二氧化氯和过氧化氢解堵性能室内研究_张维波
过氧化氢法制备二氧化氯工艺中稳定剂的研究
过氧化氢法制备二氧化氯工艺中稳定剂的研究
崔永亮;倪孟侨;时梦瑶;段玉奇;李哲;张丽;田蕊;翟朋达
【期刊名称】《应用化工》
【年(卷),期】2022(51)2
【摘要】以探究过氧化氢的稳定性为目的,采用氯酸钠为母体,以过氧化氢为还原剂,研究了几种稳定剂来降低过氧化氢的分解,通过稳定剂HEDP与几种复合稳定剂相比较,确定最佳稳定剂为复合稳定剂A(硫酸镁∶硅酸钠∶HEDP=7∶5∶1),其最佳用量为反应物料中过氧化氢质量分数的2.5%,能有效的对过氧化氢起到稳定的效果,进而提高二氧化氯的收率和其纯度,从而为其工业化生产奠定基础。
【总页数】3页(P392-394)
【作者】崔永亮;倪孟侨;时梦瑶;段玉奇;李哲;张丽;田蕊;翟朋达
【作者单位】黄骅市水务局;河北科技大学化学与制药工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ115
【相关文献】
1.我国异丙苯过氧化氢法与过氧化氢直接氧化法制备环氧丙烷的工艺进展
2.过氧化氢法制备二氧化氯反应动力学及机理研究
3.过氧化氢与TS-1/2稳定剂法脱硫工艺的生产实践
4.氯酸钠法二氧化氯制备工艺研究
5.高纯度二氧化氯制备工艺中稳定剂的研究
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浅谈CLO-SUb-2-／SUb-在水处理中的应用体会
浅谈CLO2在水处理中的应用体会分析和探讨二氧化氯的安全制取，及在水处理中应用的优缺点，以便趋优避短，及时采取措施，更好用于生产。
标签：CLO2；水处理；应用2006年11月，我司购进深圳欧泰华2000系列二氧化氯发生器，现场制取CLO2以代替液氯进行水的消毒。
经两年多来的实际生产运行，效果良好，现将CLO2在我司水处理中的应用体会与大家共同商讨，以便趋优避短，更好用于生产。
一、二氧化氯的制备安全二氧化氯因其较少的消毒副产物和高效、低毒、快速、广谱优越的消毒性能已成为国际公认的氯系列消毒剂中最理想的更新换代产品。
为能安全制取二氧化氯，二氧化氯发生器要求安装在室内工作，避免阳光直射，通风良好，设备置于同一房间，室内温度控制为：5-40℃，地面要求贴地砖，并设有冲洗用水源和排水下水道，且在墙壁下部安装排风扇，因二氧化氯气体比重比空气大。
所以只有在适合的工作环境才能使设备安全运行；我司采用的该套CLO2发生器，其制备是密封系统内进行，采用盐酸还原法，即以氯酸钠为原料，在盐酸还原作用下产生CLO2，反应式如下：2NaCLO3+4HCL→CL2+2CL O2+NaCL+2H2O，该系统基本可做到随时配料，随时制取；其设备可操可控，互保功能强，安全性高；尾气也可重新抽入循环水中，不会污染环境，不必设尾气吸收装置；制备和投加场地、设备洁净、美观、安全。
二、二氧化氯有助于水处理且可减少三卤代烃的形成二氧化氯是一种氧化剂，具有强的氧化性，能破坏影响混凝的有机物和亚铁氧化成三价铁等，以促进凝聚作用。
CLO2溶于水后，释放出新生态【O】来氧化分解水中有机物，杀灭病菌、藻类，不产生氯化作用而形成潜在的致癌物质；也不会产生与酚类反应，避免出现氯臭味，改善饮水的味感，得到用户欢迎。
我司榕江水厂原水是微污染水体，富含有机物质，水处理难度大。
使用CLO2后，水处理效果有明显改观。
目前，榕江水厂采用CLO2预氧化处理，结合石灰助凝，强化混凝作用，大大地提高混凝沉淀的效果，保证出厂水水质。
二氧化氯催化氧化难降解有机废水在我国的研究进展
COD 去除率（ % ）
ClO2 直接氧化 ClO2 催化氧化
* 反应在常温常压下进行， pH5 ～ 7 ， 各种有机物的原 COD 为 600 ～ 2100mg / L， 加入 10% 的 ClO2 水溶液， 反应进行 15 ～ 20min， 催化剂 具体反应条件请详见参考文献 ， 下同。 不详，
［1920 ］
Comparison of the effects of treating two dyes with ClO2 in and without presence of catalyst
项
目 A B
ClO2 直接氧化 27. 80 85
ClO2 + 活性炭 95
ClO2 + 自制催化剂 88 99
1 二氧化氯催化氧化处理废水在我 国的研究进展
1. 1 对有机胺类和酚类等有机废水的处理
［8 ～ 9 ］ 徐锡彪等 对各种胺和酚类等化合物 COD 进行 ClO2 在无催化剂处理情况的对比， 发现 ClO2
。 最近， 有篇这方
稍微详细一些， 但在该文中对有
无催化剂情况下未加以区分和对比， 有时还将二 本文对我国科技工作者近年 者混为一谈。 为此， 来在这方面的实验和理论研究进展作一评述， 并 指出了它们的发展前景和进一步研究方向 。
［18 ］ 对去除率影响很大。张跃等 也用自制催化剂在
以 120 mg / L ClO2 和 4 g 催化剂处理 50 分钟后， CODcr 去除率为 72. 0% 、 脱 色 率 为 87. 8% ， 仅用 ClO2 的化学氧化其 CODcr 去除率只有 30% 左右。 贺启环等
［2325 ］
对酸性大红染料 GR 和直接大
表1 Table 1
二氧化氯的应用研究
文章编号:1004-7204(2002)06-0021-05二氧化氯的应用研究*周少奇,杨志泉,丁伟能(华南理工大学环境科学与工程系,广州510640)摘要:二氧化氯是一种高效的消毒剂和强氧化剂,广泛地应用于饮用水、纸浆漂白及各种污水处理等的各个领域。
本文简要介绍了二氧化氯在水处理的各个领域中的应用。
