油田废压裂液的危害及其处理技术研究进展
摘要：通过对近l0年来国内石油天然气工业应用的压裂废水处理技术情况的总结，从技术角度出发提出了现阶段压裂废液处理存在的几个难题，并针对上述问题提出了相应的建议。
关键词：废压裂液；处理技术；危害；研究进展
油水井压裂、酸化是油田增产和增注的有效技术，每年大庆油田进行油水井压裂、酸化施工2400口井以上，每口压裂井产生废水100—200 m3,这些废水若直接外排，势必会给周边生态环境造成极大危害。
1 废压裂液的组成及其危害
压裂液是压裂技术的重要组成部分。其性能应满足以下施工作业要求：有效的悬浮和输送支撑剂的能力，滤失少、低摩阻、低残渣易返排、热稳定性和抗剪切性能；与地层岩石和地下液体的配伍性。为满足这些性能要求，压裂液体系往往需要十几个种类的添加剂如：(1)杀菌剂，(2)稳定剂，(3)粘土稳定剂，(4)聚合物，(5)水合缓冲剂，(6)缓冲剂，(7)表面活性剂，(8)苛性碱，(9)延迟添加剂，(1O)高温稳定剂，(11)抑铁剂，(12)交联剂，(13)交联稳定剂／活性剂，(14)破解剂，(15)破解酸等。
作业排出的残余压裂液中，含有胍胶、甲醛、石油类及其它各种添加剂，如果返排至地面的压裂液不经过处理而外排，将会对周围环境，尤其是农作物及地表水系造成污染。众多添加剂的加人使压裂液具有
高的CODcr值、高稳定性、高粘度等特点，而且由于添加剂种类繁多，使CODcr值的降低难度较大。特别是一些不易净化的亲水性有机添加剂，难以从废水中除去。压裂液残液各指标普遍超标，尤其是CODcr严重超标，BOD5/COD为0．19可生化性差。
2 国内压裂液处理技术
油田压裂废液中添加剂种类繁多，处理难度较大，主要采用化学法、生化法、固化法进行处理，根据不同的处理目的大致可将压裂废液的处理分为六种思路。
2．1 挖坑填埋
对环境要求不高的地方可直接挖坑填埋，废压裂液采用深坑填埋，但这种方法正处于淘汰阶段。
2．2 固化法
万里平等采用普通硅酸盐水泥和生石灰作固化基材，固化处理南阳油田探井残余压裂液，固化剂最佳配方为：30％普通水泥+20％生石灰+0．5％～1％助凝剂+2％吸水剂+10％加重剂，可得到初凝时间适当，抗压强度较好的固化块。毒性浸泡实验表明，重金属和COD值得到很大程度的降低，完全达到对环境无害的要求。固化法是一种较为被环境所接受的方法，但存在固化成本较高，操作复杂等缺点。
2．3 焚烧
焚烧法处理废液是将高浓度有机物废液在高温下进行氧化分解，使有机物转化为水、二氧化碳等无害物质。化工厂的高浓度有机废液常采
用这种方法处理。在油田，将酸化压裂作业后的一部分残酸焚烧，可控制一些水污染物排放，但这也会产生大气污染。
2．4 处理后回用于其他作业工程
对于变质压裂液经过固液分离处理后，调整粘度做水驱油调整剂使用。李俊旭等对处理水配制的压裂液的基液粘度、交联、抗温抗剪切破胶和残渣量以及贮存时问等进行了系统的评价，认为处理水的pH 值、细菌和硼含量是保证处理水作为配制压裂液用水的最重要因素，尤其是硼含量对交联的影响最大。据国外研究表明，返排出的压裂液可用作固井水泥浆用水。如在美国的两个州，对废压裂液进行成分分析及作为固井水泥浆的可行性研究，认为废压裂液中含有多种固井水泥浆用的添加剂。通过在1998年的实际使用，每年可使50 000加仑废压裂液处理成本节约10 000美元，处理每加仑的废液可节约治理成本约0．2美元。
2．5 处理后作注水水源
压裂废水量大时，可作为注水水源。何焕杰等经过“预处理一化学法降粘一按一定比例掺人采油污水中一处理一回注”流程用作注水水源。张梅华等对油田钻井和油水井作业过程产生的单井钻井污水、酸化废液、压裂废液和采油厂污水站收集的混合废液的主要污染物成分进行了分析，结果表明：压裂废液与采油污水掺混处理后，对净化水透光率影响不大，主要影响膜滤系数(MF)和总铁含量，MF极低，经常测不出(微孔薄膜过滤器出水口无水滴出现) 。王松等通过对压裂废
液成分的分析，结合纳米催化氧化的原理和特点，提出了一套纳米光化技术处理压裂废液的方案即：采用混凝—氧化一吸附—光化法处理压裂液，加入0．25 g／L混凝剂C一1，0．1 g／L助凝剂C一6，0．05 g／L助凝剂C一7，0．3 m#L氧化剂O一1和1 g／L吸附剂A一1，最后进行光化处理。处理后出水进人系统水后没有生成沉淀、气体等，对系统水水质没有较大改变，处理后出水的pH值为7．11、含铁为0．5 mg/L、含油为0．5 mg/L、含硫为7．6 mg／L、细菌为76个／mL，悬浮物为4．7 mg／L，达到了回注标准。该技术已经在河南油田进行了中试，取得了较好的效果嘲。蔡爱斌等将中原油田钻井废液和压裂废液分别进行预处理后集中，然后与采油污水按1：20掺混进行再处理，通过测定其膜滤系数(MF)表明其水质无结垢倾向，与现用的杀菌剂、缓蚀剂、地层水的配伍性良好，可做回注水使用网。但如果废压裂液添加过量，会造成采油污水处理过程中絮体上浮，一级沉降池不能处理，由于絮体小进入沉降罐，造成整个处理系统稳定性发生波动。
2．6 处理后达标排放
当废压裂液处理的目的为达标排放时，处理方法基本为絮凝法、氧化法、生物法、吸附法等几种技术联合使用。这部分技术在国内一直是热点，但由于压裂废液的成分复杂，处理流程一般较长且成本较高(一般均高于50元／立方米)，使得很多技术仍停留在实验室研究阶段而在现场的应用较少。
刘真等针对井下作业压裂废水特点，提出采用混凝一隔油法处理，再用次氯酸钠结合紫外光进行深度处理，可氧化分解难处理的一部分高分子有机物，结果表明：在适宜的处理条件下，可将水中COD从
6 500 mg／L降至74 mg／L和油类物质从352 mg／L降至5．9 mg ／L，去除率分别为98．9％和98．3％。张宏等和杨衍东等根据残余压裂液的实际情况均选定了混凝--氧化一-Fe／C微电解
—H2O2/Fe2+催化氧化一活性炭吸附的五步法处理工艺，张宏等通过该流程使河南油田废压裂液CODc 由12 000 mg／L降至451 mg／L 取得了较好的处理效果，经初步估算，处理每立方米压裂废液，“五步法”工艺处理费为157．2元，整体固化法处理费用为156元，处理费用高，处理时间长，也仅完成了室内研究。万里平等首次将Fe／C 微电解用于处理混凝后的压裂废水，通过大量室内实验，确定了“混凝一氧化—Fe／C微电解一H2O2/Fe2+催化氧化一活性炭吸附”五步法处理工艺，可使废水中CODcr值从12 000 mg／L下降到140 mg ／L，COD的去除率达98．83％，并将其用于处理其它油井的压裂返排液n ，其处理时间为9～12 h，处理成本大于120元／吨。钟显等将压裂返排液在混凝、Fe／C微电解、活性炭吸附等
物理化学预处理的基础上采用活性污泥法进行处理，CODcr去除率达到95％以上，处理后的压裂返排液CODcr含量达到国家一级标准。何红梅等复合高分子絮凝剂对压裂返排液进行处理，可使废水中CODcr值从2 298 mg／L下降到597 mg／L，COD的去除率达74％，
处理后废水水质大大得到改善。李健等以大港油田港深11-8井为研究对象，通过大量室内试验，最终采用“混凝一萃取微电解一活性炭吸附催化氧化一生化”六步法处理废水。试验结果表明：原水的CODcr从6 460 mg／L降至90 mg／L，达到一级排放标准。万里平等以改性膨润土负载TiO2一Ag20复合催化剂处理川中矿区角53
井钻井废水和南阳油田探23井压裂废水，详细探讨了溶液pH值、TiO2加量、充气量和光照时间对废水COD去除率的影响。结果表明，在溶液pH值为3，TiO2加量为0．4％((I))，充气量为15 L／min，光照时间为3 h的最佳条件下，压裂废水的COD去除率为57．0。秦芳玲等探讨了废水的pH，COD初始浓度、臭氧投加量和臭氧化时间等因素对油田作业废水的COD去除效果的影响结果农明，臭氧化对油田作业废水COD去除效果影响的主要因素为废水pH，废水的COD和臭氧投加量；当废水的COD为1 064．0 mg／L，pH为3．0、臭氧投加量为10 g／L时，废水的COD去除率达到69．1％。林孟雄等通过对压裂液的来源、水质特征、治理现状等常用方法的分析，确定了物理化学脱稳，过滤、O，／H O：复合催化氧化、深度氧化的达标治理工艺路线。经过处理后的压裂液澄清透明，COD由
