第十五章第十五章油田污水处置油田污水处置 污水：从油井水：从油井产液中脱出的水。液中脱出的水。 处置置缘由：由：污水含有固体水含有固体悬浮物、原油，并有浮物、原油，并有腐腐蚀、结垢和垢和细菌繁衍等菌繁衍等问题。 回注地回注地层，要求注好水，注，要求注好水，注够水。水。 维护环境，境，节约水水资源。源。处置的目的：除油置的目的：除油除油除油剂 除氧除氧除氧除氧剂 除固体除固体悬浮物浮物絮凝絮凝剂 防垢防垢防垢防垢剂 缓蚀缓蚀剂 杀菌菌杀菌菌剂一、污水的除油一、污水的除油 污水中的油是以油珠的方式存在于水中，水中的油是以油珠的方式存在于水中，油珠油珠带负电。 油珠稳定缘由：油珠粒径小，油珠带负电油珠稳定缘由：油珠粒径小，油珠带负电污水含油的危害：经过贾敏效应堵塞地层，污水含油的危害：经过贾敏效应堵塞地层，使注水压力上升，呵斥注水困难。使注水压力上升，呵斥注水困难。除油的思绪：增大油珠半径，除油的思绪：增大油珠半径， 降低油珠外表的负电性。降低油珠外表的负电性。一、污水的除油一、污水的除油除油除油剂 1 1阳离子型聚合物：中和油珠外表阳离子型聚合物：中和油珠外表负电性性和和桥接油珠的作用。接油珠的作用。一、污水的除油一、污水的除油除油除油剂 2 2有分支构造的外表活性有分支构造的外表活性剂 ：可取代油珠：可取代油珠外表原有的吸附膜，使吸附膜外表原有的吸附膜，使吸附膜维护作用大大减弱。作用大大减弱。二、污水的除氧二、污水的除氧 水中的溶解氧的危害：水中的溶解氧的危害： 1 1添加金属的腐添加金属的腐蚀 2 2使溶于水中的化学使溶于水中的化学剂如聚丙如聚丙烯酰胺氧化胺氧化蜕变如降解减粘。如降解减粘。 除氧方法：除氧方法： 加加热、气提、抽真空、除氧、气提、抽真空、除氧剂。 除氧除氧剂：能除去水中溶解氧的化学：能除去水中溶解氧的化学剂。复原。复原剂。二、污水的除氧二、污水的除氧除氧除氧剂 1 1亚硫酸硫酸盐：亚硫酸硫酸盐、亚硫酸硫酸氢盐、硫、硫代硫酸代硫酸盐和低和低亚硫酸硫酸盐连二二亚硫酸硫酸盐。二、污水的除氧二、污水的除氧除氧除氧剂 2 2甲甲醛： 2CH2O + O22HCOOH 3联氨氨 (高温除氧高温除氧) ：4硫硫脲 ：二、污水的除氧二、污水的除氧除氧除氧剂 5 5异抗坏血酸：异抗坏血酸：三、污水中固体悬浮物的絮凝三、污水中固体悬浮物的絮凝 固体固体悬浮物主要浮物主要为粘土粘土颗粒，其特点是外表粒，其特点是外表带负电。 絮凝絮凝剂：能使水中固体：能使水中固体悬浮物构成絮凝物而下沉的物浮物构成絮凝物而下沉的物质。絮凝絮凝剂的作用的作用能中和固体悬浮物外表的负电性 使失去电性的固体悬浮物迅速聚结、下沉 混凝剂 助凝剂 三、污水中固体悬浮物的絮凝三、污水中固体悬浮物的絮凝 (1)(1)混凝混凝剂：(2)(2) 主要用无机阳离子型聚合物主要用无机阳离子型聚合物: : a 羟基铝、羟基铁和羟基锆 在在水水中中解解离离，给出出多多核核羟桥络离离子子，中中和和固固体体悬浮浮物物外外表表的的负电性。性。 