关键词:二氧化氯;应用中图分类号:O613.42文献标识码:BThe Analysis about the Application of Chlorine DioxideZHOU Shao-qi,YANG Zh-i quan,DING We-i neng(Department of Environ.Sci.&Eng.,South China Univ.of Tech.,GuangZhou510640) Abstract:The chlorine dioxide is a highly effective disinfection and oxidant which has been used in drinking water,pulp blanching,waste water treatment and so on.The application of chlorine dioxide in the field of waste water treatment,drinking water disinfec tion,ordour re-moval and paper making etc is simply revie wed and discussed.Keyword:chlorine dioxide application水是日常生活中不可缺少的必需品,淡水资源质量的好坏直接关系到一个国家国民身体素质的好坏,并对这个国家的发展产生深远的影响。
随着经济的发展,环保要求的不断提高,氯气作为常用的水处理剂由于自身的缺陷已不再适用,而二氧化氯由于其高效性和安全性,正一步步地取代氯气出现在各种消毒水处理的应用场合。
二氧化氯解堵技术
其反应活性高 # 故用 8 9 : 9 & 稀释 & 商 业用 8 & 由 含氯 离子的硫酸与二氧化硫反应制备 & 二氧化 氯 在 ! 其 . ! ! 年 由 12 ; < = + > 首 次 制 得# 性质极不稳定 # 遇 水 迅 速 分 解# 生 成 多 种 强 氧 化 剂# 如 18 它们组 : 9 18 : 9 18 : 9% 8 : 9 1&9 (% &% &% (% &等# 合在一 起 产 生 多 种 氧 化 能 力 强 的 活 性 基 团 ! 自由 基" # 激发有机环上 的 不 活 泼 氢 # 通过脱氢反应生成 通过羟基取 ?1& 自由基 成 为 氧 化 反 应 的 诱 发 剂 # 将芳烃 环 上 的 @’ % ( 代反应 # 9 A9 (1 &等基团取代 下来 # 生成 不 稳 定 的 羟 基 取 代 中 间 体 # 发生开环裂 解# 直至完全分 解 为 无 机 物 & 自 由 基 还 能 将 还 原 性
多数油水井均出现产量和 !! 老油田长期开 采 后 # 主要原因是压裂后未完全破胶 注水量下降的现象 # 并且残留在地层的 植 物 胶 残 渣 的 堵 塞 # 碳酸钙垢和 硫化亚铁等酸溶 性 垢 的 堵 塞 # 原 油 中 的 蜡% 胶 质% 沥 青质 % 铁细菌 % 硫酸盐还原菌的代谢产物堵塞 & 油田主要使用土酸 % 盐酸进行酸化解堵增注 # 因 此只能解 除 大 部 分 无 机 物 对 地 层 造 成 的 渗 透 率 损 害# 但对细菌 % 高分子聚合物及硫化亚铁造成的堵塞 但 解堵效果不明显 & 盐 酸 虽 然 能 与 硫 化 亚 铁 反 应 # 随着酸的消耗 # 流体中的 0 已 溶解 的 硫 化 1 值升高 # 亚铁将重新沉淀堵塞油层孔隙 & 目前油田主要用非 氧化型杀菌剂杀 菌 # 主 要 有 季 铵 盐 类% 醛 类% 含硫化 合物及其复配物 % 酮 类 等& 非 氧 化 型 杀 菌 剂 作 用 时 间缓慢 # 细菌易 产 生 抗 药 性 & 二 氧 化 氯 解 堵 技 术 是 杀菌效率高的特点 # 解除 利用二氧化氯的氧化性强 % 压裂液 % 钻井液滤 液 中 有 机 高 分 子 堵 塞 # 溶 除 铁 垢# 杀死细菌达到解堵的目的 &
多脉冲高能气体压裂_二氧化氯复合解堵技术研究
2003年5月第18卷第3期 西安石油学院学报(自然科学版)Jo urnal of Xi ′an Petr oleum Inst itute(N at ur al Science Edition) M ay 2003V ol.18N o.3 收稿日期:2002-09-08 作者简介:张杰(1970-),男,湖北随州市人,硕士,工程师,主要从事高能气体压裂的研究. 文章编号:1001-5361(2003)03-0021-04多脉冲高能气体压裂-二氧化氯复合解堵技术研究C ombination plug -removing technology of multi -pulse high -energygas f racturing with C lO 2treatment liquid张杰1,张伟峰2,宋和平3,董凤鸿4(1.西安石油学院压裂中心,陕西西安 710065; 2.胜利油田孤岛采油厂,山东东营 257000;3.延长油矿下寺湾钻采公司,陕西延安 716000; 4.长庆油田分公司勘探开发处, 陕西西安 710021)摘要:对多脉冲高能气体压裂—二氧化氯复合解堵的作用机理进行了研究,该技术是在多脉冲高能气体压裂产生多条裂缝的同时,用二氧化氯解堵剂进一步解除因压裂液、碳酸钙和硫化亚铁等酸溶性垢、铁细菌、硫酸盐还原菌的代谢产物等对地层的堵塞,以达到最大限度地增强油气层导流能力.现场试验表明这项油层改造技术对提高油气井的产量是可行的.关键词:多脉冲高能气体压裂;二氧化氯;复合解堵中图分类号:TE 357.28 文献标识码:A 高能气体压裂增产技术成本低、施工简便,与酸化、压裂、射孔[1]等作业技术组成的复合作业技术,在油井增产、水井增注上都已取得了良好的效果.为了进一步提高高能气体压裂的作用效果和更广泛的实用性,特别是对近井地带受压裂液、无机垢、细菌等严重污染,导流能力下降的油气井[2],进行了多脉冲高能气体压裂—二氧化氯复合解堵技术的研究与试验工作,2000年在陕北共施工5口井,取得了较好的效果.1 多脉冲高能气体压裂机理与试验研究1.1 多脉冲高能气体压裂机理多脉冲高能气体压裂—二氧化氯复合解堵技术是利用多脉冲高能气体压力,使地层产生多条裂缝并使裂缝延伸,在裂缝产生的同时或产生之后将二氧化氯解堵液通过裂缝挤入地层,对裂缝面以及地层进行清洗,从而大大增加了近井地带地层中的天然裂缝,这样既很好地沟通又解除了油层中有机物、无机物、细菌等对油层的堵塞,扩大油气渗流通道,提高油层导流能力.