13 150 mg／L降至98．6 mg／L。王珂昕根据大庆油田压裂液的成分，遵循总的设想，参考压裂施工残液处理技术，设计工艺流程如下。根据废液特点设计提出了分别以絮凝法和生物膜法为主体、过滤设施为辅助；以气浮法和微电解法为主体、过滤设施为辅助；以絮凝法、
电解法、催化氧化法为主体，过滤吸附为辅助的三种处理流程，三种流程均采用多级自流、分段处理、逐级降解的形式㈣。孙玉芬等利用Fenton试剂对压裂废液中的高分子添加剂进行氧化，可有效降低作业废液的粘度，在一定范围内，增大FeSO4浓度明显提高了Fenton 试剂的氧化降粘处理能力，对反应数据进行拟合的结果表明，Fenton 试剂氧化降粘的反应级数为一级，拟合系数0．98以上。
3 废压裂液处理技术现存的问题
废压裂液的主流处理方式主要有两种：一是经过预处理后回注；一是处理后直接外排。这两种处理方法各有其独到的好处，纵观国内外对井下作业污水的处理，仍局限在一级处理阶段，这些技术都或多或少地存在一些缺陷，如处理设施复杂、工艺繁琐、处理费用昂贵、无成熟工艺，或者由于技术可实现性要求很高，在现场难以实施等问题而不能应用，除从技术角度考虑外还存在以下较难克服的问题：
1 压裂废液预处理后作为注水水源回注，混掺比例的波动会影响回注水处理系统的稳定性；
2 目前以达标排放为目的处理方法只注重对COD的去除效果而对水中高浓度的Cl一几乎没有去除效果，这种水排放后会对受纳水体造成严重污染；
3 目前试油、压裂作业产生的废液尚没有成熟的处理工艺和设施，尤其是边远井的作业废水处理问题和去向问题。
4 压裂液处理技术发展的建议
针对上述存在的问题，提出几点压裂液处理技术发展的建议：
1 加紧开发研制绿色酸化压裂液；
2 研制并开发出适合处理高含有机物体系污水处理的混凝剂和氧化剂；
3 研制并开发利用高级氧化技术为核心的新型处理工艺；
4 研制并开发撬装式压裂废液处理装臵，进一步降低处理成本；
5 将压裂废液处理过程中产生污泥的无害化处理并人流程一起考虑；
6 健全各项规章制度并严格执行，减少作业中污染物的无组织排放。
废乳化液处理 Prepared on 22 November 2020
废乳化液 机械制造工业中，金属切削加工使用大量乳化液作为润滑冷却之用，乳化液经过一段时间使用后,就会变成废水排出。 乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性,还加入了亚硝酸钠等。 由于乳化剂都是表面活性剂，当它加入水中，使油与水的界面自由能大大降低，达到最低值，这时油便分散在水中。同时表面活性剂还产生电离，使油珠液滴带有电荷，而且还吸附了一层水分子固定着不动,形成水化离子膜，而水中的反离子又吸附再其外表周围，分为不动的吸附层和可动的扩散层,形成双电层.这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合，使油珠能够得以长期地稳定在水中,成为白色的乳化液。 配制的乳化液pH值一般再8~9之间，有的甚至高达10~11. 乳化液废水水质如表1-1所示：
2. 乳化液废水处理原理 根据乳化液的性质，进行乳化液废水的处理需经过二个步骤： 破乳剂油；(2)水质净化去除表面活性剂等物质。 破乳方法种类较多，有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法，现介绍如下 在乳化液中加入电解质，电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即争水作用，使乳化液中的自由水分子减少了,对油珠产生脱水作用，从而破坏了乳化液油珠的水化层，中和了油珠的电性，破坏了它的双电层结构，因而油珠失去了稳定性，产生凝聚现象(电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类)，其反应式如下： 2C17H33COONa+2MgCl2－→(C17H33COO)2Mg+2NaCl 油酸皂镁皂 2C17H33(OSO3Na)COONa+2CaCl2－→(C17H32)2(OSO3)2Ca(COO)2+4NaCl 磺化蓖麻油 2R－SO3Na+CaCl2－→[R－SO3]2Ca+2NaCl(R为烷基) 石油酸钠石油磺酸钙 加入混凝剂，则加快起到油水分离的目的。 在实际使用中，应注意调整水的pH值,将pH值调整为较好。 四种破乳方法比较见表2-1：
电凝聚法处理乳化液废水的应用 摘要：比较了化学法与电化学法处理乳化液污水的特点。采用电脉冲电源技术进行了实际应用，结果表明电脉冲凝聚技术在乳化液污水处理取得了良好的处理效果，同时减少了能源的消耗和电极的极化。 关键词：乳化液水处理污水含油污处理电凝聚法 一、乳化液废水处理工艺 （一）废水水量、水质、排放标准。 （二）乳化液污水处理。 1、乳化液污水的处理方法。乳化液污水属于含油污水类型。对不同形态的油采取不同的方法，重点是乳化油的处理，同时除去化学添加剂、cod等。 ①可浮油：油珠颗粒较大，一般大于15μm,通常大部分以浮油形式存在，以连续相的油膜漂浮于水面而能被撇除，主要采用隔油池去除。 ②分散油：粒经在1～15μm的微小油珠悬浮分散于水相中，不稳定，静置一段时间，可聚集成较大的油珠转化为可浮油，也可能在自然和机械作用下转化为乳化油。 ③乳化油：由于表面活性剂的存在，油在水中呈乳液状，易形成o/w型乳化微粒，粒径小于1μm，表面常常覆盖一层带负电荷的双电层，体系较稳定，不易上浮于水面。必须经过破乳后才能够处理。 目前，乳化液污水处理方面，一是化学药剂法(药剂破乳)工艺过程为：加药(破乳) →沉降→过滤或加药(破乳)→气浮→过滤法。化学药剂法具有工艺成熟、可靠的特点。实际应用方面也取得了较好效果。但是从节约能源和合理化使用资源及操作管理的角度看，化学药剂破乳法不同程度地存在成本高、使用受局限、工艺过程复杂(如药剂的筛选、投加量、投加点、投加方式、现场的配置等)操作不便等不足之处。特别是近年来乳化液产品的稳定性得到很大提高，采用化学药剂法破乳一是时间长，二是用药量大，三是难以找到合适的破乳剂等问题时常出现。电化学方法治理污水具有无需添加(或少量添加)氧化剂、絮凝剂等化学药品；水质适应范围宽，并能够处理复杂的一般方法难以处理的污水；设备体积小，占地面积少，操作简便灵活等优点。但电化学方法存在着能耗大、阳极钝化、成本高等缺点。限制了电化学方法在污水处理中应用。 2、脉冲电化学法处理乳化液废水。 近年来国内外大力开展电化学技术在废水处理方面的应用理论和技术的研究已在很多领域取得突破性进展。本文主要介绍一种电化学处理废水的新方法——脉冲法处理废水，该方法应用了脉冲电源技术，克服了恒压电化学法的弱点。具有高效率、低功耗、铁耗小、电极不易极化等优点。
