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含聚油泥处理技术研究进展

化工进展 2024年

作者：陈倩仝坤谢加才邵志国聂凡李成涛陕西科技大学环境科学与工程学院中国石油集团安全环保技术研究院有限公司

含聚油泥是石油聚合物驱开发过程中形成的含有大量原油、聚合物、固体颗粒等的混合体系，粘度大、油水含量高、性质稳定。随着油田聚驱规模的不断扩大，含聚油泥产量逐年增多，其资源化和无害化处理已成为石油工业环境保护的关键问题之... 详细信息

含聚油泥是石油聚合物驱开发过程中形成的含有大量原油、聚合物、固体颗粒等的混合体系，粘度大、油水含量高、性质稳定。随着油田聚驱规模的不断扩大，含聚油泥产量逐年增多，其资源化和无害化处理已成为石油工业环境保护的关键问题之一。常规的焚烧、热解、热洗等方法对含聚油泥的处理难以达到理想效果，使聚合物的影响达到最小化，“除聚降黏”是实现含聚油泥有效处理的关键。本文总结了含聚油泥的来源、性质、特点和对环境的危害，探讨了含聚油泥的处理难点及其稳定性影响因素，总结了含聚油泥处理技术的研究现状并展望了其技术发展方向。

关键词：含聚油泥聚合物聚丙烯酰胺除聚降黏高效分离

冷场扫描电镜结合X-射线光电子能谱解析表面活性剂对含聚油泥稳定结构的影响

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分析化学 2011年第12期39卷 1921-1925页

作者：李美蓉王琦张建祝威李清方中国石油大学(华东)化学化工学院胜利油田胜利工程设计咨询有限责任公司

为解决胜利油田孤岛聚合物产生的高稳定性含聚油泥难以处理的问题,采用冷场扫描电镜(SEM)结合X-射线光电子能谱(XPS),对含聚油泥体系的结构及不同类型表面活性剂对油泥的作用进行分析。结果表明,聚丙烯酰胺(HPAM)和聚合氯化铝(PAC)作用... 详细信息

为解决胜利油田孤岛聚合物产生的高稳定性含聚油泥难以处理的问题,采用冷场扫描电镜(SEM)结合X-射线光电子能谱(XPS),对含聚油泥体系的结构及不同类型表面活性剂对油泥的作用进行分析。结果表明,聚丙烯酰胺(HPAM)和聚合氯化铝(PAC)作用产生的Al-O键和N+-Cl键会形成空间网状沉淀物质,而此种空间网状沉淀物质正是造成含聚油泥体系稳定性强的主要原因。非离子型表面活性剂EL100可以有效打破Al-O键和N+-Cl键,进而破坏网状结构,使N元素以N-(CH3)3的形式存在,从而减弱含聚油泥的稳定性;阴离子型表面活性剂AES不能破坏Al-O键和N+-Cl键,且N-(CH3)3结构含量有所降低,使含聚油泥稳定性略微增强;阳离子型表面活性剂CTMAB可明显降低N-(CH3)3的含量,使N元素以N+-Cl键的形式存在,显著增强含聚油泥稳定性。

关键词：冷场扫描电镜 X-射线光电子能谱稳定结构含聚油泥

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含聚油泥处理工艺参数优化及交互作用分析

化工环保 2018年第4期38卷 451-455页

作者：刘晓瑜尹先清王文斌靖波张健中海石油(中国)有限公司天津分公司天津300452 长江大学化学与环境工程学院石油石化污染控制与处理国家重点实验室湖北荆州434023 中海油研究总院海洋石油高效开发国家重点实验室北京100027

采用自制的油泥分离剂通过热化学分离法处理聚驱油田现场产生的含聚油泥。采用正交实验得到的最佳工艺参数为:剂泥比2.0 m L/g,反应温度80℃,反应时间30 min,搅拌转速500 r/min,在此工艺条件下原油回收率为92.08%。利用支持向量机运算法... 详细信息