国内外实践证明,药量逐步提高的多次重复的高能气体压裂可以显著降低峰值压力,提高压裂效果.例如在西西伯利亚,第一次施工药量仅为20kg ,产生的峰值压力低于岩石破裂压力的10%～15%,所以不会破坏套管.第二次施工药量为40～50kg ,第三次为50～70kg ,这样使产量增加4～14倍.而一次用药70～80kg ,不仅有一半的井套管受损并且增产仅为0.5～1.0倍.多脉冲高能气体压裂技术是在单脉冲高能气体压裂技术基础上发展起来的一种压裂技术,是将原高能气体压裂技术中的压裂弹一次发火燃烧,改进为不同燃速药的组合或多节弹分级点火的延时燃烧.该技术既增加了药量,延长压裂的作用时间,又形成一种随时间振荡的对地层作用力.该技术既继承了高能气体压裂对油层污染小、成本低廉、施工简便的特点,又吸收了振动对油流孔道的解堵、疏通、导流作用,具有降低油水界面张力、解除毛管力束缚作用的优点,同时,又延长了压力对地层的作用时间.因而增长了压裂裂缝的长度(图1,图2),提高了井筒与天然裂缝沟通的可能,可更加有效地增加油井的产量.1.2 二氧化氯解堵效果实验二氧化氯是一种中性强氧化剂,它能使大分子有机物断链降解为小分子有机物或无机物;可解除油田开采过程中硫化铁、细菌群落、高聚物、结垢物等所造成的地层堵塞[3],实现油水井的增产增注.另外,对采用高聚物或微生物增产、驱油的油田,应用二氧化氯处理储层,可消除这类物质在地层捕集、滞留而造成的渗流孔道堵塞问题,将进一步延长老油井的开采年限.表1是二氧化氯对胍胶压裂液的降解实验数据,实验中使用的胍胶压裂液黏度为200mPa・s.从表1的第5组数据可以看出:在室温条件下,100 mL初始黏度为200mPa・s的胍胶在300mL(24 mg/L)二氧化氯溶液中可以全部溶解,由于在活化过程中,有二氧化氯损失,因此有25mg/L就可以完全满足具体实施要求.表2是二氧化氯对聚丙烯酰胺的降解实验配方组数据.实验是在室温条件下进行的,将静置2h、完全膨胀溶解、黏度为150m Pa・s的聚丙烯酰胺与不同浓度的二氧化氯的混合物进行实验.从实验结果可以看出:将100mL聚丙烯酰胺溶胶与100mL 体积分数为350mL/m3的二氧化氯进行1∶1的混合,其黏度从47mPa・s可降到5mPa・s.图1 单脉冲高能气体压裂裂缝长度示意图图2 多脉冲压裂裂缝长度示意图表1 二氧化氯对胍胶压裂液的降解实验序号ClO2浓度/(mg・L-1)C lO2用量/m L加入胍胶量/g溶解时间/h黏度/mPa・s 1403001000.54 2953001000.54 32003001000.54 42563001000.54 5243001000.546113001000.5有絮状沉淀,黏度未测表2 二氧化氯对聚丙烯酰胺的降解实验序号实验配方黏度/(mPa・s) 1100mL,2%聚丙烯酰胺+100mL水482100mL,2%聚丙烯酰胺+100m L,120mg/L二氧化氯423100mL,2%聚丙烯酰胺+200m L,120mg/L二氧化氯274100mL,2%聚丙烯酰胺+250m L,120mg/L二氧化氯155100mL,2%聚丙烯酰胺+300m L,120mg/L二氧化氯96100mL,2%聚丙烯酰胺+100m L,350mg/L二氧化氯57100mL,2%聚丙烯酰胺+100m L,346mg/L二氧化氯9(放置30min后黏度降为5) 从表3、表4[4]数据可以看出:二氧化氯具有极强的杀菌能力.在浓度很低的情况下,短时间内就可杀灭细菌,从而清除地层中微生物菌体及其代谢物形成的黏稠物,并且可在相当长时间内破坏细菌滋生环境,彻底消除细菌对地层渗透性的损害.2 技术设计2.1 多脉冲高能气体压裂弹的结构多脉冲高能气体压裂技术可在目前无壳弹高能气体压裂基础上,对其结构进行改进即可.具体结构如图3所示,药柱1由其内的中心管2连接,中心管2以短节3彼此连接,中心管内彼此连通且密封形成密封腔4,中心管内装有点火药,中心管由延时器6将其分隔成几节7,每节至少有一个药柱和点火药,延时器可依次点燃每一节内的点火药,点火药燃烧将其外面的药柱点燃,直到所有的药柱都完全燃烧.每一节的药量、节数可根据处理井的地质、技术条件用专门的计算机程序进行计算,这样就可以增加药量,从而延长了火药柱的燃烧时间,解决了高能—22—西安石油学院学报(自然科学版)气体压裂的作用时间问题.表3 二氧化氯对硫酸盐还原菌的(SRB)杀菌效果ClO2浓度/(mg・L-1)接触时间/min加剂前SRB个/m L加药后S RB个/mL杀菌率/% 20090≥1.1×1030100.020060 5.0×1040100.020030 5.0×1040100.03030 2.5×1042599.9表4 二氧化氯对腐生菌(TGB)的杀菌效果ClO2浓度/(mg・L-1)接触时间/min加药前T GB个/mL加药后TGB个/mL杀菌率/% 10060≥1.1×1070.61003060 7.0×10501003030≥1.1×10601003015≥1.1×1060.61001030≥1.1×1060.6100105≥1.1×106 1.3100515≥1.1×1060.6100图3 多脉冲高能气体压裂弹结构1—药柱;2—中心管;3—短节;4—密封腔;5—防水膜;6—延时器;7—一个压裂弹单元2.2 装药和延时计算管状药的燃烧过程可用相对燃烧厚度的概念(z =e/e0)和火药燃烧规律(u=Aõp)来描述[5]:d z d t=d(e/e0)d t=u/e0=Aõp/e0,0≤z≤1;z(0)=0.(1)这里,z=e/e0是管状药的相对燃烧厚度.弹的点燃部分的相对质量为7=z[1+K(z-1)],式中e0是弹的肉厚.