压裂技术现状及发展趋势 (长城钻探工程技术公司) 在近年油气探明储量中，低渗透储量所占比例上升速度在逐年加大。低渗透油气藏渗透率、孔隙度低，非均质性强，绝大多数油气井必须实施压裂增产措施后方见产能，压裂增产技术在低渗透油气藏开发中的作用日益明显。 1、压裂技术发展历程 自1947年美国Kansas的Houghton油田成功进行世界第一口井压裂试验以来，经过60多年的发展，压裂技术从工艺、压裂材料到压裂设备都得到快速的发展，已成为提高单井产量及改善油气田开发效果的重要手段。压裂从开始的单井小型压裂发展到目前的区块体积压裂，其发展经历了以下五个阶段[1]：（1）1947年-1970年：单井小型压裂。压裂设备大多为水泥车，压裂施工规模比较小，压裂以解除近井周围污染为主，在玉门等油田取得了较好的效果。 （2）1970年-1990年：中型压裂。通过引进千型压裂车组，压裂施工规模得到提高，形成长缝增大了储层改造体积，提高了低渗透油层的导流能力，这期间压裂技术推动了大港等油田的开发。 （3）1990年-1999年：整体压裂。压裂技术开始以油藏整体为单元，在低渗透油气藏形成了整体压裂技术，支撑剂和压裂液得到规模化应用，大幅度提高储层的导流能力，整体压裂技术在长庆等油田开发中发挥了巨大作用。 （4）1999年-2005年：开发压裂。考虑井距、井排与裂缝长度的关系，形成最优开发井网，从油藏系统出发，应用开发压裂技术进一步提高区块整体改造体积，在大庆、长庆等油田开始推广应用。 （5）2005年-今：广义的体积压裂。从过去的限流法压裂到现在的直井细分层压裂、水平井分段压裂，增大储层改造体积，提高了低渗透油气藏的开发效果。 2、压裂技术发展现状 经过五个阶段的发展，压裂技术日趋完善，形成了三维压裂设计软件和压裂井动态预测模型，研制出环保的清洁压裂液体系和低密度支撑剂体系，配备高性能、大功率的压裂车组，使压裂技术成为低渗透油气藏开发的重要手段之一。 2.1 压裂工艺和技术
油田污水处理技术发展趋势 在原油生产的过程中会产生大量的污水，如果这部分污水不经过处理就排放到外界环境中，会给外界环境产生极大的污染。在另一方面，目前我国政府十分重视环境保护以及水资源保护工作，在这一背景下，油气生产公司只有采取一切措施对污水进行处理才符合我国的相关要求，处理后的污水不但可以排放到外界环境中，而且还可以用于油井回注，由此可见，污水处理可以为油气生产企业带来一定的经济利益。目前，油田污水处理技术已经取得了较大的进步，但是各种污水处理技术仍然存在一定的缺陷，针对此问题，本次研究首先对污水处理的重要性以及发展现状进行简单分析，在此基础上，提出污水处理技术的未来发展趋势，为推动污水处理技术的进一步发展奠定基础。 一、油田污水处理重要性分析 我国属于世界石油大国之一，经过多年的发展，石油已经成为我国经济发展的动力，目前，新能源正在如火如荼的发展，但是仍然无法动摇石油资源的地位。对于石油产业而言，其产业链相对较长，产业链的任何一部分都会对社会产生较大的影响。我国的石油产业已经进入到了成熟阶段，大多数油田已经进入到了开发的中后期阶段，在原油开发的中后期阶段中，原油的含水量相对较高，原油被开采出地面以后需要对其进行油水分离，进而会产生大量的污水，污水的组成十分复杂，部分污水中含有大量的重金属离子，这部分离子会对土壤产生极大的破坏。在原油生产过程中，还有一定污水称之为含油污水，所谓含油污水主要指的是含有原油的污水，这部分污水的排水量相对较大，也会对周围的环境产生较大的破坏。为了推动我国能源的可持续发展，同时达到环境保护的基本目标，对油田的污水进行处理十分重要。 二、油田污水处理技术现状 油田污水处理主要指的是采取一切方法将污水中的有害成分除去，或者将有害成分的含量降至某一标准，使得污水可以得到循环利用或者可以达到排放标准。目前，我国油田在进行污水处理的过程中所采取的方法相对较多，针对污水中有害成分的不同，可以采取不同的污水处理方法。 物理分离是油田常见的污水处理方法，该种方法就是采用物理手段将污水中的水分和悬浮物分离，一般情况下，物理分离方法所使用的设备都相对较为简单，设备的操作难度相对较低，其中，重力分离技术、气浮分离技术都属于物理分离技术。重力分离技术主要是利用水分子与油分子密度的不同，进而将两者分离，该种分离方法可以对油田污水进行大量处理。气浮分离技术主要是在污水中充入一定量的气体，进而使得污水中产生一定量的气泡，原油可以附着于气泡上，然后被气泡携带出水面，该种方法进行油水分离的效果相对较好。 由于物理分离技术很难将污水中的有害物质全部除去，因此，大多数油田也引进了化学处理技术，所谓的化学处理技术就是向污水中添加一定量的化学试剂，通过化学反应的方式将污水中的有害物质除去，常见的化学处理技术有絮凝技术、缓蚀技术、阻垢技术以及电脱技术。絮凝技术主要是对污水进行过滤之前，向污水中加入一定量的试剂，进而可以使得有害物质呈现出絮状结构存在于污水中，此时受到重力的影响，絮状物将会下沉，然后通过污水过滤就可以将其除去，该种方法还可以用于污水中的细菌处理。污水中含有部分腐蚀性物质会对金属产生腐蚀，腐蚀产物也属于有害物质，通过向污水中加入一定量的缓蚀剂，能有效避免污水的腐蚀作用，防止污水中的有害物质增加，该项技术就是缓蚀技术。通过对污水中的成分进行分析后发现，污水中含有大量的碳酸盐，这部分物质会在物体的表面形成垢，通过向污水中加入一定量的阻垢剂能有效避免出现结垢现象。电脱技术主要是通过电化学的方式对污水中的有害成分进行处理，其主要原理就是向污水中增加电流，通过氧化还原反应的方式将污水中有机物或某些重金属离子除去。
精心整理 废乳化液 机械制造工业中，金属切削加工使用大量乳化液作为润滑冷却之用，乳化液经过一段时间使用后 , 就会变成废水排出。 乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性 , 还加入了亚硝酸钠等。
2. 2.1 乳化液废水处理原理 根据乳化液的性质，进行乳化液废水的处理需经过二个步骤： 破乳剂油； (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。 破乳方法种类较多，有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法，现介绍如下 在乳化液中加入电解质，电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即争水作用，使乳化 液中的自由水分子减少了 , 对油珠产生脱水作用，从而破坏了乳化液油珠的水化层，中和了油珠
的电性，破坏了它的双电层结构，因而油珠失去了稳定性，产生凝聚现象 ( 电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类 ) ，其反应式如下： 2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 －→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl 油酸皂镁皂 2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 －→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl 磺化蓖麻油
2-2 所示： 2.2 处理工艺流程选择及设备
图 2-1 原乳化液处理机处理工艺流程图
