生化法处理油田采出水用于配聚保黏的技术研究

将油田采油污水处理后替代清水用于配制聚合物溶液,既节约淡水资源,又减少污水外排.以胜利油田某区块采出水为研究对象,采用生物氧化和生物竞争抑制集成工艺,有效去除污水中的硫酸盐还原菌及硫化氢等还原性物质,使处理后的污水直接用于配制聚合物溶液.室内和现场试验结果表明:该工艺对污水COD去除率达65％以上,对硫化氢等还原性物质去除率达100％,且有效抑制SRB的活性.用处理后的污水配制的聚合物溶液黏度维持在20 mPa·s以上达20 d,达到聚驱生产要求.     

油田采出水中微生物对部分水解聚丙烯酰胺溶液黏度的影响初探

在实验室条件下,研究了油田采出水中常见微生物类群(腐生菌、硫酸盐还原菌、铁细菌、反硝化细菌)对不同分子质量部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)溶液黏度的影响.结果表明:腐生菌及反硝化细菌对聚合物黏度的影响很小;硫酸盐还原菌直接利用大分子聚合物的能力十分有限,但其代谢产物可以显著降低聚合物黏度;铁细菌可以利用聚合物生长,是破坏聚合物黏度的主要微生物类群.     

硫离子对聚丙烯酰胺黏度影响机制研究

污水中的硫离子导致配制聚合物溶液黏度损失严重,影响驱油效果。为明确硫离子导致聚合物黏度降低的机制,防止聚合物黏度损失,实验研究不同质量浓度硫离子对聚合物黏度的影响以及可逆性,利用扫描电镜观察降黏前后聚合物微观形貌,利用凝胶色谱-示差折光检测器分析降黏前后聚合物相对分子质量分布,并利用量子化学和分子动力学方法探讨硫化物对聚合物的断链、卷曲作用机制。结果表明:7 mg/L的S~(2-)能使1.7 g/L聚合物溶液黏度损失超过80%;聚合物的重均相对分子质量和均方回转半径分别由降解前的3.677×106g/mol、191.7 nm降低为1.277×10~6g/mol、91.4 nm,相对分子质量分布变宽,聚合物分子尺寸变小;导致聚合物黏度降低的主要原因是S~(2-)引发自由基链式反应,聚合物断链,同时,S2-引起聚合物分子链收缩、卷曲,网状结构被破坏。     

硫代硫酸盐浸金电化学研究 (Ⅱ)阴极行为及浸金机理

研究硫代硫酸盐浸金的阴极行为及浸出机理。结果表明,在铜氨络离子存在的硫代硫酸盐溶液中,二价铜氨络离子在金粒表面得到电子被还原,生成的一价铜氨络离子进入溶液后被氧化再生为二价铜氨络离子,后者又到金粒表面上还原。根据阳、阴极过程电化学研究的结果,提出了氨性硫代硫酸盐溶液浸金的电化学-催化机理及模型,揭示了铜离子和氨在硫代硫酸盐浸金过程中的作用、作用条件和机理。     

亚铁离子活化过二硫酸钠降解亚甲基蓝研究?

通过亚铁离子活化过二硫酸钠的方法产生强氧化性的活性物质,本文研究其降解亚甲基蓝的特性和相关机制.结果表明,在亚铁离子/过二硫酸钠体系中,亚甲基蓝能被降解,降解效率随亚铁离子浓度增大而增大;随着过二硫酸钠浓度的增加,降解效率先增加后减少.通过考察叔丁醇和甲醇淬灭实验中亚甲基蓝降解效率的变化,得出硫酸根自由基和羟基自由基是降解亚甲基蓝的活性物质.研究还发现,常用的亚铁离子螯合剂并没有提高降解效率,这是因为在和自由基的反应中,螯合剂和亚甲基蓝产生了竞争反应.最后通过紫外可见光光谱实验,验证了亚甲基蓝能在亚铁离子/过二硫酸钠体系中被有效的降解.在查阅文献基础上,文章还比较了该体系降解亚甲基蓝和其他污染物不同的特点和共同的规律,并提出相应的机制.该成果可以对过二硫酸类高级氧化技术的发展有一定的促进作用.     

煤炭坝矿区硫的赋存特点与成因分析

对煤炭坝矿区硫的成因、硫在煤中的赋存状态及赋存规律进行了研究.结果表明煤炭坝2煤中的硫以有机硫占绝对优势，次为硫化铁硫；有机硫主要以硫醇、硫化物与二硫化物、噻吩及其衍生物等形式存在；有机硫的成因与成煤植物中菌藻类的参与、海水中硫酸盐的不断供给、介质具弱碱性、还原性和微生物活动及活性铁离子受限有关.在此基础上，对2煤中硫的可选性作出了评价.表2，参6.     