当内面燃烧时K=e0/(e0+d0);当外面燃烧时K=-e0/(e0+d0);当双面燃烧时K=0.d0是管状药的内孔径.第一节药燃烧产生脉冲的振幅和时间必须满足在岩层中打开天然裂缝和压出新的微裂缝.而在井内产生的压力取决于药柱的比容,压力上升的时间取决于每节药柱的质量和形状;第二节燃烧产生脉冲的作用时间和迭加后的脉冲的振幅应使裂缝延伸.每节之间的延时时间由上一节药燃烧的降压时间和下一节药燃烧的升压时间来确定,可通过改变延时器内装药成分和药量来控制.2.3 二氧化氯处理液的配方和用量计算二氧化氯溶液的质量分数应以所要处理井取样的室内实验为依据,一般质量分数应在0.1%～0.5%左右,同时在处理液里还应加缓蚀剂、防膨剂、表面活性剂等.用量应根据施工工艺和要处理层的厚度、孔隙度、处理范围等因素确定.2.4 技术施工工艺2.4.1 二氧化氯解堵同多脉冲高能气体压裂同时进行 在目的层及其以上30m井段注入配好的、适合于本地层的二氧化氯解堵液,在目的层段上面4m左右位置下入多脉冲高能气体压裂弹,压裂弹燃烧后,产生脉冲加载在地层中形成多条裂缝,在裂缝产生的同时,火药燃烧产生的温度及压力使二氧化氯液温度升高,又在压力作用下被挤入地层.在火—23—张杰等:多脉冲高能气体压裂-二氧化氯复合解堵技术研究药燃烧产生的高温高压环境下,解堵液以高速湍流的状态通过裂缝壁向地层泄流,其泄流量跟火药燃烧所维持压力的时间有关,压力维持时间越长,进入地层的液量也就越多,解堵效果也就越好.解堵液的反应速率决定了该液在流动过程中浓度变化大小,由于火药产生的压力很高,其泄流速度也很高,因此,解堵液在随着压力变化向地层泄流过程中,其浓度变化并不显著,这样就可以使解堵液以较高的活性,在裂缝产生后作用于地层.火药燃烧产生的压力维持时间较短,进入地层的液量有限,解堵的作用范围有限,使该工艺对于处理近井地带污染严重的井是非常有效的.2.4.2 先进行多脉冲高能气体压裂再注入二氧化氯解堵液 在目的层先进行多脉冲高能气体压裂,促进地层内产生多条裂缝并使裂缝延伸,压裂一段时间后,再把适合于地层的二氧化氯液在不高于地层破裂压力下注入地层.由于多脉冲加载产生的裂缝较长,这样就能把解堵液注入到离井筒较远的地层中.由于该解堵液对浓度的要求不高,在浓度较低的情况下仍能反应,所以可以对较大区域的油层进行解堵处理.该工艺适合污染严重,污染范围较广的油气井,如水力压裂液的浸入而造成的污染,注水井由于上期注水在地层中产生有机和无机垢而造成的污染等,都可以采用此种工艺.3 技术措施优点及适用范围3.1 多脉冲高能气体压裂—二氧化氯复合解堵技术的优点(1)适用范围广泛,成功率高,解堵效果比单一高能气体压裂或单一的二氧化氯解堵好;(2)施工方便,施工规模小,不需要压裂车组;(3)对油气层无污染,不受水敏、酸敏地层的限制,不会对油气层造成新的伤害.3.2 适用范围(1)因水力压裂,压裂液残渣或压裂液没完全降解而对储层造成堵塞的油气井.(2)被污染的注水井及注水压力过高的井.(3)对准备进行聚合物或微生物驱油的井,可用此技术对储层进行预处理.(4)油层致密、坚硬、破裂压力高而难以实现水力压裂的井,可用多脉冲高能气体压裂方法进行预处理,降低破裂压力.4 现场实验结果2000年在陕北下寺湾油田、甘谷峄油田进行了5口井的多脉冲高能气体压裂—二氧化氯复合解堵实验,成功率100%,有效率100%.以陕甘宁盆地甘泉地区65-39井为例,该井1997年6月完钻,目的层为延9油层,厚度9.0m,渗透率25×10-3L m2,该层射孔后无自然产能,1997年6月27日采用胍胶压裂,由于地层温度只有25℃左右,压裂液没有完全降解,反排不彻底,压裂后仍无产能,2000年11月采用多脉冲高能气体压裂-二氧化氯复合解堵技术对该层进行处理,处理后获得了工业油流,日产油2m3以上,解堵效果非常明显,取得了较好的结果.5 结论(1)多脉冲高能气体压裂—二氧化氯复合解堵技术解除物性好,对供液能力强的储层近井地带污染堵塞效果显著.(2)用于解除注水井堵塞,降低注水压力,提高注水能力效果很好.(3)用于具有一定产能,经一段时间后产量大幅下降的油井,效果较好.(4)用于水力压裂压死或严重污染的井,解堵效果明显.参考文献:[1] 王安仕,吴晋军.射孔-高能气体压裂复合技术研究[J].西安石油学院学报,1997,12(4):12-18.[2] 王江宽,罗艳红.水力冲击压裂-化学复合解堵技术的研究与应用[J].油田化学,1999,11(3):220-223. [3] Jennifer R.Applicat ion of chlo rine diox ide as an o il-field-felicit ies-tr eatment fluid[C].SP E P ro duction&Facilities,1996.18-21.[4] 赵晓东.二氧化氯在注水采油中的应用[J].西南石油学院学报,1999,24(3):66-69.[5] 王爱华,李汤玉,赵锋洛.用高能气体压裂模型研究裂缝条数[J].断块油气田,2000,7(5):56-59.