基于油基钻屑制备压裂支撑剂的室内研究

针对热解析后脱油钻屑处理难和处理方式单一的问题,开展了将油基钻屑残渣制备成免烧压裂支撑剂的研究,研究了钻屑与水泥比、CMC添加量、石膏添加量和养护天数共4个因素对免烧压裂支撑剂性能影响。结果表明,在原料配比较优的情况下,制备工艺为钻屑水泥比0.67(质量比),石膏添加量为6%(质量分数),CMC添加量为4%(质量分数),养护时间28 d。该条件下制得的压裂支撑剂颗粒体积密度为1.47 g/cm^(3),视密度为2.52 g/cm^(3),35 MPa下颗粒破碎率为1.57%。经扫描电子显微镜与X射线衍射仪分析发现,此时压裂支撑剂内部结构致密,孔隙封闭,水化产物CaO·SiO_(2)·nH_(2)O凝胶和钙长石类物质有利于提高压裂支撑剂的综合物理性能。为脱油钻屑残渣利用提供新的方向。

油基岩屑热脱附残渣在沥青混凝土路面工程中的应用研究

文章为了考察油基岩屑热脱附残渣作为沥青混合料的各项路用性能,采用西南某页岩气平台油基岩屑热脱附处理后的残渣替代一定比例的填料,分别掺入到AC-20C、AC-13C、SMA-13三种常用的改性沥青混合料中,并基于马歇尔稳定度试验、浸水马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验和低温小梁弯曲试验对不同掺量的油基岩屑改性沥青混合料的路用性能进行研究。研究结果表明:用油基岩屑热脱附残渣替代沥青混合料部分填料后,在一定范围内可以有效提高改性沥青混合料马歇尔稳定度、高温抗车辙性能及水稳定性能,但对改性沥青混合料低温抗开裂性能有一定的不利影响;由于其具备较高的替代填料性价比,可以实现资源化利用,具有良好的应用前景。

钻井废泥浆固化处理技术研究进展及展望

钻井过程会产生大量的废泥浆,而这些废泥浆会对环境造成严重污染。针对钻井废泥浆的污染特点,文章综述了当前固化处理的一些常用的处理技术,对各种处理方法中的技术优势和存在的主要问题进行了分析,并提出了钻井废泥浆处理的发展方向的建议。

油基岩屑热脱附处理技术研究进展

近年来,油基岩屑热脱附处理技术因处理后残渣含油率可小于0.3%、油回收率高于75%等优点,在油基岩屑环保治理中得到了广泛的应用,但该技术的瓶颈问题也越来越突出,主要表现为:单套设备处置能力低、装备能耗高等。为此,基于对国内外大量文献资料、现场应用情况的调研,从油基岩屑热脱附机理、工艺及设备、主要影响因素、资源化利用等方面,系统介绍了油基岩屑热脱附处理技术的研究进展及应用情况,指出了该工艺技术存在的问题并提出了今后研究方向的建议。研究结果表明:(1)油基岩屑热脱附过程分为水分与轻质油、重质油、重质烃等不同成分分离阶段;(2)一段式和两段式工艺及设备结构主要热源有微波、电磁、天然气或柴油;(3)加热温度、加热时间对残渣含油率、回收油回收率及组分的影响最大;(4)残渣可用于制砖、筑路材料、土壤回填材料等资源化利用。结论认为:(1)油基岩屑热脱附技术存在着能耗成本偏高、装置稳定运行能力低、设备针对性不足等问题;(2)今后需加强油基岩屑预处理、热脱附工艺参数优化、传热传质优化、残渣多途径资源化利用等方面的研究。

CaCl_2型采出水对原油储罐底板的腐蚀影响分析

针对吐哈油田原油储罐底部穿孔泄露影响油田正常生产及安全的问题,开展了腐蚀过程及影响因素分析研究。在原油储罐内进行现场挂片120 d后计算失重腐蚀速率,应用扫描电镜(SEM)分析腐蚀挂片表面的微观形貌,对储罐底部水溶液和储罐钢材进行成分分析,通过电化学方法研究了储罐钢的腐蚀过程,并测试Cl-和Ca2+对钢材的腐蚀速率影响。结果表明,挂片在罐底水溶液中出现不均匀的坑蚀,挂片失重速率为0.22 mm/a,电化学测试腐蚀速率为0.15 mm/a,瞬时腐蚀速率有增加趋势,碳钢表面出现二次钝化溶解现象,在罐底介质中Cl-和Ca2+的增加会加速腐蚀。为原油储罐底板腐蚀泄露的分析及治理奠定了基础。

