聚合物在油田污水中降粘降解机理研究

部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)作为驱油用的聚合物在石油开采中大量使用,其水溶液的粘度是聚合物驱的重要指标。本文探讨了影响聚合物溶液粘度的诸多因素,研究探明聚合物水溶液粘度的影响因素,对更有效地采取适当的对策稳定或提高聚合物粘度、提高驱油效果、降低油田的综合成本具有重要的意义。 油田污水成分的分析非常重要,通常油田一般以容量法测定污水中阴、阳离子含量。本文研究了几种简便、快速、准确测定污水中阴、阳离子的方法。采用ICP-AES法对污水中阳离子进行了测定,并建立了一种ICP-AES法间接测定油田污水中的S2-的方法,同时用离子色谱对油田污水中阴离子进行了测定。 针对污水中含有残留聚合物的情况,研究了一种用紫外分光光度法测定油田污水中残留聚合物的方法。油田作为驱油使用的聚合物最常用的是聚丙烯酰胺,实验发现聚丙烯酰胺在200nm处产生最大紫外吸收,在250 mg/L范围内,吸光度A与聚丙烯酰胺浓度C呈良好的线性关系,相关系数为R2=0.9990,平均回收率为98.0%-101.2%,相对标准偏差小于0.25%,可以对油田污水中聚合物浓度进行测定。 从分子角度出发,采用紫外分光光度法对聚丙烯酰胺官能团吸光度进行测定,从分子结构的角度对其光谱行为进行研究,解释聚合物粘度下降的原因,为污水中聚合物降粘机理的研究提供了理论依据。同时为更好地选择驱油聚合物,选取两种功能型聚合物进行研究,通过对比分析,为驱油聚合物的选择和高性能聚合物的研发提供理论依据。本文还利用高效液相色谱对聚合物溶液超声,氧化后的产物进行了分析,进一步证实超声、氧化使聚合物降解降粘的机理。 油田污水中矿化度和硫化物含量都很高,它们对聚合物溶液的粘度影响较大。通过对比通空气、加H202或通入臭氧等手段,研究更好的除硫方法。结果发现：硫离子去除程度主要与加入的除硫物质的氧化性有关,氧化性越强,硫离子去除的效果将越好。纳滤膜是一种新型分子膜分离技术,是目前世界膜分离领域研究的热点之一。本文采用纳滤膜技术,活性炭吸附,臭氧氧化杀菌相互结合的方法处理污水中阴、阳离子,从而使污水中的矿化度大大地降低,这对提高聚合物粘度具有非常重要的意义。