编辑:国伍玲—24—西安石油学院学报(自然科学版)Ⅳa better effect after datuming than before datum ing in migr ation.Key words:seism ex plo ratio n;w av e equatio n;datum;continuation;irreg ular surface;migr ation imagingCH EN Shu-w en,L I U H ong,L I Ya-guang(Institute of Geolog ical Geo physics,Chinese Academ y of Sciences,Beijing100101,China)JXAPI2003V.18N.3p.13-15,20Application of fuzzy analysis to oil-gas reserves productivity prediction:the development data of Pangu-liang area in Jing'an oilfield being taken as exampleAbstract:In accor dance with the pro blems ex isting in the application of conventional metho ds,the ap-plication o f fuzzy analysis to o il-gas reserv es pro ductivity predictio n is studied and the theoretic characteris-tics and mathematic model the m ethod are discussed.T he facto rs of influencing pro ductivity ar e obtained by m ultifactor asso ciatio n analy sis,and they are permeability,reservo ir thickness,sand proportion,sand volume,po rosity etc.(fr om main to secondary).Key words:fuzzy analysis;gray system;association factorL I U L i-li(Ex ploratio n and Dev elo pment Institute,Chang qing Oilfield Company,Xi'an710021, Shaanxi,China)JXAPI2003V.18N.3p.16-20Combination plug-removing technology of multi-pulse high-energy gas fracturing with ClO2treatment liq-uidAbstract:Some fractures are pr oduced near w ellbore zone by m ulti-pulse high energ y gas fracturing, and they link up w ith natural fr actur es.At the same time as fracturing or after fractur ing,ClO2treatment liquid is squeezed into form ation to rem ove the o rganic matter,inorganic matter and bacteria in oil reser-voir,so the perm eability of the o il reservo ir is improved.T his tr eatment technolo gy of o il reserv oir g ives full play of bo th high energy g as fracturing and ClO2treatment.It w as applied to5w ells in Shanbei oilfield in2000,and the results sho w that this technolog y can effectively remove the po llution of fracturing fluid, dirt and bacter ia to oil reservo ir near w ellbor e zone.Key words:multi-pulse hig h energy g as fracturing;ClO2;com bination plug-remov ingZH A N G J ie,ZH A N G Wei-f eng,SON G H e-p ing(Center o f High Ener gy Gas Fracturing,Xi'an Petroleum Institute,Xi'an710065,Shaanx i,China)JXAPI2003V.18N.3p.21-24Application of nonlinear decoupling to the control of a three-phase separator of crude oil,natural gas and waterAbstract:According to the operating principle o f a three-phase separ ator fo r cr ude oil mix ed w ith w a-ter and natural gas,the dynamic mathem atical m odel of it is established.Because of the coupling am ong thr ee output variables of the separ ator,proportion-integ ratio n(PI)control can no t get satisfied perfor-mance.For this reason,a nonlinear controller is desig ned based on the principle of feedback linearization. Simulation result show s that nonlinear and PI hy brid contr ol can effectively elim inate the