塔里木油田废钻井液固化技术研究

针对塔里木油田废钻井液采用常规固化方法固化处理后,固化产物浸出液中污染物难以达标,特别是色度和COD超标严重的实际情况,提出了先破胶处理后再进行固化的工艺。通过大量实验研究确定出了分别适合于塔里木油田高密度(ρ>2.0g/cm3左右)、中密度(ρ=1.5g/cm3左右)和低密度(ρ=1.2g/cm3左右)钻井液的破胶剂和固化剂的配方。通过该工艺和配方对塔里木油田废钻井液进行处理,固化产物的强度超过0.5MPa以上,固化物浸出液中污染物含量达到国家污水综合排放标准(GB8978-1996)一级标准要求。

塔河油田废钻井液固化技术研究及现场应用

针对塔河油田废钻井液采用常规固化方法处理后,固化产物漫出液中污染物难以达标,特别是色度和COD超标严重的情况,创新性地提出先加入稳定剂进行预处理后再进行固化的工艺。通过实验研究确定出了适合于塔河油田废钻井液的稳定剂和固化剂的配方并进行现场固化应用,固化产物的强度达到0.5 MPa以上,固化物浸出液中污染物含量达到国家污水综合排放标准,降低了处理成本,具有较强的现场应用价值。

氧化石墨烯/金属有机框架材料复合膜在有机废水处理中的研究进展

石墨烯因力学特性、电子效应、光学特性、热性能以及其他化学性质而受到人们的广泛关注,其氧化产物——氧化石墨烯兼具以上优良性能,还含有丰富的羟基、羧基等含氧基团。氧化石墨烯是一种二维材料,具有独特的原子厚度和微米横向尺寸、优异的机械强度、较大的表面积和较强的亲水性,在水处理方面具有广阔的应用前景。近年来,关于氧化石墨烯复合膜的制备方法与应用研究取得了较大进展,但是针对有机废水的处理,复合膜的不稳定性阻碍了其发展。氧化石墨烯膜对有机物有较好的去除效果,但通量较低、稳定性差、抗污性较差的缺点越来越突出。氧化石墨烯的层间距限制了其在水处理中的应用。因此,除研究影响氧化石墨烯膜处理效果的因素外,研究者们还将具有多孔结构的金属有机框架材料与氧化石墨烯结合制备复合膜,并取得了一定的成果。目前,氧化石墨烯/金属有机框架材料复合膜对有机染料亚甲基蓝和刚果红等的去除率可达99%,较氧化石墨烯纯膜的去除率提高约55%。在复合膜处理有机废水的研究中,氧化石墨烯/铜基(HKUST-1)复合膜、氧化石墨烯/锆基(UiO-66)复合膜、氧化石墨烯/锌基(ZIF-8)复合膜等已取得较好的研究成果。其中铜基金属有机框架材料与氧化石墨烯制备的复合膜应用较多,已被广泛用于有机废水、含油废水的处理以及气体分离领域。金属有机框架材料的加入,可有效增大氧化石墨烯的层间距,提高复合膜的亲水性,为水分子通过复合膜提供了有效的通道和推动力,从而提升复合膜的通量和去污性能。本文介绍了国内外氧化石墨烯/金属有机框架材料复合膜的研究与应用,重点论述其在难降解有机物、有机染料废水处理中的研究进展,并对复合膜去除有机物的机理进行探讨。此外,对氧化石墨烯/金属有机框架材料复合膜的发展前景进行展望,在涵盖两种优良吸附剂特性的基础上,随着研究的不断深入,高通量、高去除率、高抗污性能的复合膜将会在更多领域得到应用。