聚驱高矿化度采出污水配制聚合物溶液方法研究

针对大庆油田采油四厂的污水矿化度高等问题,通过模拟污水中各种离子和矿化度来研究聚合物溶液黏度的影响因素,得出水的矿化度越高,聚合溶液的黏度越低;Ca2+、Mg2+和Na+含量越高聚合物溶液的黏度越低.破乳剂、防垢剂、防蜡剂对聚合物溶液黏度无影响,絮凝剂和杀菌剂使聚合物溶液黏度降低.对于采油四厂的高矿化度污水应用电渗析法研究矿化度降低的情况.研究表明,电渗析方法可以大幅度地降低水的矿化度,并且可以有效地去除所有离子.电渗析方法处理后的淡水所配制的聚合物溶液的黏度远高于处理前的污水所配制的聚合物溶液的黏度,故处理后的淡水可以用于配制聚合物溶液.     

利用硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水

利用硫酸盐还原菌处理矿山废水的方法没有二次污染,运作费用低,同时还可以回收单质硫或硫化物,已经成为酸性矿山废水处理技术的前沿课题.综述了利用硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的研究进展,以及国内外学者对碳源、温度、pH值、硫化物等硫酸盐还原影响因素的研究结果.     

利用硫酸盐还原菌处理酸牲矿山废水

利用硫酸盐还原菌处理矿山废水的方法没有二次污染，运作费用低，同时还可以回收单质硫或硫化物，已经成为酸性矿山废水处理技术的前沿课题。综述了利用硫酸盐还原菌处理酸性矿山废水的研究进展，以及国内外学者对碳源、温度、pH值、硫化物等硫酸盐还原影响因素的研究结果。     

驱油用水解聚丙烯酰胺生物降解性研究

研究用于碱－聚合物驱的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）溶液中硫酸盐还原菌（SRB）的生长曲线,讨论SRB对HPAM溶液粘度影响的机理。     

硫酸盐还原菌在含水解聚丙烯酰胺介质中的生长繁殖

在碱－复合物二元复合驱中，硫酸盐还原菌（SRB）的存在可能会使水解聚丙烯酰胺（HPAM）生物降解，粘度降低，从而影响驱油效率。为确定SRB能否在碱－聚合物驱生长，在实验室内用模拟水配制HPAM溶液，研究在含有HPAM的环境中SRB的生长情况。结果表明，在含有合适的营养成分和适宜pH值条件下，SRB经驯化培养后能在任何浓度不大于1000mg/L的HPAM中生长繁殖，且在（API＋HPAM）培养基中的生长期延长，而在HPAM溶液中的对数生长期变短，它们的稳定期都比在API培养基中有所延长。因此，在聚合物二元复合驱中也 考虑SRB引起的影响。     

聚丙烯酰胺对砂岩润湿性的影响

在分析了常用的评价岩石润湿性方法的基础上,建立了一套研究部分水解聚丙稀酰胺分子对岩石颗粒润湿性影响的填砂管驱替实验方法,并不同矿化度及聚合物浓度条件下,测定了的聚合物溶液对石英砂润湿性的影响。实验结果表明,用聚合物溶液浸泡过的石英砂,其束缚水饱和度明显升高,残余油饱和度有所降低,使颗粒的润湿性向亲水方向变化。聚合物浓度和溶液矿化度将影响聚丙烯酰胺改变颗粒润湿性的能力。在聚合物驱所用的浓度范围内和所关心的矿化度范围内,聚合物浓度越高,改变润湿性的能力越强;溶液矿化度越高,这种能力越小。     

疏水缔合型和非疏水缔合型驱油聚合物的结构与溶液特征

考察三次采油过程中所用的部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)和疏水缔合型部分水解聚丙烯酰胺(AHPAM)结构与性质的差异,通过对其结构表征以及对其增黏性、耐温性和抗盐性的测试,结合扫描电镜(SEM)对两种聚合物溶液微观结构形态的观察,讨论疏水基团的存在对聚合物溶液性质的影响。结果表明,相对于HPAM,AHPAM溶液因结构中含有的疏水基之间的相互作用使高分子间进一步形成缔合的网络结构而具有良好的增黏性、耐温性和抗盐性。     

不同分子量聚合物溶液在多孔介质中的渗流特性研究

通过岩心流动实验,探讨了部分水解聚丙烯酰胺溶液(HPAM)在多孔介质中流动时聚合物分子量和孔隙特征参数对流动行为的影响,得到了一组反映流动参数变化规律的关系曲线。结果表明,在消除黏度效应条件下,高分子量聚合物比低分子量聚合物降低水相渗透率的能力强;聚合物分子量越高,多孔介质渗透率越低,阻力系数和残余阻力系数越大,聚合物越早突破多孔介质;当平均孔隙半径与聚合物分子尺寸之比大于4时,多孔介质的孔隙通道一般不会发生聚合物堵塞.     

