超滤法处理油田采出水技术及其膜污染机理研究

摘要

论文论述了油田采出水的产生和其污染物存在状态及污染特征.特别指出陕北低渗透油田采出水具有高氯根、高含盐量、高含油量等特征.论文对目前国内外油田采出水技术的发展趋势进行了评价.通过超滤处理采出水试验得出的主要结论有:超滤处理采出水时,去除效果较理想,可达到油田回注水标准;操作压力相同时,膜面流速变化对通量影响不大;膜面流速一定时,操作压力对膜通量影响较大;随着采出水浓缩倍数增大,膜通量会逐渐下降.论文采用Field模型中的完全堵塞过滤模型预测了超滤处理油田采出水的膜通量下降规律和膜污染情况,计算出相应参数,确定了具体的膜污染数学模型.发现完全堵塞过滤模型中通量值与试验值相差不大,两者相关性较好,这对于以后的研究具有重要的指导意义.同时论文还进行了超滤过程中膜相对阻力分布的试验,得出截留分子量和膜材料是影响膜阻力分布的重要因素.在实际应用中,可根据膜阻力分布选择合适的膜.

目录

文摘

英文文摘

第1章概述

1.1油田开发技术的发展

1.2油田采出水的特征

1.2.1油田采出水的来源

1.2.2油田采出水的一般特征

1.2.3油田采出水中油类存在的状态及污染危害

1.2.4油田采出水的其他污染危害

1.3陕北油田采出水的污染特征

1.4课题的来源及研究意义

1.4.1课题的来源

1.4.2课题研究的意义

1.5本文研究的主要内容

第2章油田采出水处理的现状及进展

2.1油田采出水处理技术的现状

2.1.1物理法

2.1.2化学法

2.1.3物理化学法

2.1.4生物化学法

2.1.5土地处理法

2.2油田采出水的一般处理工艺

2.2.1回注处理工艺

2.2.2用作热采锅炉给水

2.2.3采出水外排

2.3采出水处理技术评价及研究进展

2.3.1存在问题

2.3.2国内外油田采出水的发展趋势

2.4膜法处理采出水的概况

第3章超滤法处理油田采出水的试验

3.1试验方法

3.1.1试验材料

3.1.2试验装置

3.1.3试验流程

3.1.4试验内容设计

3.2超滤处理油田采出水的结果和分析

3.2.1超滤原理及其处理采出水的效果

3.2.2压力和膜面流速的影响

3.2.3恒定通量时，压力与时间的关系

3.2.4浓缩倍数对膜通量的影响

3.2.5膜的清洗再生

3.3其他条件对超滤处理采出水通量的影响

3.3.1进料浓度

3.3.2温度

3.4本章小结

第4章超滤处理油田采出水的膜污染模型

4.1膜污染的概念

4.1.1膜污染

4.1.2浓差极化

4.2膜污染几种模型简介

4.2.1凝胶层模型

4.2.2渗透压模型

4.2.3边界层模型

4.2.4其它模型

4.3 Field模型介绍

4.3.1模型的引入

4.3.2 Field模型的推导

4.3.3 Field模型的表示

4.4超滤处理采出水的膜污染模型

4.4.1试验数据的处理

4.4.2膜污染模型的评价和选择

4.4.3超滤处理采出水的膜污染数学模型

4.4.4试验结果的分析

4.5膜污染的防治

4.5.1膜自身特性的改进

4.5.2强化操作

4.6本章小结

第5章 超滤处理油田采出水的膜阻力分布

5.1试验原理

5.1.1膜过滤的阻力分布

5.1.2膜相对阻力分布的评价方法

5.2试验方法

5.2.1试验材料

5.2.2试验装置

5.2.3试验流程

5.3试验结果与讨论

5.3.1截留分子量影响

5.3.2膜材料的影响

5.3.3其他因素的影响

5.4本章小结

第6章结论和建议

6.1论文的主要结论

6.1.1对油田采出水及其处理技术的评述

6.1.2试验的结论和意义

6.2建议

符号说明

参考文献

致谢