【摘要】： 三元復(fù)合驅(qū)(ASP)是20世紀(jì)80年代中期提出的三次采油新方法。它是由堿/表面活性劑/聚合物復(fù)配而成的三元復(fù)合驅(qū)油體系,具有表面活性劑和聚合物驅(qū)共同的優(yōu)點,既能提高驅(qū)油效率,又能提高波及體積,并且能較大幅度地降低表面活性劑的用量,已被各大油田廣泛使用,成為油田產(chǎn)量接替的主要措施。但隨著化學(xué)驅(qū)油劑的大量應(yīng)用,不可避免的給環(huán)境帶來各種危害,因此有必要分析評價ASP化學(xué)劑的環(huán)境行為和污染特性,為油田的環(huán)境治理提供一定的理論基礎(chǔ),為三元復(fù)合驅(qū)大規(guī)模應(yīng)用提供可靠的技術(shù)保證。 本文通過現(xiàn)代分析手段,根據(jù)現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)及環(huán)境評價方法,確定出ASP化學(xué)劑中對環(huán)境造成影響的主要特征污染物有堿(氫氧化鈉)、表面活性劑(直鏈烷基苯磺酸鹽、未磺化油)及聚丙烯酰胺(丙烯酰胺),并詳細(xì)分析了它們對環(huán)境可能造成的影響與危害,結(jié)果表明,三元復(fù)合驅(qū)中堿和未磺化油具有很大的污染特性,且呈現(xiàn)持久和難處理的特點;表面活性劑毒性與其濃度和結(jié)構(gòu)有關(guān);聚丙烯酰胺本身對動植物無毒性,對環(huán)境產(chǎn)生的影響也很小,但其降解產(chǎn)物丙烯酰胺會給生態(tài)環(huán)境和人類健康帶來很大的危害。 通過室內(nèi)實驗著重研究了ASP化學(xué)劑在土壤中的環(huán)境行為。通過室內(nèi)土柱模擬實驗,模擬了單元污染物(NaOH、LAS、PAM)和三元污染物在土壤中的自然遷移行為和模擬降雨情況下的遷移行為,考查了不同土壤類型(黑土、黃土、鹽堿土)、不同時間、不同污染物數(shù)量對遷移情況的影響,得出污染物在土壤中的垂向遷移規(guī)律。此外也研究了PAM和LAS在環(huán)境(土壤、水體)中的吸附和降解行為,結(jié)果表明LAS在環(huán)境中降解速度較快;土壤對PAM有很強的吸附能力,一旦吸附很難再解吸下來。 本論文從數(shù)值模擬理論角度出發(fā),綜合考慮了可溶性污染物在均質(zhì)土壤/水環(huán)境體系中對流-彌散作用下的理想情況,以及可能存在的源匯情況,以土壤溶質(zhì)遷移機理和質(zhì)量守恒定律為基礎(chǔ),建立了描述飽和土壤/水環(huán)境中污染物遷移轉(zhuǎn)化的數(shù)學(xué)模型,并以三個月內(nèi)LAS在飽和土壤環(huán)境下的遷移模擬結(jié)果來驗證對流-水動力彌散遷移模型的有效性。結(jié)果表明,對于飽和土壤環(huán)境污染物遷移過程的描述,模型有較強的適用性。本論文在對復(fù)雜的土壤環(huán)境進行了適度理想化假設(shè)的前提下,針對大慶油田典型的ASP化學(xué)劑泄漏情況進行了模擬計算,通過求解分析得到了特征污染物在土壤環(huán)境中的濃度分布及污染物理論遷移范圍預(yù)測。ASP化學(xué)劑意外泄漏后一年內(nèi),對于特征污染物之一的LAS,其濃度值在經(jīng)過短時間內(nèi)的濃度積聚后,最終基本停留在土壤表層中呈規(guī)律性分布,其濃度最高值為14.5mg/L;另一特征污染物PAM同樣呈規(guī)律性分布,但由于其特殊的物理化學(xué)性質(zhì),泄漏后10年后PAM主體濃度約為4.5mg/L,遷移邊緣深至1.9m處,遷移進程比較緩慢;而特征污染物NaOH由于具有較好的水溶性和反應(yīng)活性,遷移速度較快,三個月即有可能穿透土壤表層進入含水層,但是其濃度基本上可以忽略不計,對水質(zhì)pH值的影響在國家安全標(biāo)準(zhǔn)范圍之內(nèi)。通過對這3組求解的獨立分析,總結(jié)得出了可溶性污染物在土壤環(huán)境中存在的共性歸趨規(guī)律。 經(jīng)過對三元復(fù)合驅(qū)中特征污染物在土壤中環(huán)境行為的全面分析,發(fā)現(xiàn)上述污染物進入土壤后基本都停留在土壤表層,即使在降雨、地表聚集著大量污染物的情況下,也不會影響到大慶地下水;特征污染物表面活性劑降解速度快,不是環(huán)境持久污染物,聚丙烯酰胺本身無毒性,其降解產(chǎn)物丙烯酰胺雖對環(huán)境和人類有很大危害,但降解速度很快,不被列為三元復(fù)合驅(qū)中主要污染物;特征污染物堿等同環(huán)境中一般堿類污染物,未磺化油等同環(huán)境中一般苯系污染物,為油田開發(fā)中常見污染物,呈現(xiàn)持久和難處理的特點,值得人們重視。
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：X12

【引證文獻】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

1 唐琳;強堿三元復(fù)合驅(qū)注入系統(tǒng)結(jié)垢行為研究[D];東北石油大學(xué);2012年

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本文編號：2699344