HPAM、CPAM的氧化降解研究

研究了离子型聚丙稀酰胺(HPAM)、阳离子型聚丙稀酰胺(CPAM)溶液在不同环境温度下的氧化降解作用及对Na 、Mg2 、Al3 离子的不同反应.结果表明HPAM、CPAM的化学降解作用主要有氧化作用和水解作用2种.其表观现象为体系黏度的下降和电导率的提高.     

高矿化度下特殊黏弹性流体的性能评价及驱油机制研究

采用黏度计、流变仪、动态光散射仪和扫描电镜,对交联聚合物凝胶和聚合物溶液的黏度、分子聚集体、分子线团尺寸(Dh)和黏弹性及其影响因素进行研究。采用岩心流动实验和调驱实验装置,评价交联聚合物凝胶的流动性和调剖能力。结果表明:调整溶剂水矿化度、聚合物和交联剂质量浓度可以使聚合物溶液中生成以分子内交联为主的凝胶或以分子间交联为主的凝胶,分子内交联会使交联聚合物凝胶黏弹性大幅度增加,分子间交联对黏弹性影响较小,交联反应先发生分子内交联,然后演变为分子间交联;黏弹性不仅能够提高洗油效率,而且能够提高微观波及系数;与相同质量浓度聚合物溶液相比,分子内交联聚合物凝胶的黏度接近,Dh略大,黏弹性、阻力系数和残余阻力系数明显增大,具有较高的驱油效率。     

用不同类型粘度计测定交联聚合物溶液流变性质

用奥氏毛细管粘度计、落球粘度计和HAAKE RS150型流变仪分别测定了高相对分子质量、低浓度的部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）与柠檬酸铝（AlCit）交联体系在交联反应过程中的粘度值，研究了在不同反应时间下HPAM—Al-Cit交联体系的粘度与剪切速率的关系。结果表明，在低剪切速率时，HPAM—AlCit交联体系的粘度随反应时间增加呈下降趋势；在剪切速率较高时交联体系具有剪切稠化现象；HPAM与AlCit发生分子内交联反应形成交联聚合物线团在水中的分散体系，这是交联体系粘度随反应时间增加而降低和剪切变稠的主要原因。     

聚丙烯酰胺降解菌的筛选及降解性能评价

油田聚合物驱的大面积推广应用导致聚合物驱产出水中含有大量的聚丙烯酰胺(PAM),含聚丙烯酰胺的产出液外排将对环境造成很大的危害,回注将对油层产生致命性伤害.从含聚丙烯酰胺的废水中初步筛选到一株以聚丙烯酰胺为碳源的降解菌,命名为PM-1.经生理生化鉴定,初步确定为芽孢杆菌属(Bacillussp.).实验结果表明:在温度为35℃,pH值为7.5的条件下,降解5d,500mg/L聚丙烯酰胺溶液的降解率最高可达到38.4%.     

部分水解聚丙烯酰胺/柠檬酸铝交联体系粘度在反应过程中的变化规律

利用奥氏粘度计研究了部分水解聚丙烯酰胺 /柠檬酸铝交联体系在反应过程中的粘度变化规律 ,结果表明 ,不同浓度的部分水解聚丙烯酰胺与柠檬酸铝在交联反应过程中的粘度主要呈现 3种形式的变化规律 ,对应形成3种形式的交联体系。低聚合物浓度 (低于 10 0mg/L)的交联体系 ,发生形成交联聚合物线团的反应 ,形成交联聚合物溶液 ,是交联聚合物线团在水中的分散体系 ;高聚合物浓度 (高于或等于 10 0 0mg/L)交联体系发生网状交联反应 ,生成网络结构整体凝胶 ;弱凝胶体系 (10 0～ 70 0mg/L)是上述两种体系的过渡状态 ,可同时发生交联聚合物线团反应和局部网状交联反应。对于一定聚合物浓度范围的交联体系 ,当反应过程中生成浓度较大、但仍有一定独立性的交联聚合物线团时 ,该体系出现明显的剪切稠化现象。考察了该交联体系出现剪切稠化现象的程度和浓度范围 ,并利用粒子簇理论对剪切稠化现象进行了初步探讨。交联体系在反应过程中的剪切稠化现象初步验证了不同聚合物浓度交联体系的反应机理。