上述处理工艺流程中存在以下问题 : a. 由于乳化液中油、SS、COD含量较高,一级气浮只能除去大部分油、SS、COD,残留的部分只能靠石英砂滤罐、两级活性炭吸附来保证出水达标,因此石英砂滤罐及两级活性炭滤罐负荷较重,造成经常反冲和活性炭很快饱和失去吸附作用需要更换的情况发生。 b.气浮设备进气未设自控装置，靠人工调整，很难达到良好的气浮效果，工人操作难度大。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/c87199993.html, 煤矿井下水力压裂技术的发展现状与前景 作者：郭晨 来源：《科学与财富》2016年第07期 摘要：我国煤炭安全生产形势依然严峻，增加煤层透气性、进行有效瓦斯抽放迫在眉 睫。水力压裂技术是目前增加煤层透气性最有效的方法之一，文章从水力压裂机理、封孔技术、工艺设备发展三方面，综述了我国井下煤层水力压裂技术的发展和应用前景。 关键词：水力压裂；煤层；增透；发展现状 基金项目：重庆科技学院研究生科技创新计划项目，编号：YKJCX2014047 目前我国煤炭行业的安全形势依然严峻，由于煤层透气性低、瓦斯难以有效抽放导致的瓦斯突出、爆炸等事故屡见不鲜，造成了巨大的人员伤亡和经济损失，因此，加强瓦斯抽放、增加煤层透气性势在必行。水力压裂技术已成为增加煤层透气性最有效方法之一，本文通过介绍水力压裂机理、封孔技术及工艺设备的研究现状，指出水力压裂技术研究的必要性与可行性，以期为工程应用提供参考。 1.水力压裂机理研究 水力压裂技术1947年始于美国，起初主要用于低渗透油、气田的开发中，在地面水力压裂方面的研究仅仅局限在石油、油气藏以及地热资源的地面钻井开采过程中[1]。前苏联科学 家在20世纪60年代开始在卡拉甘达和顿巴斯矿区进行井下水力压裂的试验研究[2]。目前针对井下煤层水力压裂增透技术的研究已取得了明显发展，国内学者郭启文、张文勇等经过试验与现场应用研究了煤层的压裂分解机理，指出水力压裂技术只能够在煤层内产生很少的裂缝，并会在裂缝周围产生应力集中区[3]，存在一定局限性。李安启等将理论与实践相结合，研究了 煤层性质对水力裂缝的影响，还在煤层压裂裂缝监测基础上提出了煤层水力裂缝的几何模型。 在水力压裂机理方面的研究，国内外学者对水力压裂在油气系统地面钻井压裂、煤炭行业井下增加煤层透气性方面都进行了较为深入的研究，但其压裂机理方面仍存在一定分歧，不能很好的控制水力压裂的效果。随着我国煤炭安全生产逐步发展和穿煤隧道等工程的逐步建设，水力压裂技术将大范围推广应用，因此加强水力压裂技术理论研究势在必行。 2.压裂钻孔封孔技术研究 煤层水力压裂钻孔封孔是有效实施水力压裂技术的关键，而封孔质量的好坏取决于两个主要因素：①封孔材料，需要选择性能良好、价格适中、易于操作的材料；②封孔的长度，封孔长度太短会导致高压水的渗漏，太长会造成人力、材料、时间的浪费。因此，要使水力压裂技术能够有效开展，必须在选取“物美价廉”的封孔材料的同时，研究材料承载能力与封孔长度之
延安职业技术学院 毕业论文 题目：延长油田用压裂液的优点与不足所属系部：石油工程系 专业：应用化工生产技术（油田化学）年级班级：07应用化工（4）班 作者：李阿莹 学号： 指导老师： 评阅人： 2010年月日
目录 第一章绪论…………………………………………………………………（）第二章延长油田地质情况……………………………………………（）第三章压裂液概述………………………………………………………（）3.1 概述………………………………………………….……………………（）3.2 分类……………………………………………………………….………（）3.3 压裂液的国内外研究与应用状况…………………………….….（）第四章延长油田用压裂液…………………………………..………（）4.1 胍尔胶压裂液……………………………………………………………（）4.2 清洁压裂液………………………………………………………………（）4.3清洁压裂液与胍胶压裂液的应用对比…………………………………（）结论…………………………………………………………..…………….………（）参考文献…………………………………………………………….……………（）致谢………………………………………………………………………………（）
摘要：经过几十年的开发,延长油田已进入中后期开发阶段,为了达到稳产、增产进而合理利用资源的目的,油田企业会对部分井实施措施作业。本论文以此为出发点,就油田常用的两种压裂液体系用外加剂、工艺、施工效果等方面做了概述并由对两种压裂液体系的应用对比,总结出各自的有优点与不足. 关键词：水力压裂延长油田胍胶压裂液清洁压裂液
废乳化液处理
管式共凝聚混凝气浮与生物氧化组合工艺 处理废乳化液的研究 费庆志1，李福忠2 （1．大连交通大学环境与化学工程学院，116028；2.大连交通大学环境与化学工程学院，116028） 摘要：随着机械制造业的快速发展，乳化液用量迅速增加.排放的废乳化液会对环境造成污染和损害，研究推广有效合理的废液处理技术，已成为一个重要课题.本实验研究中先利用实验确定了最佳PAC的投药量2g/L、PAM的投药量0.03/L，pH值8.5左右效果最好.然后利用管式共凝聚气浮法进行了乳化液破乳实验，由此确定适合的混凝气浮操作条件.经过管式共凝聚气浮处理原水COD由2.2?Skip Record If...?104mg/L降到0.2?Skip Record If...?104mg/L左右，SS由1716mg/L降到189mg/L左右.之后利用生物接触氧化技术对管式共凝聚气浮后的出水进行处理，最后的出水COD在330mg/L左右.根据实验结果，确定了“管式共凝聚气浮+生物接触氧化”工艺处理乳化液废水的可行性. 关键词：乳化液;管式共凝聚气浮;生物接触氧化 Abstract:With the rapid development of machinery manufacturing, emulsion in machining has been widely applied. Emissions of waste emulsion causes environmental pollution and damage.Research to promote effective and rational waste processing technology, has become an emulsion study of an important subject.In the experimental study, the first use of pilot-plant testing to determine optimal dosing coagulants PAC dosage of 2g / L, PAM of the optimum is 0.03/L, and the pH value on the mixed coagulation effect and to determine the pH value of about 8.5 when the coagulation best results. Then with the pilot test, according to the results of the use of tube-coagulation flotation method of the emulsion, to determine process conditions, etc., thus to determine a suitable flotation operating conditions. After tube-coagulation flotation treatment of raw water COD by 2.2?Skip Record If...? 104mg / L down to 0.2?Skip Record If...?104mg / L or so, SS from 1716mg / L down to 189mg / L or so. After the use of biological contact oxidation technology for tube-type of pool water after flotation processing, the final effluent COD in the 330mg / L or so. According to the experimental results, to determine the “tube-coagulation floatation + biological contact oxidation”process dealing with emulsion wastewater feasibility.