采用自制的油泥分离剂通过热化学分离法处理聚驱油田现场产生的含聚油泥。采用正交实验得到的最佳工艺参数为:剂泥比2.0 m L/g,反应温度80℃,反应时间30 min,搅拌转速500 r/min,在此工艺条件下原油回收率为92.08%。利用支持向量机运算法(SVM)建立模型,分析了各工艺参数之间的交互作用,得出优化后的含聚油泥处理工艺参数为:剂泥比2.5 m L/g,反应温度80℃,反应时间34 min,搅拌转速530 r/min,理论上的最高原油回收率为94.76%。对于模型优选出的工艺参数进行了5组验证实验,平均原油回收率达94.50%。采用优选工艺参数处理3种不同来源的含聚油泥,原油回收率均高于90%。

关键词：含聚油泥热化学分离支持向量机运算法

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含聚油泥热处理特性与机制研究

含聚油泥热处理特性与机制研究

作者：杨云飞中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

近年来,在聚合物驱油田和炼油厂的原油储罐以及水处理系统中产生了大量的含聚油泥,其内部结构与常规的含油污泥不同,聚合物包裹着油相、固相等形成稳定的团聚体结构,治理难度大。本文主要针对聚合物对炼厂含聚油泥低温干化和油田含聚油... 详细信息

近年来,在聚合物驱油田和炼油厂的原油储罐以及水处理系统中产生了大量的含聚油泥,其内部结构与常规的含油污泥不同,聚合物包裹着油相、固相等形成稳定的团聚体结构,治理难度大。本文主要针对聚合物对炼厂含聚油泥低温干化和油田含聚油泥高温热解工艺的影响进行研究,旨在提高含聚油泥热处理效率,实现含聚油泥资源化、无害化。论文首先针对炼厂和油田两类含聚油泥,进行了油水固三相含量测定、PAM含量测定等实验,获得含聚油泥基础理化性质;针对油泥提取油,开展元素分析、馏程测定、SARA四组分测定及GC-MS分析,获得提取油理化性质;针对油泥固相,开展ICP分析、XRF分析、粒径分布等实验。研究发现,含聚油泥由于产生方式不同,导致其理化特性差异较大。炼厂含聚油泥具有含水率较高(60%-80%),含油率较低(9%-25%),PAM含量较大的特点,而油田含聚油泥具有低含水(40%以下),高含油(16%-40%),PAM含量较低的特点,需依据其油泥性质合理选择处理工艺,更好实现其资源化和无害化处理。其次对炼厂含聚油泥干化过程的影响因素进行了探究,总结出含聚油泥的残渣含水率和内部黏附力受外部干化温度和干化时间以及内部含油率和含聚量的影响规律,结果表明含油率的大小是影响油泥干化效率的主要因素,聚合物与含油率具有协同作用,处理高含油、含聚油泥时,PAM的超长链发挥了网捕的作用,一定程度阻碍水分挥发,PAC与PAM起协同作用,故需针对来泥的含油率以及聚合物含量进行测试,并相应提高干化温度或延长干化时间。最后通过模拟低含水率(20%)、高含油率(20%)的油田含聚油泥进行热解实验对聚合物PAM设置不同的浓度梯度,重点探究聚合物PAM对其热解及结焦方面的影响,在热解动力学曲线差异、热解产物性质、结焦率及结焦机理方面进行实验分析,结果表明高含聚油泥在热解温度400℃及以下,热解效果不佳,存在残渣含油率偏大,除油效率低,热解油品较重,热解不凝气中可燃气含量降低,热解结焦率偏大等一系列问题,故针对高含聚油泥的热解处理,需适当提高其热解温度,将热解温度设置为500℃及以上,方能达到较好的处理效果,实现含聚油泥的资源化、无害化目标。

关键词：含聚油泥热解干化结焦

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含聚油泥预氧化破聚强化洗脱除油技术研究

含聚油泥预氧化破聚强化洗脱除油技术研究

作者：刘远仪中国石油大学(北京)