b b 三三氯氯化化铝铝、硫硫酸酸铝铝、铝铝酸酸钠钠、钾钾明明矾矾、铵铵明明矾矾、三三氯氯化化铁铁、氧、氧氯氯化化锆锆 经过水解、水解、络合、合、羟桥作用，构成多核作用，构成多核羟桥络离子。离子。 三、污水中固体悬浮物的絮凝三、污水中固体悬浮物的絮凝 (2)(2)助凝助凝剂剂： 常用助凝常用助凝剂剂 水溶性聚合物水溶性聚合物 ：聚丙聚丙烯酰胺、部分水解聚丙胺、部分水解聚丙烯酰胺、聚乙二醇、胺、聚乙二醇、聚乙聚乙烯醇、醇、羧甲基淀粉、甲基淀粉、羟乙基淀粉、乙基淀粉、羧甲基甲基纤维素、素、羟乙基乙基纤维素、瓜素、瓜尔胶、胶、羧甲基瓜甲基瓜尔胶、胶、羟丙基瓜丙基瓜尔胶、胶、褐藻胶、黄胞胶等。褐藻胶、黄胞胶等。褐藻胶、黄胞胶等。有机阳离子型聚合物兼有混凝有机阳离子型聚合物兼有混凝剂和助凝和助凝剂的作用。的作用。三、污水中固体悬浮物的絮凝三、污水中固体悬浮物的絮凝 聚丙烯酰胺、部分水解聚丙烯酰胺、聚乙二醇、 留意：留意： 1混凝剂和助凝剂都有一个最正确浓度；混凝剂和助凝剂都有一个最正确浓度； 2参与顺序，即要先参与混凝剂，再参与助凝剂。参与顺序，即要先参与混凝剂，再参与助凝剂。 四、污水的防垢四、污水的防垢垢：在一定条件下从水中析出的溶解度很小的无机物垢：在一定条件下从水中析出的溶解度很小的无机物质。常常见垢：碳酸垢：碳酸钙垢、硫酸垢、硫酸钙垢、硫酸垢、硫酸锶垢和硫酸垢和硫酸钡垢。垢。 结垢：垢在管垢：垢在管线外表、外表、设备外表或地外表或地层外表的堆外表的堆积。 防垢防垢剂：防止或延：防止或延缓水中成垢离子的成垢堆水中成垢离子的成垢堆积。四、污水的防垢四、污水的防垢防垢防垢剂 1 1缩聚磷酸聚磷酸盐： 链状状缩聚磷酸聚磷酸盐和和环状状缩聚磷聚磷酸酸盐。 留意：留意： 缩聚磷酸聚磷酸盐运用温度：运用温度：50 50 四、污水的防垢四、污水的防垢防垢防垢剂 2 2膦酸酸盐制制备: :由多氨基化合物与甲由多氨基化合物与甲醛和和亚磷酸反响，再用磷酸反响，再用碱中和生成。碱中和生成。四、污水的防垢四、污水的防垢防垢剂防垢剂 2 2膦酸盐膦酸盐 特点：特点： 1用量低：用量低：质量量浓度普通在度普通在0.130 mgL-1。 2热稳定性好：如定性好：如EDTMP与与HEDP可分可分别 用到用到200和和250。 四、污水的防垢四、污水的防垢防垢防垢剂 3 3氨基多氨基多羧酸酸盐 制制备: :由多氨基化合物与由多氨基化合物与氯乙酸在碱性条件下反响生成。乙酸在碱性条件下反响生成。热稳定性 较好 四、污水的防垢四、污水的防垢防垢防垢剂 4 4外表活性外表活性剂特点：特点：热稳定性有差定性有差别四、污水的防垢四、污水的防垢防垢剂防垢剂 4 4外表活性剂外表活性剂 式式中中，R为C12C18；R为C8C14；n为210；M为Na、K、NH4。 在在防防垢垢用用的的外外表表活活性性剂中中，磺磺酸酸盐、羧酸酸盐等等类型型外外表表活活性性剂的的热稳定定性性明明显优于于硫硫酸酸酸酸酯盐型型外外表表活活性性剂的的稳定性。定性。 四、污水的防垢四、污水的防垢防垢防垢剂 5 5聚合物聚合物 构造特点：低相构造特点：低相对分子分子质量小于量小于51045104的的带羧基基链节的均聚物和共聚物。