2012年4月8日星期日 1、黑油模型：指油质较重性质的油藏类型。黑油模型是最完善、最成熟，也是应用最为广 泛的模型。是油藏数值模拟的基础，其它模型大都是黑油模型的扩展。 （1） 黑油模型的基本假设：（1）油藏中的渗流是等温渗流。 （2）油藏中最多只有油、 气、水三相，每一相均遵守达西定律。 （3）油藏烃类只含有油、气两个组分。在油 藏状态下，油气两组分可能形成油气两相，油组分完全存在于油相内，气组分则可 以以自由气的方式存在于气相中，也可以以溶解气的方式存在于油相中，所以地层 内油相为油组分和气组分的某种组合。在常规油田中，一般不考虑油组分向气组分 挥发的现象。（4）油藏中气体的溶解和逸出是瞬间完成的，即认为油藏中油气两相 瞬时达到相平衡状态。（5）油水之间不互溶；天然气也假定不溶于水。 煤层气：赋存在煤层中以甲烷为主要成分、以吸附在煤基质颗粒表面为主并部分游离于 煤孔隙中或溶解于煤层水中的烃类气体。 全国煤层气试验区分布图 J3-K1 哈尔滨 28 3、页岩气 页岩气形成的条件 （1） 岩性：形成页岩气的岩石除页岩外，还包括泥岩、粉砂岩、甚至很细的砂岩 （2） 物性：页岩最突出的特点是孔隙度和渗透率极低，典型的气页岩的基质渗透率处于微 达西~纳达西范围，因此气体在储层中的流动主要取决于页岩中天然裂缝的发育情况 （3 ）矿物组成：粘土矿物和碳酸盐含量低、粉砂质或硅质（石英）含量较高比较有利。 （4）裂缝： 裂缝发育适中。 2012-4-9 4、压裂工艺成果 压裂工艺推陈出新，分段压裂、裂缝性气藏压裂、火山岩压裂、降滤压裂、重复压裂、转向 压裂、控缝高压裂等压裂技术得到了成功应用， 特别是水平井分段压裂技术的推广应用, 保障油气田增储上产方面发挥了巨大作用。 较好指标： 2、 乌鲁木齐 J1-2 J3-K1 J3-K1 J3-K1 J3-K1 J2 J1-2 J1-P2 J1-2 J1-2 西宁 兰州 J1-2 1-2 西安 P2 成都 2"| C-P 北京1 ? 济南3 9 C-P 长春 E J3-K1 1开滦 15 韩城 2大城 16 蒲县 3济南 17 柳林 4淮北 18 吴堡 5淮南 19 三交 6平顶山 20 临县 7荥巩 21 兴县 8焦作 22 丰城 9安阳 23 冷水江 10晋城 24 涟邵 11屯留 25 沈北 12阳泉 26 红阳 29 阜新 13澄合 27 铁法 30 辽河 14彬长 28 鹤岗 T3 武汉二 长沙 2 ： P2 上海 P2 P2 福州 卢台北
废乳化液 机械制造工业中，金属切削加工使用大量乳化液作为润滑冷却之用，乳化液经过一段时间使用后 , 就会变成废水排出。 乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是用乳化油根据需要用水稀释再加入乳化剂配制而成的。在机床切削使用的乳化液中为了提高乳化液的防锈性 , 还加入了亚硝酸钠等。 由于乳化剂都是表面活性剂，当它加入水中，使油与水的界面自由能大大降低，达到最低值，这时油便分散在水中。同时表面活性剂还产生电离，使油珠液滴带有电荷，而且还吸附了一层水分子固定着不动 , 形成水化离子膜，而水中的反离子又吸附再其外表周围，分为不动的吸附层和可动的扩散层 , 形成双电层 . 这样使油珠外面包围着一层有弹性的、坚固的、带有同性电荷的水化离子膜，阻止了油珠液滴互相碰撞时可能的结合，使油珠能够得以长期地稳定在水中 , 成为白色的乳化液。 配制的乳化液 pH 值一般再 8~9 之间，有的甚至高达 10~11. 乳化液废水水质如表 1-1 所示：
2. 2.1 乳化液废水处理原理 根据乳化液的性质，进行乳化液废水的处理需经过二个步骤： 破乳剂油； (2) 水质净化去除表面活性剂等物质。 破乳方法种类较多，有盐析法、乳酸法、凝聚法、顶替法、高压电法、吸附法等等。一般常用的采用盐析凝聚混合法，现介绍如下 在乳化液中加入电解质，电解质的离子在乳化液中发生强烈的水化作用即争水作用，使乳化液中的自由水分子减少了 , 对油珠产生脱水作用，从而破坏了乳化液油珠的水化层，中和了油珠的电性，破坏了它的双电层结构，因而油珠失去了稳定性，产生凝聚现象 ( 电解质一般分为二、三价的钙、镁、铝等盐类 ) ，其反应式如下： 2C 17 H 33 COONa + 2MgCl 2 －→ (C 17 H 33 COO) 2 Mg+2NaCl 油酸皂镁皂 2C 17 H 33 (OSO 3 Na) COONa+2CaCl 2 －→ (C 17 H 32 ) 2 (OSO 3 ) 2Ca (COO) 2 +4NaCl 磺化蓖麻油 2R － SO 3 Na + CaCl 2 －→ [R － SO 3 ] 2Ca+2NaCl (R 为烷基 ) 石油酸钠石油磺酸钙 加入混凝剂，则加快起到油水分离的目的。 在实际使用中，应注意调整水的 pH 值 , 将 pH 值调整为 8.5 较好。 四种破乳方法比较见表 2-1 ：
一、油田常用专业压裂软件 国外压裂设计分析软件主要包括：E-StimPlan、Terrfrac、GOHFER、Meyer、FracproPT 等。其中Terrfrac是由美国Cliffton教授开发，水力裂缝扩展理论最为完善，它采用了二维流动方式实现了裂缝扩展的全三维模拟，主要应用地热开发、核废料处理等领域，但是它仅针对水力压裂已知方案模拟，可以对压裂裂缝扩展的敏感性因素进行分析，在国外很少见到该软件设计的油田压裂实例。 GOHFER是美国Stim-Lab公司开发的，采用定向网格式储层描述技术，其特点是采用有限元求解，具有较好的模拟复杂地质条件下裂缝扩展的能力，但是该软件的导流能力预测、产能预测模块尚不完善，无法进行压裂方案的经济优化设计，不能开展泵注程序的优化。同时该软件在压裂测试诊断方面的功能不齐全，只有二维压力降落诊断分析功能。 FracproPT是美国GRI开发的，该软件优点是比较适合现场技术和施工人员应用，但是其模型是无计算网格的拟三维模型或者说是裂缝的形态是预先假设好的圆形/椭圆的固定形状，该软件在进行弱遮挡储层的裂缝扩展模拟时缝高容易出现失控和对于由于岩性差异造成纵向裂缝形态的重要影响由于模型过于简单而掩盖了（如泥岩段与砂岩段缝宽上的差异等）。这样大大制约了在弱遮挡储层及多层砂岩油藏压裂设计方面的应用。 MEYER是一套拟三维压裂设计分析软件，其优点是采用类似人工智能的技术进行压裂设计和分析，在国内外相对应用较少。 E-StimPlan是由国际上久负盛名的压裂专家. Nolte、Mike Smith先生创建的NSI公司开发的全三维压裂设计与分析软件，它不仅继承了压裂酸化领域的最新研究成果，适合压裂工程师进行压裂优化设计，尤其是Nolte、Smith创建的压裂压力诊断技术，特别适合现场工程师进行现场压裂分析。 E-StimPlan压裂设计分析软件具备目前进行压裂优化设计所需要的压裂设计、压裂分析/诊断、压裂油藏模拟和经济优化评价功能，能够完成压前地层评估、压裂方案设计与优化、全三维压裂模拟与敏感性分析、压裂过程及压后压力降落实时数据采集与分析、压力历史拟合和压裂效果评价等工作。其突出技术特点如下： 1、水平井压裂方面 (a)地质建模方面：具备综合、便捷的水平井地质建模功能。它是可以通过引入邻 近井在三维空间用深度校正的方式来实现建模，并运用图形显示。显示的内容除 了地质分层外，还包括深度转换后的测井曲线和E-Stimplan计算的地应力曲线 等。 (b)在裂缝起裂机理方面：考虑到一般起裂初期总是沿井筒垂直向上开始起裂的。