学位级别：硕士

在石油的开采、运输、存储过程中产生的包含有原油、多种类型的成品油以及渣油等各种重质油的污泥,性质稳定,处理困难,为此,本文开展相关处理技术研究。本论文首先在文献调研和对含聚油泥基本性质进行分析的基础上,制备了模拟含聚油泥,... 详细信息

在石油的开采、运输、存储过程中产生的包含有原油、多种类型的成品油以及渣油等各种重质油的污泥,性质稳定,处理困难,为此,本文开展相关处理技术研究。本论文首先在文献调研和对含聚油泥基本性质进行分析的基础上,制备了模拟含聚油泥,考察了土壤类型、聚合物类型及含量和水处理剂类型对热洗效果的影响,发现当聚合氯化铝（PAC）含量高于10000 mg/L或者阴离子型聚丙烯酰胺（APAM）含量高于50 mg/L时,含聚油泥直接热洗难以使含油率小于2%,证实了聚合物存在是含聚油泥性质稳定的关键因素;其次,考察了KFe O、K?S?O?/Fe SO?、Fenton试剂等三种氧化方式对HAPM水溶液的破聚效果,通过测定氧化前后HAPM水溶液中聚合物的分子量、粘度和HPAM含量变化,证明了氧化预处理可以使聚合物降解;再次,进一步考察以上三种氧化方式对模拟含聚油泥的氧化破聚效果,证明了通过氧化预处理可以使聚合物降解,实现含聚油泥脱稳;最后,在对比以上三种氧化方式对真实含聚油泥进行脱稳效果的基础上,以除聚效果最佳的高铁酸钾（K?Fe O?）为氧化剂对真实含聚油泥进行氧化处理,优化反应时间、反应温度和试剂浓度等条件,并进一步对预处理后油泥进行热洗,结果显示,处理后含聚油泥干基含油率降低到1.88%,达到了排放标准,远低于原始油泥干基含油率的13.05%和未经预氧化直接热洗的含聚油泥的8.2%含油率。此外,论文对热洗后残渣进行了XPS、SEM和IR分析,发现处理后的剩余固相结构松散,有机物含量降低,进而推测预氧化+热洗含聚油泥的破聚脱稳主要原因是由于氧化剂使HPAM发生断链、利于油类脱除所致。

关键词：含聚油泥聚丙烯酰胺热洗法氧化预处理含油率脱稳

SVM和正交设计优化海上含聚油泥分离药剂的实验研究

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计算机与应用化学 2014年第10期31卷 1170-1174页

作者：王文斌尹先清张健沈喜洲靖波刘晓瑜檀国荣油气资源与勘探技术教育部重点实验室(长江大学) 湖北荆州434023 海洋石油高效开发国家重点实验室北京100027 中海油研究总院北京100027

介绍了支持向量机基本理论,首次将正交设计和SVM建模相结合用于含聚油泥分离剂的优化实验,通过网格寻优对算法参数进行优化后,所建立的回归模型即能够找到理论上的全局最优点,也可直观的表现因素之间的交互作用,在同等情况下,降低了正... 详细信息

介绍了支持向量机基本理论,首次将正交设计和SVM建模相结合用于含聚油泥分离剂的优化实验,通过网格寻优对算法参数进行优化后,所建立的回归模型即能够找到理论上的全局最优点,也可直观的表现因素之间的交互作用,在同等情况下,降低了正交设计的实验次数,优化效果明显,效率提高,是一种可行、有效的优化方法。得到的最高原油回收率为92.70%,对应复配分离剂的质量分数比为YH:YC:YE=1%:1.94%:2.76%;最低油中固含量为16.69%,对应复配分离剂的质量分数比为YH:YC:YE=1.16%:2%:2.04%。

关键词：含聚油泥 SVM 实验优化正交设计

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零排放处理海上油田平台含聚油泥的实验研究

环境污染与防治 2015年第9期37卷 16-19页

作者：胡菲菲刘晓瑜尹先清长江大学油气资源与勘探技术教育部重点实验室湖北荆州434023

采用热化学反应—静置分离—研磨回注工艺处理海上油田平台含聚油泥,分析了平台现场含聚油泥的组成,经热化学反应—静置分离后,含聚油泥的原油回收率〉93%,污泥残油率〈0.3%;分离污水与对应地层水、注聚液配伍性良好;利用胶体磨研磨分... 详细信息

