文档介绍：哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
摘要
为有效的处理油田采出水,满足低渗油田回注水水质要求,本文采用无机
陶瓷膜过滤装置以及有机超滤膜过滤装置分别对油田采出水进行过滤试验研究。
在无机陶瓷膜处理油田采出水小试试验中,首先以清水为过滤料液,研究
了跨膜压差、温度及膜面流速对膜通量的影响,研究发现:以清水为料液运行
时,膜通量随时间基本恒定,随跨膜压差线性增大,随温度和膜面流速的升高
而升高,但膜面流速的影响较小。随后,以辛一污水站油田采出水为料液,发
现跨膜压差和温度是影响膜通量的主要因素。在确定滤后水水质达到低渗透油
田注水水质 A1 级标准条件下,经试验研究得出 200nm 陶瓷膜过滤最佳操作条
件为:跨膜压差、温度 50℃、膜面流速 5m/s。
同时,通过对陶瓷膜膜阻力中各部分阻力以及所占比例分析结果表明:陶
瓷膜固有阻力占总传质阻力的比例最大,比例最小的为可逆阻力,部分可逆阻
力和不可逆阻力所占比例相近。最后,为彻底清洗陶瓷膜,采用 NaOH 和 HNO3
联合化学清洗,可有效的清除膜污染,使膜通量恢复到 95%以上。
在有机超滤膜处理油田采出水现场试验中,以改性纤维球过滤器作为有机
超滤膜的预处理装置,以改性后膜材料制成外压式中空纤维超滤膜组件,考察
了不同操作条件对膜通量的影响,同时考察了超滤膜处理采出水出水水质。研
究发现:改性纤维球过滤器作为有机超滤膜的预处理装置,处理效果很理想。
在确定滤后水水质达到低渗透油田注水水质 A1 级标准条件下,最佳操作条件
为:浓水回流比为 50%、在线反冲洗周期 25min、清洗周期 240h。
采用 SEM、EDX 方法对有机超滤膜进行微观分析,分析结果表明:新膜表
面相对光滑,孔径分布较窄,膜孔清晰可见。而超滤膜经过长时间的运行后,
膜表面的污染现象相当严重,并且膜上的污染物质分布不均匀,存在较大的沟
壑。无机物及有机物对其均有一定的污染。推测无机沉积物为 CaCO3、MgCO3、
Al2O3。为彻底清洗有机超滤膜,采用 NaOH 和 HNO3 联合化学清洗,可有效的
清除膜污染。

关键词:油田采出水;无机陶瓷膜;有机超滤膜;膜污染;化学清洗。

I
哈尔滨工业大学工学硕士学位论文
Abstract
In order to improve the injected water quality, the ceramic membrane filter
device and ultrafiltration membrane filter device were used for treating oilfield
produced water in this paper.
In the text ceramic membrane used for treating oilfield produced water, firstly,
the influence factors of membrane fulx was discussed with distilled water as feed
liquid. The results showed that, membrane flux was unchanged over time, increased
linearly as transmembrane increasing, increased gradually as temperature and
crossflow rate increasing, but the effect of crossflow rate is less. Secondly, analyzed
the effect of different operation parameter on membrane flux by treating oilfield
produced water, the results showed that transmembrane pressure and temperature
acted more greatly. The optimal operation condition were transmembrane pressure
, temperature 50℃ and cross-flow 5m/s when the quality of the effluent
was achieved with A1 standard. Meanwhile, the constituent of