高含盐量酸性油水混合液对弯管处管线的腐蚀研究

吐哈油田输油管线弯管处频繁发生腐蚀泄漏事故,容易产生安全隐患,造成环境污染,需要针对现场腐蚀情况分析弯管泄漏原因。对管道中的油水混合液和管材进行成分检测,分析油水混合液中可能的腐蚀物质,核查管材质量是否符合国家标准GB/T 699—1999《优质碳素结构钢》,通过扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物的微观形貌,分析弯管处流体的流动状态对腐蚀的影响,通过腐蚀产物颜色观察、EDS元素分析和XRD衍射波谱研究了腐蚀产物的组成,结合腐蚀产物的微观形貌和结构组成分析弯管的腐蚀原因。结果表明,在H2S的作用下,弯管处腐蚀产物主要为Fe S0.9,有少量的Fe S0.9被介质汇总的溶解O2氧化成S单质和Fe3O4,腐蚀产物膜呈漩涡状,并伴有微弱开裂,由于弯管处压力和动能增大并伴有强烈的二次涡流,金属表面难以附着地层砂、腐蚀产物(Fe S0.9、Fe3O4和S单质)和腐蚀垢(Ca CO3),腐蚀介质不断与新的管壁层接触,造成腐蚀加速。对于这种腐蚀情况,建议使用对油水混合液在涡流状态有针对性的H2S缓蚀剂、管材或涂层进行有效的弯管腐蚀防护。

Ti/RuO2-SnO2-TiO2涂层电极电催化氧化苯酚废水研究

采用热分解法将SnO2掺杂于RuO2-TiO2涂层中,制得性能高效的Ti/RuO2-SnO2-TiO2阳极氧化电极。以该自制电极为阳极、钛板为阴极构成电催化氧化体系,对模拟苯酚废水进行电催化氧化试验。利用高效液相色谱探讨了苯酚废水溶液在该体系中的电催化氧化反应历程,并推断出氧化降解途径。采用SEM和XRD表征电极涂层结构和形貌,循环伏安法测试电极电化学性能。通过单因素试验考察反应时间、电流密度（CD）、电极间距、Na2SO4电解质浓度、苯酚质量浓度、pH值五个因素对电催化氧化试验的影响,结果表明：在反应时间为240 min、电流密度为102.6 mA/cm-2、电极间距为1.5 cm、电解质浓度为0.5 mol/L、苯酚质量浓度为300 mg/L、pH=5的最佳试验条件下,苯酚的降解率达到98%以上,COD的去除率达到90%以上。

石油降解菌筛选鉴定及耐受性分析

试验从污泥中筛选3株高效石油烃降解菌m_1,m_2,m_3,对原油最高降解效率达73%,16S rDNA鉴定结果表明,m_1为Citrobacter柠檬酸细菌属,m_2为Tatumella塔特姆菌属,m_3为Kluyvera克吕沃尔氏菌属。分析3株石油降解菌耐受性,结果表明,m_2耐强碱性;m_1、m_2耐较高浓度盐;m_2在高浓度Cr中生长;m_3在高浓度Hg、Cd、Pb中较好生长。

废弃油基钻井液中柴油再生实验研究

废弃油基钻井液热化学破乳-离心分离出的废柴油中含有大量的水分、颗粒杂质、沥青质和其他有机杂质。对分离出的废柴油进行再生实验研究,确定了废柴油的最佳再生工艺为絮凝-酸洗-碱洗-白土吸附工艺。该工艺所用絮凝剂为X-TSN,酸液为浓硫酸,碱液为氢氧化钠,吸附剂为活性白土,再生柴油的收率80.15%,其各理化性质基本达到了0#柴油的国III标准(GB 19147-2009)。再生柴油与市售0#柴油的组成基本相同,可用于重新配制油基钻井液。

新疆油田聚磺钻井废液固化处理技术

聚磺钻井液体系的钻井废液无害化处理达标难度较大,尤其是过高的COD值和pH值难以控制。采用实验室复配的钾钙基聚磺体系钻井液为试样,处理前COD值高达22 466.4mg/L,pH值为11.45,加入MTH-1、MTH-2、MTH-3、粉煤灰和水泥进行固化处理,并对固化剂配比进行优化实验。结果表明,在2.5%(w)MTH-1+2.5%(w)MTH-2+8%(w)粉煤灰+35%(w)水泥最优化投加量基础上,候凝期用MTH-3调节pH值,固化后浸出液COD值、pH值等各项指标均达标。该配方在3个井场的废弃钻井液的处理中,均能达到良好效果,固化物浸出液各项污染指标达到GB 8978-1996《污水综合排放标准》中一级标准要求。