机加工中废乳化液的处理研究 摘要：本文对机加工中的高浓度废乳化液进行了化学破乳法的试验研究。分别采用酸化、电解质、混凝剂以及电解质与混凝剂复合处理废乳化液。试验表明，电解质与混凝剂复合使用处理效果好，并进一步选用CaCl2 +FeCl3和CaCl2 +Al2(SO4)3作对比试验，研究了最佳投药量、最佳pH值范围、破乳时间以及絮渣的处理。结果表明，CaCl2 +FeCl3较CaCl2 +Al2(SO4)3而言，投加量少、pH范围较宽、CODcr和油的去除率高，而且可以回收油。 关键词：乳化液；破乳；混凝 Research on the Treatment of Emulsion Generated by Machine Finishing Zhao Dachuan, Wu Juan (School of Environmental Science and Engineering, Shandong University, Jinan 250100 ) ABSTRACT：The demulsifying property of high concentration emulsion in machine working processes has been studied by chemical method in this paper. The beaker-tests have been taken on the emulsion by acidification and the additive of electrolyte, coagulation and the combination of electrolyte and coagulation respectively. The combination of electrolyte and coagulation is proved to be most effective. Then taking an ulterior step, the contrast tests have been carried out about the CaCl2 +FeCl3 and CaCl2 +Al2(SO4)3 to determine the optimal dosage, pH and the duration of demulsify, and the treatment of the residue. The experimental results show that CaCl2 +FeCl3 is superior to the CaCl2 +Al2(SO4)3 with its characteristics of the lesser dose，the wider adapted pH，the higher removal of CODcr and oil, and the reclaimation of oil. Key words：emulsion ; demulsify ; coagulate 在机械加工工业，尤其是轴承和汽车配件加工企业的切削、研磨等加工过程中，乳化液被普遍使用。在使用过程时，乳化液发生不同程度的酸败，性能降低，因此要定期更换新的乳化液。随着工业的迅速发展，这种含油污水的排放量与日俱增。废乳化液除具有一般含油废水的危害外，由于表面活性剂的作用，机械油高度分散在水中，动植物、水生生物更易吸收，而且表面活性剂本身对生物也有害，还可使一些不溶于水的有毒物质被溶解。为提高乳化液的防锈性，添加的亚硝酸钠很容易转化成致癌的亚硝基胺，对生态系统造成严重破坏，必须加以治理。 目前，我国对机械加工中排放的高浓度、乳化严重的含油废水仍没有得到很好地处理。主要是由于随着技术的提高，乳化液的稳定性越来越高，越来越难破乳。国内外处理这类废水主要用化学破乳、药剂电解、活性炭吸附或超滤（或反渗透）等处理技术[ 1]。化学破乳法是目前国内外普遍用来提高水质处理效率的一种既经济又简便的水质处理方法，由于它对原水水质要求低，处理工艺和设备简单，操作方便，能耗低，对大、中、小型企业废乳化液处理皆适用等特点而被普遍应用[2]。常用的破乳方法有盐析法、凝聚法、酸化法、复合法。本文以气门生产车间的废乳化液为研究对象，选用化学破乳法，通过实验室实验，选择合适的混凝剂并确定了最佳投药量，最佳pH值范围和破乳时间，对于指导企业的废水处理具有实际意义。 1 试验材料和方法 试剂：FeSO4·7H2O（CP），FeCl3·6H2O，AlCl3，Al2（SO4）3·18H2O，PAC（工业产品）；NaCl，Na2SO4，石油醚（30～60），H2SO4，K2Cr2O7（基准试剂），（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O，Ag2SO4。 主要仪器：电热恒温鼓风干燥箱，501型恒温水浴器，分液漏斗，干燥器，791型磁力加热搅拌器，pHS—25型酸度计。 水样：取自济南某汽车配件厂气门车间，为切削液和乳化油的混合液。使用阴离子型表面活性剂石油磺酸钡和石油磺酸钠。水样的COD Cr为57326.7mg/L，油含量为23704.4mg/L，pH为10.08。 2 初步实验