的均聚物和共聚物。 运用特点：用量低、运用特点：用量低、热稳定性定性较好，如聚丙好，如聚丙烯酸酸盐PAA可用到可用到120，而聚，而聚顺丁丁烯二酸二酸盐PMA可可用到用到180。 四、污水的防垢四、污水的防垢防垢剂防垢剂 5 5聚合物聚合物四、污水的防垢四、污水的防垢防垢剂防垢剂 5 5聚合物聚合物四、污水的防垢四、污水的防垢防垢防垢剂- -防垢防垢剂的作用机理的作用机理 1. 晶格畸晶格畸变变机理：防垢机理：防垢剂剂吸附吸附 2. 静静电电排斥机理：防垢排斥机理：防垢剂剂吸附吸附 3.反响反响+络络合合 螯合螯合 机理：防垢机理：防垢剂剂水解水解 四、污水的防垢四、污水的防垢防垢剂防垢剂- -防垢剂的作用机理防垢剂的作用机理 静电排斥机理静电排斥机理四、污水的防垢四、污水的防垢防垢剂防垢剂- -防垢剂的作用机理防垢剂的作用机理 反响反响+络合螯合机理络合螯合机理 金属腐金属腐蚀速度的表示方法速度的表示方法 金属腐金属腐蚀的分量目的：把金属因腐的分量目的：把金属因腐蚀而而发生生的分量的分量变化，化，换算成相当于算成相当于单位金属面位金属面积于于单位位时间内的分量内的分量变化的数化的数值。普通用。普通用v v表示，表示，单位位为g/m2h(g/m2h(或或mg/dm2h)mg/dm2h)。金属腐金属腐蚀速度的深度目的：把金属腐速度的深度目的：把金属腐蚀的厚的厚度因腐度因腐蚀而减少的量，以而减少的量，以线性性单位表示，并位表示，并换算成算成为相当于相当于单位位时间的数的数值。普通用。普通用vLvL表示，表示，单位位为mm/amm/a。金属腐金属腐蚀的的电流目的：以金属流目的：以金属电化学腐化学腐蚀过程的阳极程的阳极电流密度的大小来衡量金属的流密度的大小来衡量金属的电化学化学腐腐蚀速度。普通用速度。普通用iaia表示，表示，单位位为A/cm2A/cm2。油田油田污污水系水系统统的腐的腐蚀蚀 油田油田污污水系水系统统遇到的属于遇到的属于电电化学腐化学腐蚀蚀，电电化学腐化学腐蚀过蚀过程就是在金属与程就是在金属与污污水接触的外表上，水接触的外表上，阴极和阳极阴极和阳极间电间电子流子流动动的的过过程，是有腐程，是有腐蚀电蚀电流流的腐的腐蚀蚀。由于。由于污污水中含有一定数量的溶解氧，水中含有一定数量的溶解氧，而在金属外表构成微而在金属外表构成微电电池，池，经过电经过电池反响池反响产产生生金属的金属的氢氢氧化物和各种氧化物，从而呵斥腐氧化物和各种氧化物，从而呵斥腐蚀蚀。由于由于污污水水处处置系置系统统里里钢钢浸泡在浸泡在污污水中，水中，污污水本水本身身为电为电解解质质溶液，溶液，这样这样就构成了一个完好的就构成了一个完好的电电路。路。五、污水的缓蚀五、污水的缓蚀污水水缓蚀主要用中性介主要用中性介质缓蚀剂。 1 1氧化膜型氧化膜型缓蚀剂机理：机理：经过氧化氧化产生致密的生致密的维护膜而起膜而起缓蚀作用的。作用的。 维护膜膜极极易易促促进金金属属的的阳阳极极钝化化，所所以以也也叫叫钝化化膜膜型型缓蚀剂。