co upling am ong thr ee o utput v ariables.Key words:three-phase separator;decoupling;feedback linear ization;no nlinear co ntrolH U Zhi-gang(Gudong Pro duction Plant,Sheng li Oilfield,Dongying257237,Shandong,China) JXAPI2003V.3N.3p.25-27Study on evaluation method of increasing oil production by polymer flooding in Henan Oilfield Abstract:T he amo unt of oil pro duction increased by po lymer flooding is the difference betw een the oil pr oduction obtained by po lymer flooding and by traditional water flo oding.Calculating the oil production obtained by po lymer flooding is the key to the evaluation o f developm ent effect and econo mic benefit of po lymer flo oding.T here is difference betw een the results calculated by numerical simulatio n and practical results in Henan Oilfield.For this reason,a"three-stage pr ediction model"is put forw ard.In the mo del, the pro duction process of po lymer floo ding is div ided into three stages:productio n rising stage,production stabilizing stag e and productio n descending stage.T he application results of the prediction metho d to thr ee blocks in Henan Oilfield show that it is easy and accurate,and the predicted results tally w ell w ith practi-。
二氧化氯解堵技术在南泥湾油田的应用
延 安 大 学 学 报 （自然 科 学 版 ） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｙａｎａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｖ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ
Ｖｏ１．３０ Ｎｏ．３ Ｓｅｏ．２０１ｌ
二 氧化 氯解 堵 技 术在 南 泥 湾 油 田的应 用
１ 油 田开 发 概 况
１．１ 油藏 主 要地 质特 征 南 泥 湾油 田位 于 陕 北斜 坡 东南 部 南 泥 湾 地 区 ，
为 一 向西倾 斜 的平 缓单 斜 ，平 均坡 降 为 １０ ｍ／ｋｉｎ，倾 角不 到 １度 。主 要勘 探开 发 目的层 为 中生 界三 叠 系 延 长组 长 ６、长 ４＋５油 层 组 ，属 一套 河 控 三 角 洲 平 原 砂体 沉 积 ，长 ７的黑 色 页 岩 为主 力 生 油层 ，长 ４＋ ５上 部 的 三 角 洲 平 原 相 及 河 流 相 沉 积 为 区 域 性 盖 层 ，从 而构 成 完整 的生 、储 、盖 组合 。
１．２ 油 田开发现 状 截止 ２０１０年 底 ，南 泥 湾采 油厂 已累计探 明含 油
面积 １２４ ｋｍ ，探 明石 油 地 质 储 量 ６８５５．５９×１０ ｔ； 累计 控 制含 油 面积 １６２．３２ｋｍ。，控 制 石 油 地 质 储 量 ４３１７．０×１０ ｔ；动 用 含 油 面积 ２０１．９ ｋｍ ，动 用 石 油 地 质储 量 ７８７６．６９×１０ ｔ。 （资源 情 况 说 明 ：探 明 含 油 面积 １２４ ｋｍ 已全部 动 用 ，控 制 含 油 面 积 １６２．３２ ｋｍ 中有 九龙 泉 ３５ ｋｍ 、万 花 １２ ｋｍ 因油气 富集 规 律 尚不 清楚 无法 投人 开 发 使用 ，另 有 汾川Ｉ区 １２ ｋｍ 因地层 能量 严重 亏 空 ，新 钻 油 井 达 不 到 工业 油 流 标 准 目前无 法 继续 开发 ；剩余 ２５．４ ｋｍ 位 于 目前 成 熟 开 发 区块 边 沿含 油砂 体变 薄 、物性 变差 单井 产 量低 ， 开 发效 果远不 如 以前探 明可采储 量 ６８５．５６×１０ ｔ，采 收率 １０％ 。累计 产油量 ５２４．１２×１０ ｔ，地质储 量采 出 程 度 ５．４６％ ，综合 含水 ３０％ 。 目前 有 总油井 ６１４３口， 采 油井数 ６０９４口 ，开井数 ５６７３口，关 停井 ３９６口，地 质报废 井 ｌ８口，事 故井 ７口，油井 利 用 率 ９３％ ，Ｅｌ产 液 ２１８５．７吨 ，１３产 油 １５３０吨 ，平 均单 井 日产 油 ０．２７ 吨 ，年产 油 ８９．１吨 ，年 采油速度 ０．５８％ 。共 建成 注水 站 ２座 ，注水 井 ４９口，开井 数 ４９口，形 成 注 水 能 力 ３００ ｍ３／ｄ 平 均单井 日注 水 ４．１２ｍ３，年 注水 量 ２９６３２．