280 水力压裂技术又称水力裂解技术，是开采页岩气时普遍采用的方法，先多用于石油开采和天然气开采之中，其原理时利用水压将岩石层压裂，从而形成人工裂缝，然后让裂缝延伸到储油层或者储气层，从而提高油气层中流体流动能力，然后通过配套技术使石油天然气在采油井中流动，从而被开采出来。这项技术具有非常广泛的应用前景，可以有效的促进油气井增产。 1?水力压裂技术的出现和发展 水力压裂技术是1947年在美国堪萨斯州实验成功的一项技术，其大规模利用是出现在1998年，在美国开采页岩气的时候，作为一项新的技术使用，而这项技术的运用，使美国美国页岩气开发的进程和效率大大加快。 水力压裂技术在中国的研究和开发开始于二十世纪五十年代，而大庆油田于1973年开始大规模使用这项技术，迄今已有30年历史。而随着时代的发展，中国的压裂技术已经有了长足进步，已经非常接近国际先进水平。而在技术方面，由于不断引进和开发相关的裂缝模拟软件等，通过多次的实验研究，在很大程度上实现了裂缝的仿真模拟。而相应的技术也使用在了低渗透油气田的改造工作中，并且在中高渗透性油田也有广泛应用。这项技术在低渗透油田的应用技术已经非常接近国际水平，相比较差距非常小。 2?水力压裂技术的发展现状 随着时代的发展，水力压裂技术也随之不断发展，逐渐成为一项成熟的开采技术。而这项技术具有一定的进步性，主要表现在以下方面： （1）从单井到整体的优化。最开始的时候，由于受技术限制，水力压裂技术只能针对一口井来使用，难以考虑到整体的效益。而随着技术的逐渐成熟，这项技术可以广泛的运用到整个油藏之中，可以对整个油藏进行优化设计，实现油藏的有效合理开发。 （2）在低渗透油藏的开发运用。由于受各种因素的影响，低渗透油藏大都难以有效的开发利用，虽然在各项新技术的使用下得到了一定得好转，但是低渗透油藏的开发依旧是举步维艰。而水力压裂技术的日益成熟，很大程度上改善了这一状况。通过综合考虑水利裂缝的位置和导油能力，使用水力压裂技术使油藏的流体流动能力进一步增强，从而实现低渗透油藏的最大程度的开采利用。 （3）水力裂缝的模型逐渐从二维转变为拟三维。水力裂缝的拟三维模型可以适用于各种不同的地层，可以非常真实的模拟水力压裂的过程，可以更好的更为直观的预测和观测水力压裂的使用进度，更好的对水力压裂过程进行控制，不但提高了效率，还可以在很大程度上节约成本。 （4）水力压裂规模扩大。随着技术的成熟和配套设施的完善，水力压裂的作业规模也随之变大，从最初的几立方米到现在几十甚至上百立方米，在很大程度上提高了效率，也提高了低渗透油藏的采油率，实现了油藏的有效利用，因而成为开采作业中非常重要的技术之一。 3?水力压裂技术的发展方向和前景 水力压裂技术具有广阔的发展前景，因为随着石油资源的逐年开采，低渗透油藏广泛出现，水力压裂技术之外的技术虽然可以一定程度上改善低渗透油藏难以开采的现状，但是随着时代的发展，水力压裂技术逐渐广泛使用在低渗透油藏之中，使低渗透油藏的开采效率大大增加。 （1）在低渗透油藏重复压裂促进采油率。主要的发展研究方向主要是加强对油藏状况的研究，建立科学的压裂模型，还要做到实时监测水力裂缝，对裂缝进度进行模拟和控制，其次利用高排量和大输砂量的泵注设备，进行注入作业，从而实现低渗透油藏的有效开发。 （2）做好拟三维化模型向全三维化模型的转换，全三维化模型可以非常有效的、更为直观的模拟和观测地下裂缝的进度，可以非常有效的控制水力压裂技术的科学使用。还要做好油气藏模拟技术的研发，配合三维化模型，更好的观测和了解油藏状态，从而做出合理的高效的开采计划。 （3）针对传统的水力压裂技术会出现污染地下水的问题，可以在无水压裂液体系做出研究，实现高能气体压裂技术和高速通道压裂技术等新技术的开发和利用，实现提高开采效率和环境保护的双赢。 有水压裂到无水压裂，从直井压裂到水平井分段压裂，从常规的压裂技术到现在的体积改造技术，压裂技术不断进步的同时，为人类带来了丰富的油气资源。而随着油藏开发，大量低渗透油藏的出现，给水力压裂技术的使用带来了广阔的空间，因而水力压裂技术拥有非常好的发展前景。 4?结束语 水力压裂技术是油气开发中所需要的非常重要的配套技术，而水力压裂技术和开采开发之间的结合，很大程度上提高了采油效率，降低了成本，在很大程度上提高了开采水平，使低渗透油藏得以稳定生产。而我国在这一技术上进行了大量投入，从研究人员和设施上，为技术的发展提供了很好的支持。而这一技术的逐步发展，在很大程度上提高了我国油气的开发效率，也很大程度改善了我国的石油供应紧张的现状，为我国的可持续发展做出了重大贡献，而作为油气开发的重要技术，水力压裂技术也会进一步发展，实现更高效率的油气开采。 国内水力压裂技术现状 续震?1，2 卢鹏?1，3? 1.西安石油大学 陕西 西安 710000 2. 延长油田股份有限公司杏子川采油厂 陕西 延安 717400 3.延长油田股份有限公司下寺湾采油厂 陕西 延安 716100 摘要：最早的水力压裂技术出现于1947年，而现代使用的水力压裂技术则是1998年首次使用。这项技术的出现，是油气井增产出现了新的希望，帮助石油开采取得了很好的技术成就和经济效益，从而使这项技术在我国石油开采上广泛应用，并取得了很好的成果。本文针对我国水力压裂技术的现状和发展前景做出研究。 关键词：水力压裂?现状?前景
油田污水处理现状及发展趋势 摘要：油田污水处理的目的是去除水中的油、悬浮物、添加剂以及其它有碍注水、易造成注水系统腐蚀、结垢的不利成分。所采用的技术包括重力分离、粗粒化、浮选法、过滤、膜分离以及生物法等十几种方法。各油田或区块的水质成分复杂、差异较大，处理后回注水的水质要求也不一样，因此处理工艺应有所选择。研制新型设备和药剂，开发新工艺，应用新技术成为油田污水处理发展的新趋势。 关键词：油田污水污水处理技术分类膜分离技术MBR 1．概述 油田污水主要包括原油脱出水(又名油田采出水)、钻井污水及站内其它类型的含油污水。油田污水的处理依据油田生产、环境等因素可以有多种方式。当油田需要注水时，油田污水经处理后回注地层，此时要对水中的悬浮物、油等多项指标进行严格控制，防止其对地层产生伤害。如果是作为蒸汽发生器或锅炉的给水，则要严格控制水中的钙、镁等易结垢的离子含量、总矿化度以及水中的油含量等。如果处理后排放，则根据当地环境要求，将污水处理到排放标准。我国一些干旱地区，水资源严重缺乏，如何将采油过程中产生的污水变废为宝，处理后用于饮用或灌溉，具有十分重要的现实意义。 采用注水开采的油田，从注水井注人油层的水，其中大部分通过采油井随原油一起回到地面，这部分水在原油外运和外输前必须加以脱除，脱出的污水中含有原油，因此被称为油田采出水。随着油田开采年代的增长，采水液的含水率不断上升，有的区块已达到90％以上，这些含油污水已成为油田的主要注水水源。随着油田外围低渗透油田和表外储层的连续开发，对油田注水水质的要求更加严格。 