氧化石墨对油气开采堵水作业过程中地层水重金属离子的稳定性研究

发布时间：2025-06-24 04:49

　　油气开采过程中的多个工程作业环节都需要使用化学工作液,特别是在钻井过程、压裂过程以及调剖堵水过程中,为实现工作液的性能必须使用铅离子、铬离子、镉离子、汞离子等作为功能添加剂。随着开采过程的进行,重金属离子被不断带入高渗透性储层。它们将在高渗透地层中沿程吸附滞留、运移,随着时间的推移,重金属离子将由地层中迁移到地表或地下水体中,对动植物体造成潜在的危害。针对上述问题,本论文提出将氧化石墨用于油气开采过程中的化学堵水工艺环节显著降低重金属离子排出储层的思路,以减少地面水处理环节重金属离子的进料浓度。在此我们利用氧化石墨所具有的较高的比表面积和丰富的表面官能团,在油井堵水工艺中尽可能阻止重金属离子的对外运移。论文取得以下成果：(1)对传统Hummers法进行了改进：取消高温反应,让反应继续在35℃条件下进行,使反应更加安全。(2)在研究氧化石墨的横向尺寸随pH值的变化规律基础上,通过调节氧化石墨水溶液的pH值来实现对氧化石墨片层横向尺寸的调控,进而达到氧化石墨横向尺寸可控可选操作的目的。(3)通过对氧化石墨穿透曲线的研究,得出了氧化石墨在不同离子浓度条件下的zeta电位和平均粒径。由穿透曲线积...

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－１石墨与氧化石墨的红外光谱图??Ｆｉｇ．?２－１?打ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｏｇ口ｍ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｉｔｅ?ａｎｄ?ＧＯ??从氧化石墨红外光谱出现的上述特征吸收峰来看，石墨被充分氧化成为了氧化石墨，??

２．２．４结果与讨论??（１）傅里叶变换红外光谱分析??石墨与氧化石墨的红外谱图如图２－１所示，对于反应原料粉状石墨来说，由于石墨??本身没有任何官能团，所ｙｘ石墨的红外光谱图没有显示出明显的特征吸收峰。??石墨经过改进的Ｈｕｍｍｅｒｓ法氧化之后，生成的氧化石墨的红外谱图发生了显....

图2-7粉状石墨、固体氧化石墨与氧化石墨水溶液的SEM图

（７）拉曼光谱分析??反应原料粉状石墨与生成的氧化石墨的拉曼光谱谱图如２－８所示，无论是粉状石墨??还是氧化石墨均在１３５０ｃｍ＇ｉ和１５８０ｃｍ＇ｉ附近出现两个特征峰。??在１３５０ｃｍ＇ｉ附近的特征峰是由芳香环中碳原子的对称伸缩振动（径向呼吸模式）??引起的，称为Ｄ峰，用来表....

图３－１氧化石墨穿透曲线图??Ｆｉｇ．?３－１?化ｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ＧＯ??图（３－１）中（ａ）、化）、（ｃ）分別为离子浓度２０ｍｍｏｌ／Ｌ、ｌＯｍｍｏｌ／Ｌ、５ｍｍｏｌ／Ｌ时的穿??

属离子相互作用机理。??３．?２．?２实验结果与讨论??示踪离子与氧化石墨在不同离子浓度条件下的穿透曲线见图３－１。??３１??

图４－１氧化石墨对兰种离子的去除率图??Ｆｉｇ．?４－１?Ｒｅｍｏｖａｌ?巧化化化ｅｓｅ?化ｒｅｅ?ｉｏｎｓ?ｏｆ?ＧＯ??

?梅特勒－托利多仪器（上海）公司??４．?１．３结果与讨论??氧化石墨对婦离子、络离子和铅离子的去除率如图４－１所示：??１００－１?１??—?■??妨．??复?６０－??§?４０－??２０－?—ｍｒ－１??—锅巧ｆ－??—铅巧??０－??０?４００?妨０?１２００

本文编号：4052512