Zn-Al水滑石及焙烧产物对甲基橙废水的吸附研究

采用共沉淀法合成的Zn-Al水滑石,借助FT-IR和XRD方法对水滑石及其焙烧产物进行表征,以水滑石前体及其焙烧产物进行甲基橙吸附实验,测试其吸附性能,探讨了金属离子比例、吸附平衡时间、温度等对甲基橙吸附性能的影响。实验结果表明:合成的水滑石结晶度好,焙烧后CO23-层被部分破坏,焙烧态水滑石吸附效果明显高于焙烧前。在焙烧温度为500℃、pH值为5、吸附时间为120min、吸附温度为30℃、投加量为0.5g/L、Zn-Al比为2∶1时的水滑石焙烧产物对甲基橙的去除效果最好,甲基橙最大去除率可达92.3%。

酸化废水固化处理实验研究

针对酸化废水COD去除处理难度较高的特点 ,提出对酸化废水进行固化处理。通过固化实验研究 ,得出了固化处理配方。即水泥基固化配方为水泥 35 % (ω) ,石灰 10 % (ω) ,粉煤灰 2 0 % (ω) ;石灰基固化配方为石灰 35 % (ω) ,水泥 15 % (ω) ,粉煤灰 10 % (ω ,下同 )。实验结果表明 ,酸化废水经固化处理后 ,固化物稳定性好 。

复合溶剂萃取法处理油基钻屑实验研究

考察了烃类萃取剂A、烃类萃取剂B、烃类萃取剂C、四氯化碳、苯、石油醚对岩屑的处理效果,选择出最优的萃取剂进一步复配,得到一种由烃类萃取剂A、烃类萃取剂B、石油醚组成(体积比为6∶4∶1)的高效环保型复合化学萃取剂。考察了剂屑比(m L∶g)、萃取温度、萃取时间、搅拌速率、盐(Na Cl)对萃取效果的影响,结果表明,萃取最佳条件为:萃取剂∶油基钻屑=4∶1 m L/g,萃取温度35℃,萃取时间35 min,搅拌速率130 r/min,Na Cl加量1%。在最佳萃取条件下,萃余残渣含油量可降至0. 57%,达到《含油污泥处置利用控制限值》(DB61/T 1025—2016)要求。

水处理絮凝剂研究进展

絮凝剂据其组成可分为无机絮凝剂、有机絮凝剂和生物絮凝剂3大类。本文详述了其研究状况,并对其发展作了展望。

新疆油田开发区域地下水资源污染现状分析与预防措施

新疆地区油气资源非常丰富,但其开发过程对地下水资源造成了一定影响。为明确地下水污染现状,进行了油田开发区域地下水污染现状调查。本文从水质调查监测井的设置情况、水质监测指标、采样方法及采样频率及污染评价方法等方面进行了简要分析。利用一年时间内分三个监测周期对30个监测点共取样9批,每个水样分析21项监测指标,共计5670个水质监测数据。对这些水质监测数据采用单项污染指数法和综合污染指数法,与《地下水质量标准》中相关指标进行对比分析,对各监测点的水质污染情况进行了评价,以此分析油田开发区域地下水资源污染现状。评价结果表明:油气开发活动对地下水资源造成了一定的污染,特别是出现渗漏的干化池周围地下水污染严重。根据评价结果,有针对性地提出了预防措施,对于石油开发过程中制定保护地下水资源的政策具有一定的参考价值。

一株聚丙烯酰胺降解菌的筛选及降解特性研究

从含聚丙烯酰胺(Polyacrylamide,PAM)污泥中筛分出一株聚丙烯酰胺降解菌,该菌能同时以 PAM 为唯一碳源和唯一氮源生长。在 PAM 起始浓度为 1.2 g/L、温度为 35℃、pH 为 7.0 时,PCX 菌株(接菌量 5%)在 48 h 内对 PAM 的降解率可达 43%。经生理生化和 16S rDNA 序列分析,确定该菌株为克雷伯氏菌属(Klebsiella sp.),命名为 PCX。聚丙烯酰胺(分子量:3×103 kD)降解后其产物分子量为 0.619 kD。结合红外光谱结果,推断其分子链上的酰胺基水解成羧基,侧链降解。生物急性毒性分析结果表明,其 EC50 为 106 mg/L,说明降解产物对水生生物无毒害作用。

中石化大牛地气田钻井污水处理技术

根据中石化华北分公司大牛地气田钻井废水的实际情况,分析了污水的来源及特点。钻井废水主要包括钻井污水、压裂废液及其他作业废液。根据废水的水质特征确定了"脱稳—混凝—过滤"的处理工艺。生产运行结果表明:该工艺处理出水水质可达到国家《污水综合排放标准》要求。污水处理系统所投加药剂成本及运行成本适中,具有在类似油田推广应用价值。