采用热化学反应—静置分离—研磨回注工艺处理海上油田平台含聚油泥,分析了平台现场含聚油泥的组成,经热化学反应—静置分离后,含聚油泥的原油回收率〉93%,污泥残油率〈0.3%;分离污水与对应地层水、注聚液配伍性良好;利用胶体磨研磨分离污泥,在0.8-1.0mm的磨盘间隙下循环研磨10min,污泥粒径中值可从近100μm降至10μm以下;污泥质量浓度为100-500mg/L时可稳定分散于注聚液中,65℃下的稳定时间均在10h以上。该工艺可实现含聚油泥中的原油资源回收,泥水研磨后混入注聚液中回注地层,可以实现零排放。

关键词：含聚油泥热化学反应静置分离研磨回注零排放

不同类型清洗剂对含聚油泥清洗效果及界面性质的影响

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环境工程学报 2012年第5期6卷 1739-1743页

作者：王琦李美蓉祝威候影飞孙方龙杨洲中国石油大学(华东)理学院青岛266580 胜利油田胜利勘察设计研究院有限责任公司东营257000

为解决聚驱采出液中产生的大量含聚油泥造成石油资源浪费和环境污染问题,选用化学清洗法对含聚油泥进行处理。不同类型化学清洗剂对含聚油泥清洗效果的规律是:无机型和非离子型清洗剂对含聚油泥清洗效果最好,阴离子型清洗剂次之,阳离子... 详细信息

为解决聚驱采出液中产生的大量含聚油泥造成石油资源浪费和环境污染问题,选用化学清洗法对含聚油泥进行处理。不同类型化学清洗剂对含聚油泥清洗效果的规律是:无机型和非离子型清洗剂对含聚油泥清洗效果最好,阴离子型清洗剂次之,阳离子型清洗剂最差。优化了无机清洗剂Na2SiO3和非离子型清洗剂EL100的脱油条件,脱油率分别达到91.12%和85.59%。不同类型清洗剂清洗含聚油泥的脱油率与油水界面性质具有明显的关联性,即脱油率越高,水相电导率越小,油滴Zeta电位绝对值越小,油滴中值粒径越大,油水界面张力越小。

关键词：化学清洗法含聚油泥脱油率界面性质

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球磨辅助化学热洗处理含聚油泥的研究

石油与天然气化工 2021年第2期50卷 120-126页

作者：董丁陈亮刘晓丽卢彦珍钟世坤克拉玛依市新奥达石油技术服务有限公司中国石油新疆油田分公司实验检测研究院中国石油集团川庆钻探工程有限公司国际工程公司

采用球磨辅助化学热洗处理含聚油泥中的矿物油,考察球磨配合4种无机盐7种表面活性剂作用于含聚油泥的除油效果,通过调整复配药剂含量、反应液温度、料液比和球磨时间,最终确定了含聚油泥除油配方和除油条件。实验结果表明,碱性无机盐和... 详细信息

采用球磨辅助化学热洗处理含聚油泥中的矿物油,考察球磨配合4种无机盐7种表面活性剂作用于含聚油泥的除油效果,通过调整复配药剂含量、反应液温度、料液比和球磨时间,最终确定了含聚油泥除油配方和除油条件。实验结果表明,碱性无机盐和非离子表面活性剂复配处理含聚油泥除油效果显著,阴离子表面活性剂其次,阳离子表面活性剂几乎无效果。以100 g含聚油泥(含油质量分数42.8%)为例,球磨辅助复配药剂处理含聚油泥除油率最高达97.5%。其中,复配药剂组成为NaOH、JFC-G和H-66,其复配比例6∶4∶1,复配药剂质量分数0.40%,含聚油泥除油温度75℃,料液比1∶5,球磨时间30~40 min。

关键词：球磨化学药剂含聚油泥化学热洗