常常用用缓蚀剂：重重铬酸酸盐 、钼酸酸盐、亚硝硝酸酸盐、钨酸酸 盐、钒酸酸盐、硒硒酸酸盐、锑酸酸盐、乙乙酸酸盐、苯苯甲甲酸酸盐、甲基苯甲酸甲基苯甲酸盐、水、水杨酸酸盐 五、污水的缓蚀五、污水的缓蚀1 1氧化膜型缓蚀剂氧化膜型缓蚀剂如重如重铬酸酸盐经过氧化反响氧化反响产生生Cr2O3 Cr2O3 、 Fe2O3 Fe2O3：氧化物在氧化物在钢铁外表构成外表构成铁氧化氧化铁- -铬氧化物氧化物钝化膜。化膜。 五、污水的缓蚀五、污水的缓蚀2 2沉淀膜型沉淀膜型缓蚀剂 机理：机理：经过在腐在腐蚀电池的阳极和阴极外表上构池的阳极和阴极外表上构成沉淀膜而起成沉淀膜而起缓蚀作用。作用。阳极外表，如硅酸阳极外表，如硅酸钠阴极外表，如硫酸阴极外表，如硫酸锌Zn2+ + 2OH- Zn(OH)2五、污水的缓蚀五、污水的缓蚀2 2沉淀膜型缓蚀剂沉淀膜型缓蚀剂 可用的可用的缓蚀剂：硅酸：硅酸钠、硫酸、硫酸锌、氢氧化氧化钠、碳酸、碳酸钠、磷酸二、磷酸二氢钠、 磷酸磷酸氢二二钠、磷酸三、磷酸三钠、六、六偏磷酸偏磷酸钠、三聚磷酸、三聚磷酸钠、 葡萄糖酸葡萄糖酸钠、次氨基、次氨基三三亚甲基甲基膦酸酸钠(ATMP)、 乙二胺四乙二胺四亚甲基甲基膦酸酸钠(EDTMP)、羟乙基二乙基二膦酸酸钠 HEDP等。等。 五、污水的缓蚀五、污水的缓蚀2 2沉淀膜型缓蚀剂沉淀膜型缓蚀剂 五、污水的缓蚀五、污水的缓蚀3 3吸附膜型吸附膜型缓蚀剂 机理：机理：经过在腐在腐蚀电池阳极和阴极外表上构成池阳极和阴极外表上构成吸附膜。吸附膜。 可用的可用的缓蚀剂： 含氮、氧元素的有机化合物或外表活性含氮、氧元素的有机化合物或外表活性剂 除氧除氧剂、杀菌菌剂的的缓蚀作用作用 留意：留意：污水水缓蚀剂通常是复配运用。通常是复配运用。五、污水的缓蚀五、污水的缓蚀3 3吸附膜型缓蚀剂吸附膜型缓蚀剂 常常见缓蚀剂六、污水的杀菌六、污水的杀菌污水中的水中的细菌：菌： 1 1硫酸硫酸盐复原菌复原菌SRBSRB 2 2铁细菌菌IBIB 3 3腐生菌腐生菌TGBTGB 六、污水的杀菌六、污水的杀菌杀菌菌剂：少量参与就能：少量参与就能杀死死细菌的物菌的物质。 防止地防止地层堵塞堵塞防止化学防止化学剂蜕变防止由防止由细菌引起的金属腐菌引起的金属腐蚀目的 要求：高效、广谱、低毒、稳定、无臭、无刺激性、能与其他化学剂配伍、本钱低、来源广、运用方便等。 六、污水的杀菌六、污水的杀菌杀菌菌剂分分类：非氧化型非氧化型杀菌菌剂氧化型氧化型杀菌菌剂杀菌剂分类浸透型浸透型杀菌菌剂吸附型吸附型杀菌菌剂 六、污水的杀菌六、污水的杀菌1 1氧化型氧化型杀杀菌菌剂剂 常用常用杀菌菌剂： Cl2氯气、气、HClO2 (亚氯酸酸)六、污水的杀菌六、污水的杀菌1 1氧化型杀菌剂氧化型杀菌剂 六、污水的杀菌六、污水的杀菌1 1氧化型杀菌剂氧化型杀菌剂 六、污水的杀菌六、污水的杀菌2 2非氧化型非氧化型杀杀菌菌剂剂(1) (1) 吸附型吸附型杀杀菌菌剂剂 机理：经过吸附在细菌外表细菌外表通常带负电，影响细菌正常的新陈代谢而起杀菌作用。 杀菌菌剂的构造特的构造特点：点：1带正正电；2含多个含多个季季铵氮；氮；3外外表活性表活性剂。