ClO2催化氧化处理难降解有机废水的应用研究
ClO2催化氧化处理难降解有机废水的应用研究方航羚;郭杰;王闻伟【摘要】简述了二氧化氯(ClO2)的性质与催化氧化原理,介绍了ClO2催化氧化法处理难降解有机废水的工艺条件、处理效果及优点.ClO2催化氧化处理难降解有机废水工艺简单、操作方便,不产生有机卤代烃等二次污染物、氧化能力持久,且在削减COD的同时极大地提高了废水的可生化性,使之能够更好地进行生化处理.【期刊名称】《工业水处理》【年(卷),期】2010(030)006【总页数】4页(P8-11)【关键词】二氧化氯;催化氧化;难降解有机废水【作者】方航羚;郭杰;王闻伟【作者单位】福州大学环境与资源学院,福建福州,350108;福州大学环境与资源学院,福建福州,350108;台州市环境科学设计研究院,浙江台州,318000【正文语种】中文【中图分类】X703.1;TQ032.4医药、化工、印染、农药、石化、橡胶和造纸等行业排放的废水由于有机物成分复杂、毒性大、可生化性差，已成为目前废水处理领域的技术难点和研究热点。
采用传统处理工艺，如生物法、化学氧化法、吸附法等，普遍存在运行成本高、处理效果不佳等缺点；采用物化处理工艺，如膜分离、离子交换、电解法等方法，同样存在运行成本高、操作复杂等问题。
近年来涌现的催化氧化法是处理难降解有机废水的有效方法之一。
ClO2是一种优良的消毒剂和强氧化剂，由于它不与水中的有机物发生氯代反应，不生成对人体有害的三致物质，作为氧化剂具有明显的优势〔1-3〕，因此在水处理领域得到广泛的应用。
1.1 ClO2的理化性质ClO2气体是一种黄绿色气体，具有与氯气（Cl2）相似的刺激性气味，易溶于水，室温下溶解度为Cl2的5倍。
与Cl2不同，ClO2在水中以纯粹的溶解气体存在，不易发生水解反应，这对氧化难降解有机物是有利的。
但ClO2极不稳定，受热和遇光易分解成O2和Cl2，在空气中体积分数超过10%时就有可能爆炸，不宜贮存和运输，因此使用时一般要求现场制备。
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二氧化氯和过氧化氢解堵性能室内研究X张维波(吉林油田公司乾安采油厂,吉林松原 131400) 摘 要:由于二氧化氯和过氧化氢具有强氧化性,因此被广泛应用于油田油层的解堵杀菌作业中。
通过开展室内试验,研究了两种氧化剂对聚合物的氧化降解作用,对油层细菌的灭杀效果以及对套管的腐蚀作用。
由试验结果可知,过氧化氢和二氧化氯对聚合物均具有很强的氧化降解能力,杀菌效果良好,然而对油田设备具有一定的腐蚀性,应采取相应的缓蚀措施。
关键词:二氧化氯;过氧化氢;杀菌;解堵;室内研究 中图分类号:T E358 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)17—0019—02 在油田钻井、修井、油水井压裂以及堵水调剖等作业过程中,由于各种添加剂在地层中不易降解对地层渗透性造成严重堵塞;同时,在注水开发过程中,由于注入水中细菌的存在和大量繁殖,也会对油层造成堵塞;严重影响油田的原油采收率和正常生产运行。
因此,在油田开发过程中,清除聚合物、细菌等对地层的堵塞,提高采收率,对油田增产稳产和可持续发展至关重要。
已有文献表明,部分氧化剂可氧化降解油层中堵塞的聚合物,使其粘度大幅度下降,易于排出,解除对地层的堵塞[1]。
本文通过室内试验,测定并比较过氧化氢和二氧化氯的氧化降解作用、杀菌效果及氧化腐蚀能力,评价其解堵效果,为油田实际生产应用提供参考依据。
1 二氧化氯和过氧化氢简介二氧化氯是一种几乎完全以自由基的形式存在的氯氧代化合物,25℃时是一种黄绿色的有强刺激性气味的气体,具有较强的氧化性[2]。
本实验采用的二氧化氯是以无机酸作激活剂制成的稳定混合体。
过氧化氢是氧原子以-1价存在而具有强氧化性的氧化物,常温下是无色而有刺激性的液体,溶于水中以浓度30%左右贮存[3]。
2 二氧化氯和过氧化氢的氧化降解作用表1 过氧化氢和二氧化氯的氧化降解解堵效果岩心编号原始渗透率,mD注聚后渗透率,mD注聚后残余阻力系数注氧化剂后渗透率,m D注氧化剂后残余阻力系数解堵率%1#1769.318.953.7 3.382.72#17714.312.4127.0 1.488.73#19611.616.961.4 3.281.14#192 3.653.349.0 3.992.7通过开展室内岩心流动模拟试验,分析评价过氧化氢和二氧化氯对聚合物、胍胶的氧化降解作用。
首先对1#～4#岩心进行清水注入,然后对1#、2#注入800ppm的聚合物溶液至压力恒定;3#、4#注胍胶溶液至压力恒定;再对1#、3#注3.0%的过氧化氢溶液,对2#、4#注0.3%的二氧化氯溶液,最后再对1#～4#岩心注清水至压力恒定。
计算注入聚合物和胍胶后、注入氧化剂后的残余阻力系数和渗透率,计算其解堵率。
试验结果如表1。
图1、图2为注入过程中压力变化对比曲线。
图1 两种氧化剂对聚合物解堵实验压力对比曲线图2 两种氧化剂对胍胶解堵实验压力对比曲线由试验结果可知,1#、2#岩心注聚合物后,岩心被堵塞,渗透率下降,岩心物性变差。
注氧化剂后1#、2#岩心的解堵率分别为82.7%和88.7%;注入压力下降幅度分别为82.6%和88.7%。
说明过氧化氢、二氧化氯可解除聚合物造成的堵塞,大大提高渗透率,显著改善岩心物性。
而3#、4#岩心注胍胶后,岩心同样被堵塞,渗透率下降,岩心物性变差。
注氧19 2012年第17期 内蒙古石油化工X收稿日期:2012-05-22作者简介:张维波(1965-),男,助理工程师,主要从事井下作业工艺及采油工程方面的研究工作。
化剂后3#、4#岩心的解堵率分别为81.1%和92.7%;注入压力下降幅度分别为80.9%和92.6%。
说明过氧化氢、二氧化氯可解除胍胶造成的堵塞,大大提高渗透率,显著改善岩心物性。
且二氧化氯的降解效果好于过氧化氢。
