
隨著我國社會經濟的發展,對于石油的需求量逐年增加。此時,在石油開采中如何更好地提高效率,成為了人們所關注的焦點問題。近些年來,對于各種過濾器的(de)開發和(he)在(zai)油田(tian)上的(de)應用(yong)(yong),人們(men)各有觀點(dian)。膜(mo)過(guo)(guo)濾(lv)器(qi)和(he)纖維介質(zhi)過(guo)(guo)濾(lv)器(qi)是油田(tian)中(zhong)經常使用(yong)(yong)的(de)過(guo)(guo)濾(lv)器(qi),那么(me),什么(me)是膜(mo)過(guo)(guo)濾(lv)器(qi)和(he)纖維介質(zhi)過(guo)(guo)濾(lv)器(qi)呢(ni)?
膜(mo)(mo)(mo)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)核心原(yuan)件是(shi)濾(lv)(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo),這(zhe)是(shi)一種制備在(zai)微孔(kong)(kong)(kong)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)托(tuo)(tuo)層(ceng)(ceng)(ceng)(支撐體(ti)) 上的(de)(de)(de)(de)布滿更微小(xiao)孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)的(de)(de)(de)(de)薄膜(mo)(mo)(mo)。制作(zuo)(zuo)濾(lv)(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)材料有很(hen)(hen)多(duo),分(fen)為(wei)(wei)有機膜(mo)(mo)(mo)(如聚(ju)砜中空(kong)纖維膜(mo)(mo)(mo)) 和無(wu)機膜(mo)(mo)(mo)(如陶(tao)瓷(ci)(ci)膜(mo)(mo)(mo))。濾(lv)(lv)(lv)膜(mo)(mo)(mo)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)原(yuan)件其結構特點(dian)是(shi)濾(lv)(lv)(lv)層(ceng)(ceng)(ceng)非常(chang)薄,因而(er)(er)(er)它(ta)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)機理(li)主要是(shi)篩(shai)除作(zuo)(zuo)用,吸(xi)附(fu)(fu)效(xiao)應很(hen)(hen)小(xiao)。因此(ci),膜(mo)(mo)(mo)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)精度(du)較高,粒(li)徑(jing)控制比(bi)較穩定(ding),而(er)(er)(er)且(qie)反(fan)沖洗(xi)容(rong)易(yi)(yi)(yi)恢復性(xing)能。不(bu)過(guo)(guo)如果水(shui)中含有油(you)的(de)(de)(de)(de)話,則很(hen)(hen)容(rong)易(yi)(yi)(yi)堵塞而(er)(er)(er)且(qie)不(bu)易(yi)(yi)(yi)反(fan)洗(xi)。國內外許多(duo)研究者(zhe)曾基于(yu)(yu)陶(tao)瓷(ci)(ci)材料的(de)(de)(de)(de)親水(shui)性(xing)質(zhi)而(er)(er)(er)寄希(xi)望于(yu)(yu)用陶(tao)瓷(ci)(ci)膜(mo)(mo)(mo)處(chu)理(li)采出(chu)水(shui),但(dan)經過(guo)(guo)研究后,普遍(bian)認(ren)為(wei)(wei)膜(mo)(mo)(mo)污(wu)染問題仍然(ran)很(hen)(hen)難(nan)解決。膜(mo)(mo)(mo)污(wu)染是(shi)非常(chang)復雜的(de)(de)(de)(de)問題,但(dan)有一點(dian)是(shi)可以肯定(ding)的(de)(de)(de)(de), 即污(wu)染物中有機物的(de)(de)(de)(de)大量存在(zai)是(shi)確定(ding)無(wu)疑的(de)(de)(de)(de),不(bu)過(guo)(guo)一般(ban)往往關注(zhu)膜(mo)(mo)(mo)本(ben)身而(er)(er)(er)較少考(kao)慮承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)托(tuo)(tuo)層(ceng)(ceng)(ceng)。按照(zhao)吸(xi)附(fu)(fu)機理(li)并(bing)結合膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)(ceng)(ceng)和承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)托(tuo)(tuo)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)特征來(lai)(lai)分(fen)析,可以解釋為(wei)(wei)什么膜(mo)(mo)(mo)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)針對(dui)清(qing)水(shui)不(bu)易(yi)(yi)(yi)堵塞而(er)(er)(er)對(dui)于(yu)(yu)含油(you)污(wu)水(shui)極易(yi)(yi)(yi)堵塞。對(dui)于(yu)(yu)一般(ban)固(gu)體(ti)懸浮物來(lai)(lai)說(shuo),大于(yu)(yu)膜(mo)(mo)(mo)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)顆粒(li)被截(jie)留(篩(shai)除) 在(zai)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)表面,小(xiao)于(yu)(yu)膜(mo)(mo)(mo)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)顆粒(li)通(tong)過(guo)(guo)膜(mo)(mo)(mo)孔(kong)(kong)(kong),由于(yu)(yu)作(zuo)(zuo)為(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)膜(mo)(mo)(mo)很(hen)(hen)薄,而(er)(er)(er)不(bu)能對(dui)這(zhe)些顆粒(li)產(chan)生吸(xi)附(fu)(fu),雖然(ran)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)托(tuo)(tuo)層(ceng)(ceng)(ceng)相對(dui)較厚,但(dan)其孔(kong)(kong)(kong)隙(xi)相對(dui)于(yu)(yu)膜(mo)(mo)(mo)孔(kong)(kong)(kong)較大,不(bu)足以產(chan)生吸(xi)附(fu)(fu)。這(zhe)樣只有篩(shai)除作(zuo)(zuo)用,所以很(hen)(hen)容(rong)易(yi)(yi)(yi)反(fan)洗(xi)清(qing)除。而(er)(er)(er)對(dui)于(yu)(yu)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)油(you)來(lai)(lai)說(shuo),由于(yu)(yu)油(you)滴(di)(di)的(de)(de)(de)(de)不(bu)穩定(ding)性(xing),大于(yu)(yu)膜(mo)(mo)(mo)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)油(you)滴(di)(di)不(bu)一定(ding)被篩(shai)除,因為(wei)(wei)可能分(fen)裂成小(xiao)于(yu)(yu)膜(mo)(mo)(mo)孔(kong)(kong)(kong)的(de)(de)(de)(de)油(you)滴(di)(di)而(er)(er)(er)通(tong)過(guo)(guo)膜(mo)(mo)(mo)孔(kong)(kong)(kong),盡管它(ta)們能穿過(guo)(guo)膜(mo)(mo)(mo)本(ben)身,但(dan)在(zai)承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)托(tuo)(tuo)層(ceng)(ceng)(ceng)中可以聚(ju)結成大的(de)(de)(de)(de)油(you)滴(di)(di)而(er)(er)(er)被承(cheng)(cheng)(cheng)(cheng)托(tuo)(tuo)層(ceng)(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)(de)微孔(kong)(kong)(kong)吸(xi)附(fu)(fu),而(er)(er)(er)且(qie)無(wu)法脫附(fu)(fu)。因此(ci),含油(you)污(wu)水(shui)會對(dui)膜(mo)(mo)(mo)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)形成堵塞,并(bing)且(qie)反(fan)洗(xi)困難(nan)。因而(er)(er)(er)這(zhe)種過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)適(shi)合于(yu)(yu)低滲(shen)透(tou)率地層(ceng)(ceng)(ceng)水(shui)質(zhi)要求的(de)(de)(de)(de)清(qing)水(shui)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv),而(er)(er)(er)不(bu)適(shi)用于(yu)(yu)含油(you)采出(chu)水(shui)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)。
纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)介質過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)是(shi)一種深床過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi),濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)層(ceng)介質采(cai)用(yong)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)材料(liao),一般為(wei)合成(cheng)(cheng)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei),常(chang)(chang)用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)球和纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)束。這種過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)機(ji)理(li)是(shi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)介質在(zai)外力(li)(水(shui)力(li)或機(ji)械力(li)) 作用(yong)下(xia)被(bei)壓(ya)緊后(hou)形成(cheng)(cheng)微小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙,主要產生吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)作用(yong),將(jiang)(jiang)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)懸浮物濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)除(chu)。反(fan)洗時(shi),解(jie)除(chu)壓(ya)緊力(li)使纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)材蓬松(song),被(bei)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)懸浮物脫(tuo)附(fu)(fu)并在(zai)反(fan)洗水(shui)流的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沖洗下(xia)被(bei)清除(chu)。由于纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)材料(liao)非(fei)(fei)常(chang)(chang)細,壓(ya)緊后(hou)形成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)孔(kong)隙也就非(fei)(fei)常(chang)(chang)小,因此過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)精(jing)度非(fei)(fei)常(chang)(chang)高,是(shi)比(bi)較(jiao)理(li)想(xiang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)精(jing)細過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)。不(bu)過(guo)(guo),如果水(shui)中含油(you)(you),則(ze)會非(fei)(fei)常(chang)(chang)麻煩(fan)。因為(wei)一般合成(cheng)(cheng)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)都是(shi)親油(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),對油(you)(you)會有很(hen)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)力(li),而油(you)(you)被(bei)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)到(dao)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)材上(shang)之后(hou)作為(wei)粘結劑將(jiang)(jiang)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)材粘在(zai)一起,很(hen)難(nan)松(song)開,反(fan)洗非(fei)(fei)常(chang)(chang)困難(nan)。這種過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)適用(yong)于以清水(shui)作為(wei)水(shui)源的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)滲透地層(ceng)注(zhu)水(shui)水(shui)質過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)。目前(qian)(qian)已得(de)到(dao)比(bi)較(jiao)成(cheng)(cheng)功(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)。此外, 國內一些研究單位(wei)(如江漢機(ji)械研究所) 正在(zai)研究不(bu)親油(you)(you)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)以及(ji)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)改性技術(shu), 目的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)是(shi)將(jiang)(jiang)這種過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)用(yong)于含油(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)采(cai)出水(shui)過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv), 目前(qian)(qian)已取得(de)了很(hen)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)展。如果能(neng)將(jiang)(jiang)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)材料(liao)本身對油(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)力(li)減小到(dao)足夠(gou)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)程度,纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)介質過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi),尤其是(shi)纖(xian)(xian)維(wei)(wei)(wei)(wei)束過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)器(qi)(qi)將(jiang)(jiang)會成(cheng)(cheng)為(wei)低(di)滲透油(you)(you)田采(cai)出水(shui)回注(zhu)水(shui)質過(guo)(guo)濾(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)(lv)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)理(li)想(xiang)設備。
