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不同多孔介质对油水分离效率影响实验研究

刘清栋  
【摘要】:目前,我国大部分油田已进入石油开发的中期和后期,需要注入油层的水量逐年增加,因此采出水量也随之加大。油水分离产生大量的含油污水,如不经处理直接排放,会对环境造成污染危害,严重时将威胁人民的生命安全,造成经济损失。利用粗粒化方法对含油废水进行一级处理,可以大大降低含油量,再进行二级处理和深度处理,能使油份及各项指标达到低渗透油藏对回注水水质的要求。 粗粒化方法去除含油废水的技术关键是粗粒化材料的选择。本课题对核桃壳、陶粒、聚乙烯、沙粒、亲油砂五种滤料,在室内进行了油水分离效率实验,并对分离效果较好的核桃壳、亲油砂进行了亲油亲水性实验,对核桃壳、陶粒、亲油砂在现场进行了粗粒化实验,并理论分析了微小颗粒在多孔介质孔隙中的上浮速度,得到了污水在多孔介质中的流动速度、多孔介质的厚度对油水分离效率的影响及核桃壳、陶粒、亲油砂滤料的粗粒化作用。 室内实验结果表明,随污水流动速度的增大,多孔介质对油水的分离效率降低;随多孔介质厚度的增加,分离效率增加,当厚度达到一定值时分离效率达到100%。核桃壳、亲油砂都是亲油性滤料,但亲油砂的亲油性要强于核桃壳。 现场粗粒化实验表明,亲油砂使污水中油滴粒径中值增长比例最大,约3倍左右,核桃壳、陶粒的粗粒化作用较差,在2倍左右;三种滤料对污水中油滴最小10%均值的改变相差不大,总体增长比例为1.2倍左右,效果不明显。多孔介质的孔隙较大时,微小颗粒上升到壁面的时间较长,不利于分离。通过对亲油砂滤料进行加气加油实验,发现亲油砂加气的粗粒化实验效果最差,出口处的油滴粒径中值仅比入口增加1.3倍;亲油砂加油可使油滴粒径中值增加2.3倍;亲油砂加油加气可使油滴粒径中值增加2.8倍。


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