油井产出砂的深度处理研究——以孤东采油厂油井产出砂处理为例

摘要

油井砂是油田正常生产过程中产生的有害固体废物，对矿场周围环境造成了一定的危害。本文简述了油井砂处理的意义及国外内研究现状，并以孤东采油厂油井砂为例进行室内实验研究。 苯的萃取抽提实验结果表明，孤东采油厂新鲜油井砂含油率约为22.25％、积存油井砂含油率约为19.26％，两者均为油湿性；新鲜油井砂粒度以0.125-0.200mm为主，约占75％，积存油井砂粒度以0.105-0.200mm为主，约占70％，两者大颗粒均较少；烃质成份以胶质为主。 油井砂的纯热水洗涤实验发现，处理后的残泥砂含油率仍很高。在洗液中加入少量碱后，两类油井产出砂均有较高的洗油效率，在最佳洗涤条件下，新鲜油井砂的洗油效率可达到93.12％，积存油井砂的洗油效率可达到75.87％；采用十二烷基苯磺酸钠洗液对新鲜油井产出砂处理效果较好，在最佳洗涤条件下，新鲜油井砂的洗油效率可以达到91.28％，但对积存油井砂的处理效果较差；采用碳酰胺洗液处理油井砂，在最佳洗涤条件下，洗油效率可以达到90.03％，并且耗时短，效率高。 通过对比纯热水、热碱水、十二烷基苯磺酸钠及碳酰胺四种洗液洗后的残泥砂及烃质成份的乳化程度，建议在油井砂工业化水洗处理中采用碱水洗涤处理。通过油井砂工业化水洗经济评价可知，在油价2000元/吨、含油率20％、洗油效率90％的情况下，处理每吨油井砂可获利107元。 在热碱水水洗实验的基础上，对影响水洗效果因素进行分析，建立了表面活性剂吸附量、洗液浓度、洗液温度影响洗油效率的数学模型，并分析其影响规律。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1油井产出砂的来源、危害以及处理意义

1.2油井产出砂的国内外研究现状

1.3目前油井砂处理中存在的问题

1.4本文的研究内容

1.5本文的技术思路及创新点

1.6完成的工作量

第二章 油井产出砂物理化学性质分析

2.1油井产出砂含油率、含水率的测定

2.2油井产出砂固相含量的测定

2.3油井产出砂的粒度组成分析

2.4油井产出砂洗出烃质组成分析

2.5本章小结

第三章油井产出砂热水洗处理实验

3.1纯热水对油井产出砂的室内处理实验

3.2热碱水处理油井产出砂室内实验

3.3油井产出砂碱水洗涤最佳参数优选

3.4热碱水洗油机理分析

第四章表面活性剂对油井产出砂的处理实验

4.1十二烷基苯磺酸钠对油井砂的室内处理实验

4.2碳酰胺洗液对油井产出砂的室内处理实验

4.3复配化学除油实验

4.4 NaOH、十二烷基苯磺酸钠及碳酰胺三种洗液洗油效率的比较

4.5油井砂本身物理化学性质对洗油效率的影响

第五章油井产出砂工业化水洗可行性分析

5.1工业化水洗处理所面临的困难

5.2工业化水洗处理流程及设备参数计算

5.3工业化有机溶剂萃取设计

5.4工业化水洗处理的经济可行性分析

第六章 油井产出砂水洗数学模型

6.1模型的基本假设

6.2表面活性剂在泥砂颗粒-洗液中的吸附量方程

6.3油井砂径向洗涤过程中洗液浓度与时间的变化关系

6.4水洗温度、洗涤时间与油井砂颗粒半径变化关系

第七章结论与建议

7.1结论

7.2建议

致 谢

参考文献

附录

攻读学位期间发表的论文