内外使用较多的是小间隙 ( 1mm ) 高流速旋转电极装置,但此种方法存在着阳极钝化问题。电絮凝法具有处理效果好、占地面积小、操作简单、浮渣量相对较少等优点,但是它存在阳极金属消耗量大、需要大量盐类作辅助药剂、耗电量高、运行费用较高等缺点。

7、膜分离方法:膜分离法是 S.Sourirajan 所开拓并在近 40 多年迅速发展起来的分离技术,用超滤法处理原油废水以及结合盐析用反渗透法处理乳状液废水的研究已有不少报道,若采用反渗透和超滤联合处理,则在除油的同时还可降低 COD 和 BOD 。膜分离技术关键是膜组件的选择。在分离过程中极易由浓差极化等原因造成膜污染,而使通量降低,膜的使用寿命短,膜清洗困难,操作费用高。

8、磁分离法:将磁性颗粒与含油废水混合,油珠被磁性粒子吸附,然后用磁分离装置将含油磁粒分离,污水便可得到净化。针对钢铁企业废水含有氧化铁皮磁性颗粒的特点,已研制出高梯度磁分离器和磁过滤器等装置,不仅可除去废水中悬浮物的油,还有一定的防垢除藻作用。但因设备昂贵,动力消耗大,磁种回收循环使用困难,应用尚不广泛。

    9、水力旋流:属于离心沉降,利用不同密度、不互溶的两相在水力旋流器中高速旋转时相对产生的离心力的差异而达到分离的目的。这种分离器比传统的分离器处理效率高、占地少、结构简单,可单级和多级串联使用。其缺点是高流速产生的紊流将部分分散油剪碎,使之成为更细的分散物,从而使分离效率降低。其次运转费用很高。

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