非常规气田含油采出水反相破乳剂及絮凝剂研究进展

在非常规天然气开采过程中会产生大量的含油采出水。本文以近年来国内外非常规气田含油采出水反相破乳剂、絮凝剂的相关研究为基础,对适用于水包油(O/W)型乳液的药剂进行了归纳和总结,综述了各种药剂的处理效果、破乳原理、适用体系及局限性,分析了未来非常规气田含油采出水处理药剂的发展趋势。指出,应加大对破乳-絮凝多功能复合药剂的研究,并推广应用于生产实践。

我国非常规气田采出水处置方式及处理工艺现状

非常规天然气勘探开发面临耗水量大和采出水污染环境的问题。本文分析了我国非常规气田采出水的类型、特点以及对环境和生产的影响,研究了非常规气田采出水5种处置方式的实施情况,调研了四川盆地7个气田和鄂尔多斯盆地5个采气厂采出水的处置方式及相应的水处理工艺现状,发现四川盆地气田采出水现有主要处置方式是回用、外排,而鄂尔多斯盆地是回注。最后,针对两大盆地非常规气田采出水的处置方式及处理工艺提出了建议。

络合剂改进Fenton反应去除土壤中石油污染物的效果

为构建用于石油污染土壤修复的自然土壤pH条件下具有较强氧化能力和温和的Fenton反应,以室内模拟石油污染土壤为对象,采用L8(4×24)正交试验设计,研究了4种络合剂类型、用量和[H2O2]/[Fe3+]等因素对改进型Fenton反应去除石油污染物效果的影响,并对各处理土壤中残油进行了气相色谱分析。结果表明:经48 h反应后,络合剂β-环糊精、草酸钠、EDTA二钠和柠檬酸三钠改进Fenton处理对土壤中石油烃类清除率分别为41.5%、30.6%、27.6%和25.3%,而无络合剂的对照处理为13.6%;较高络合剂用量和氧化剂用量的Fenton处理,更有利于nC21以下中、短链正烷烃的氧化分解,对姥鲛烷、植烷及iC17~iC18的异构烷烃也有较好的降解效果;其中以β-环糊精去除土壤中石油烃类效果最好,络合剂改进的Fenton反应能够无选择性地去除石油烃类诸组分。

氧化剂对土壤中石油污染物去除率的影响

以FeSO_4-柠檬酸为催化剂,探讨了不同氧化剂的类型、浓度、与催化剂的比例等因素对土壤中石油污染物去除率的影响。实验结果表明:各氧化剂体系的石油去除率大小顺序为KMnO_4>CaO_2≥H_2O_2>K_2S_2O_8;随着反应时间的延长,各体系的石油去除率均呈现出先快速增涨、再缓慢增加后略有降低的趋势;在氧化剂浓度相同条件下,H_2O_2体系和Na_2S_2O_8体系的石油去除率分别比对照增加了145.5%~238.7%和112.6%~167.5%;在催化剂用量相同条件下,H_2O_2体系和Na_2S_2O_8体系达到最高石油去除率时的n(氧化剂)∶n(催化剂)分别为50∶1和100∶1;H_2O_2体系对残油族组分的去除率大小顺序为非烃>芳烃>饱和烃>沥青质。

表面活性剂对土壤中石油污染物的解吸

采用4种表面活性剂解吸老化石油污染土壤中的污染物,对其解吸动力学特征及残油组分进行了分析。实验结果表明:在表面活性剂质量浓度相同(0.5 g/L)条件下,土壤中石油污染物解吸率的大小顺序为十二烷基硫酸钠(SDS)>曲拉通X-100(TX-100)>吐温-80(TW-80)>十二烷基苯磺酸钠(SDBS);SDS的解吸率最高,经48 h累积解吸后土壤中石油污染物的解吸率为38.7%;表面活性剂对石油污染物的解吸动力学曲线用Elovich方程拟合,效果最好,相关系数为0.970 2~0.995 6;非离子表面活性剂(TX-100、TW-80)对石油污染物中饱和烃组分的解吸率优于阴离子表面活性剂(SDS、SDBS),而对芳香烃组分的解吸率不如阴离子表面活性剂。