3 二氧化氯和过氧化氢杀菌效果针对油田注入水、污水中存在大量硫酸盐还原菌(SRB)及腐生菌(T GB)的情况,采用绝迹稀释法[4]测定细菌数量,评价过氧化氢和二氧化氯的杀菌效果。
实验结果如表2。
表2 过氧化氢和二氧化氯水溶液的杀菌效果氧化剂类型浓度m g/LSRB灭杀效果T GB灭杀效果加药前个/mL加药后个/mL杀菌率%加药前个/m L加药后个/m L杀菌率%二氧化氯20≥1.1×1030100≥1.1×1060.610030 5.0×1042599.99≥1.1×1060100 过氧化氢20≥1.1×1030100≥1.1×1060.810030 5.0×1042899.98≥1.1×1060.4100由表2可以看出,过氧化氢和二氧化氯对污水中的硫酸盐还原菌、腐生菌均具有极强的灭杀能力,在较小的浓度范围内,杀菌率基本都高达100%。
因此,可采用过氧化氢和二氧化氯清除地层微生物菌体及其分泌物形成的粘稠物,同时,破坏细菌滋生环境,消除细菌对地层渗透性的损害。
4 二氧化氯和过氧化氢的腐蚀性能由于过氧化氢和二氧化氯较好的氧化降解效果和杀菌效果可用于油层的解堵杀菌作业中,然而由于其强氧化性,不可避免地对油田生产设备造成腐蚀。
通过采用现场实际应用的N80油管短节测定过氧化氢和二氧化氯的腐蚀性能。
4.1 实验方法采用石油天然气行业标准常压静态腐蚀实验方法[5],通过测定油管短节单位面积上腐蚀厚度来评价氧化剂腐蚀速率。
腐蚀速率计算公式如下:X=mr×s×T式中:X——腐蚀速率,m m/a;m——油管短节被腐蚀的质量,g;Q——N80钢管密度,g/mm3;s——油管短节表面积,mm2;T——时间,a。
4.2 试验结果表3过氧化氢和二氧化氯腐蚀试验结果药剂名称温度℃反应时间h试验压力M Pa药剂用量%腐蚀速度m m/a 过氧化氢45240.1 3.00.37二氧化氯45240.10.30.42过氧化氢+0.4%缓蚀剂45240.1 3.00.14二氧化氯+0.4%缓蚀剂45240.10.30.21 4.3 结果分析过氧化氢和二氧化氯溶液对N80油管短节均具有较强的腐蚀性,腐蚀速率都大于腐蚀率指标(小于0.25m m/a)。
而加入0.4%的缓蚀剂后,对套管的腐蚀速率都小于0.25m m/a,满足腐蚀率要求。
因此,在油田实际应用中,应在氧化剂溶液中加入一定浓度的缓蚀剂。
5 结论(1)室内岩心流动模拟试验结果表明,过氧化氢和二氧化氯对堵塞在地层中的聚合物、胍胶均具有较好的降解效果,可大大提高油层渗透率,显著改善岩心物性,且二氧化氯的降解效果好于过氧化氢。
(2)过氧化氢和二氧化氯对油田注入水、污水中的硫酸盐还原菌及腐生菌均具有极强的灭杀能力,在较小的浓度范围内,杀菌率基本都高达100%。
(3)过氧化氢和二氧化氯对油田设备均具有较强的腐蚀性,腐蚀速率都大于腐蚀率指标,而加入缓蚀剂后,腐蚀速率满足要求。
因此,在油田实际应用中,应当在氧化剂溶液中加入一定浓度的缓蚀剂。
[参考文献][1] 张莜英,王耀武,何新怀.氧化型杀菌剂在油田生产系统中应用探讨[J].油田化学,1996,13(1):93～96.[2] 宋鸿,奚旦立.二氧化氯技术在水处理中的应用[J].化工标准化与质量监督,2000,(7):21～24.[3] 王敏.过氧化氢在水处理中的应用[J].甘肃化工,2002,(2):21～22.[4] 阚连宝,吴国忠,齐晗兵等.油田用Fe(VI)杀菌技术研究[J].科学技术与工程,2011,11(11):2547～2550.[5] SY/T5405-1996.酸化缓蚀剂性能的试验方法及评价指标[S].Study on Plugging Eli minate Property of Chlorine Dioxide and Hydrogen Peroxide in LaboratoryZH A N G W ei-Bo(Qianan Oil Pro duct ion Company,Jinlin Oilf ield131400)Abstract:T he chlorine diox ide and hydrog en pero xide are w idely used t o elim inat e plugg ing and st erilize in oil r eserv oir due t o t he st rong o xidat ion.T he ox idat iv e degradations of chl orine diox ide and hydr ogen perox ide to pol ymers,the st erilizing ef f ect s and t he co rrosive act io ns to casings are st udied by exper im ent s in labor at o ry.F rom t he ex periment al r esult s,t he ox idat ive degradat ions o f chlo rine diox ide and hy dro gen per oxide t o polym er s and st erilizing ef fect s ar e w ell.While t he casings can be corro ded by chlor ine diox ide and hy dro gen pero xide seriously,co rrosio n inhibit ion measures are necessar y in pr act ical applicat ion.Key words:Chlorine Dio xide;Hy drog en Perox ide;St er ilizat ion;Pl ug ging Eliminat e;L abor at or y St udy20内蒙古石油化工 2012年第17期 。