六、污水的杀菌六、污水的杀菌2 2非氧化型杀菌剂非氧化型杀菌剂(1) (1) 吸附型杀菌剂吸附型杀菌剂六、污水的杀菌六、污水的杀菌2 2非氧化型非氧化型杀杀菌菌剂剂(1)(1)浸透型浸透型杀杀菌菌剂剂 机理：浸透入细菌的细胞质中，破坏菌体内的生物酶而起杀菌作用。 六、污水的杀菌六、污水的杀菌2 2非氧化型杀菌剂非氧化型杀菌剂(1)(1)浸透型杀菌剂浸透型杀菌剂 六、污水的杀菌六、污水的杀菌2 2非氧化型杀菌剂非氧化型杀菌剂(1)(1)浸透型杀菌剂浸透型杀菌剂 六、污水的杀菌六、污水的杀菌杀菌菌剂的运用方法的运用方法1 1复配运用复配运用 2 2交替运用交替运用 3 3开开场运用运用时浓度要高度要高 4 4延延续投放或投放或间歇参与歇参与本章完本章完总复习总复习第四章第四章 油层的化学改造油层的化学改造1.根本概念根本概念:采收率采收率;流度流度;流度比；涉及系流度比；涉及系数数;洗油效率洗油效率;油层改造油层改造;聚合物驱聚合物驱;活性剂活性剂驱驱;碱驱碱驱;复合驱复合驱;混相驱；酸值；泡沫特混相驱；酸值；泡沫特征值；原油的膨胀系数等。征值；原油的膨胀系数等。2.油层改造的主要方法油层改造的主要方法:油层改造的主要的油层改造的主要的方法、提高采收率的根本的原理、顺应的方法、提高采收率的根本的原理、顺应的范围或条件、主要的化学剂配比、配范围或条件、主要的化学剂配比、配制与注入的方法段塞等制与注入的方法段塞等3.油层改造的研讨进展油层改造的研讨进展:了解有关油层改造了解有关油层改造方面的研讨现状和最新进展。方面的研讨现状和最新进展。4.请各举出油层改造方法的运用实例或典请各举出油层改造方法的运用实例或典型配方。型配方。第五章第五章 油水井的化学改造油水井的化学改造1水井调剖的方法、根本原理、选井原那水井调剖的方法、根本原理、选井原那么、评价方法、适用范围、根本配方，能举例么、评价方法、适用范围、根本配方，能举例阐明。阐明。2油井堵水的方法、根本原理、选井原那油井堵水的方法、根本原理、选井原那么、评价方法、适用范围、根本配方，能举例么、评价方法、适用范围、根本配方，能举例阐明。阐明。3防砂的方法、根本原理、根本配方，能防砂的方法、根本原理、根本配方，能举例阐明。举例阐明。4清防蜡的方法、根本原理、根本配方，清防蜡的方法、根本原理、根本配方，能举例阐明。能举例阐明。5稠油乳化降粘开采的根本原理、常用的稠油乳化降粘开采的根本原理、常用的乳化剂。乳化剂。6) 酸化常用的酸、添加剂及其作用原理。酸化常用的酸、添加剂及其作用原理。7压裂液类型、常用的稠化剂、添加剂及压裂液类型、常用的稠化剂、添加剂及其作用原理。其作用原理。第六章第六章 埋地管道的腐蚀与防腐埋地管道的腐蚀与防腐(1)根本概念根本概念:金属的腐蚀金属的腐蚀;腐蚀的三个根本过腐蚀的三个根本过程程;腐蚀的分类腐蚀的分类;腐蚀速度的表示方法腐蚀速度的表示方法;油田污油田污水的腐蚀水的腐蚀;影响技术腐蚀的主要要素影响技术腐蚀的主要要素; 土壤腐土壤腐蚀、电极反响和电池反响蚀、电极反响和电池反响;细菌的腐蚀等。