钻井污水成分也十分复杂，主要包括钻井液、洗井液等。钻井污水的污染物主要包括钻屑、石油、粘度控制剂(如粘土)、加重剂、粘土稳定剂、腐蚀剂、防腐剂、杀菌剂、润滑剂、地层亲和剂、消泡剂等，钻井污水中还含有重金属。 其它类型污水主要包括油污泥堆放场所的渗滤水、洗涤设备的污水、油田地表径流雨水、生活污水以及事故性泄露和排放引起的污染水体等。 由于油田污水种类多，地层差异及钻井工艺不同等原因，各油田污水处理站不仅水质差异大，而且油田污水的水质变化大，这为油田污水的处理带来困难。 2.国内外油田污水处理技术现状 2.1 技术分类 2.1.1 物理法 物理处理法的重点是去除废水中的矿物质和大部分固体悬浮物、油类等。物理法主要包括重力分离、离心分离、过滤、粗粒化、膜分离和蒸发等方法。 重力分离技术，依靠油水比重差进行重力分离是油田废水治理的关键。从油水分离的试验结果看，沉淀时间越长，从水中分离浮油的效果越好。自然沉降除油罐、重力沉降罐、隔油池作为含油废水治理的基本手段，已被各油田广泛使用。 离心分离是使装有废水的容器高速旋转，形成离心力场，因颗粒和污水的质量不同，受到的离心力也不同。质量大的受到较大离心力作用被甩向外侧，质量小的则停留在内侧，各自通过不同的出口排出，达到分离污染物的目的。含油废水经离心分离后，油集中在中心部位，而废水则集中在靠外侧的器壁上。按照离心力产生的方式，离心分离可分为水力旋流分离器和离心机。其中水力旋流器，由于具有体积小、重量轻、分离性能好、运行安全可靠等优点，而备受重视。目前在世界各油田，如中东、非洲、西欧、美洲等地区的海上和陆地油田都有
乳化液废水处理概述 闫思敏，白栓栓 （西安晨宇环境工程有限公司，陕西西安710065） 摘要：乳化液废水中，油与水的界面自由能最低，油与水的亲和力最强，液体内部产生电离，油珠外表面形成电荷层，并吸附水分子层后形成水化离子膜，与其所带电荷相反的离子再吸附于水分子外表面形成扩散层，这样的水化离子膜具有弹性并带有同性电荷，即使油珠相互碰撞，也不能结合在一起，使水中油的成分稳定。 关键词：切削液乳化液；矿物油；乳化剂 1乳化剂的主要来源 乳化液主要用于水压机和车丝机工作过程中所使用的冷却或润滑液，这其中以水压机的打压液为主，虽然车丝机的切削液用量不大（成分与水压机的打压液相近），但已被丝扣油污染，所以也需要废液处理。在制造石油钢管的过程中，会产生大量的热，对金属切削设备造成严重损耗，因此在此工段使用乳化液，由于其润滑及冷却作用，设备损耗率大大降低。乳化液可以循环使用，一定周期后，排放至废水收集区域跟其它废水经过处理后再外排或回用。 2乳化液的主要成分 乳化液是用矿物油、乳化剂及添加剂混合配制好的乳化油稀释而成。为了使油水能够混合，所以需要加入适量的乳化液。乳化液中主要含有机油和表面活性剂，是由有机油加水稀释后再加入乳化剂配置的，三者比例是根据需要来确定的。由于乳化液中的主要成分是乳化剂，而乳化剂主要由表面活性剂组成，其分子包含极性基团和非极性基团。极性基团可溶于水，非极性基团可溶于油，所以乳化剂起到了水与油相互交融的作用。其原理为：乳化液废水中，油与水的界面自由能最低，油与水的亲和力最强，液体内部产生电离，油珠外表面形成电荷层，并吸附水分子层后形成水化离子膜，与其所带电荷相反的例子再吸附于水分子外表面形成扩散层，这样的水化离子膜具有弹性并带有同性电荷，即使油珠相互碰撞，也不能结合在一起，使水中油的成分稳定。当在水中加入油后，乳化剂分子将水与油连接起来形成水离子化膜，使油水能均匀的分布，形成白色乳化液。乳化液中由于乳化油的浓度不同，形成的乳化液有不同的用途：低浓度乳化液常常用于削磨或粗加工，此类乳化液适用于清洗及冷却；高浓度乳化液由于润滑效果好用于精加工。如需要更高的润滑性能，通常在乳化液中加入一些非金属，如氯、磷等极压添加剂，制成极压乳化液。 本设计中使用的乳化液为Quaker Chemical公司提供的半合成 厚的时代注解。人类学家格尔兹说："文化是一种通过符号在历史上代代相传的意义模式，它将传承的观念表现于象征形式之中。通过文化的符号体系，人与人得以相互沟通、绵延传续，并发展出对人生的知识及对生命的态度。"[5]一条宽六尺、长百米、高两米的小巷，一首"一纸书来只为墙，让他三尺又何妨？长城万里今犹在，不见当年秦始皇。"的短诗赋予了"六尺巷"一种宽容礼让的文化符号，表达了桐城人民的宽容的人生观、价值观，并且将其一代代相传下去。我们知道在一个社会分工日益精密和复杂的现代社会中，从事经济活动的人，在生产和销售的各个环节都要同各种职业各种身份的人打交道，而这种谦让、宽容、合作的精神的内涵也正是现代合作共赢经济理念的实践。 3长江 滨临长江，湖泊众多，水系发达，具有"水乡泽国"的地理特质，孕育了桐城人一种灵活应变、情感细腻、委婉含蓄的特质，这种长江文化蕴藏"柔"情"惠"质深深的扎根于桐城人的品格内，并赋予了时代的经济涵义。 桐城人在为人处世上，皆以"柔"（圆熟）为标准，而言语交谈，则以得体为维度。长江文化造就"柔"的文风，从而住在江畔的人就更加具有"柔"的特质。"柔"并不是"懦弱"，它常与"和"联系在一起，显示的一种江河水的上善之德情怀。这种"柔"情使得桐城人在日常的处世中总是显得委婉含蓄、不失分寸，即使在遇到冲突的时候，也用"柔"的精神解决纠纷、化解矛盾。这种"柔"也使得桐城人营造了一个和谐、亲切、祥和的社会关系，这种关系便成为了桐城人在日常经济活动中是的一种重要的可利用的文化资源。"惠"，则是灵活应变、善于思考、趋利避害的竞争意识，只有"惠"质的人才能适应不同的陌生环境，才能形成一种活力迸发、财富涌流的经济局面。 4结语 桐城区域文化的繁富、深奥以及其个中的原委是简短尺牍所不能涵盖的，而本文只是挑选了桐城区域文化中蕴涵的具有符合现代市场经济的精神文化："桐城派"弘扬了勤劳务实的精神，崇文重教的传统弥漫了人才的魅力，"六尺巷"传达的是一种宽容合作精神，徽商带给我们的是诚信经营，长江从骨髓里赋予了我们睿智灵活的气质。这些文化的特质推动桐城经济的发展，使桐城走出了一条特色县域经济的发展道路，同时也激励着桐城人更加勤劳、更加的奋进。 参考文献： [1]方苞.方望溪遗集[M].黄山书社,1990. [2]姚鼐.惜抱轩全集[M]..北京:中国书店,1991. [3]王凯符.桐城派文选[M].安徽人民出版社,1984. [4]王气中.桐城派研究论文集[M].安徽人民出版社,1963. [5]王铭铭.格尔兹的解释人类学[J].教学与研究,1999,(4). 100 2014年第5期