细菌的腐蚀等。2覆盖层防腐法：根本要求、常用的防腐覆盖层防腐法：根本要求、常用的防腐层、根本组成、优缺陷等。层、根本组成、优缺陷等。3阴极维护法：分类、根本原理阴极维护法：分类、根本原理4缓蚀剂法：分类、作用机理、运用方法缓蚀剂法：分类、作用机理、运用方法等。等。第七章第七章 乳化原油的破乳与起泡沫原油的消泡乳化原油的破乳与起泡沫原油的消泡1原油的乳化、乳化原油的类型原油的乳化、乳化原油的类型W/O一一、二次采油；、二次采油；O/W三次采油、多重乳化原三次采油、多重乳化原油；油；2W/O乳化原油的破乳方法与根本原理、破乳化原油的破乳方法与根本原理、破乳剂及其破乳原理、高分子破乳剂的开展趋势；乳剂及其破乳原理、高分子破乳剂的开展趋势； 3O/W乳化原油的破乳方法与根本原理、乳化原油的破乳方法与根本原理、破乳剂及其破乳原理不同的破乳剂有不同的破乳剂及其破乳原理不同的破乳剂有不同的破乳机理。破乳机理。4原油泡沫的构成机理、溶剂型原油消泡剂、原油泡沫的构成机理、溶剂型原油消泡剂、外表活性剂型消泡剂、聚合物型原油消泡剂及外表活性剂型消泡剂、聚合物型原油消泡剂及其消泡机理。其消泡机理。第八章第八章 原油的降凝保送与减阻保送原油的降凝保送与减阻保送 (1) (1)根本概念：原油的凝点及其按凝点的分类、根本概念：原油的凝点及其按凝点的分类、多蜡原油的粘温曲线、减阻率、增输率等。多蜡原油的粘温曲线、减阻率、增输率等。2 2降粘保送的方法物理法、化学法、复降粘保送的方法物理法、化学法、复合法、常用的降凝剂、平均碳数。合法、常用的降凝剂、平均碳数。3 3减阻保送减阻剂、管输的条件等。减阻保送减阻剂、管输的条件等。第九章天然气处置与污水处置第九章天然气处置与污水处置(1)根本概念：天然气、油田气、天然气的绝对湿度和根本概念：天然气、油田气、天然气的绝对湿度和相对湿度、水露点、水合物、油田污水；金属腐蚀的相对湿度、水露点、水合物、油田污水；金属腐蚀的过程与特点；金属腐蚀速度的表示方法；油田污水腐过程与特点；金属腐蚀速度的表示方法；油田污水腐蚀的电极电池反响；影响腐蚀的主要要素等。蚀的电极电池反响；影响腐蚀的主要要素等。2天然气脱水的必要性、脱水的方法降温法、吸天然气脱水的必要性、脱水的方法降温法、吸收法、吸附法；天然气脱酸性气体的方法吸附法、收法、吸附法；天然气脱酸性气体的方法吸附法、吸收法及常用吸收剂和吸附剂。吸收法及常用吸收剂和吸附剂。3天然气水合物生成的条件、天然气水合物的构造、天然气水合物生成的条件、天然气水合物的构造、天然气水合物生成的抑制方法、常用的抑制剂及其作天然气水合物生成的抑制方法、常用的抑制剂及其作用原理。用原理。4水处置剂及其作用机理：除油剂、除氧剂、絮凝水处置剂及其作用机理：除油剂、除氧剂、絮凝剂、防垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等的主要类型举例阐剂、防垢剂、缓蚀剂、杀菌剂等的主要类型举例阐明及其根本作用机理。明及其根本作用机理。5水处置剂的开展趋势。水处置剂的开展趋势。