油氣開采過程中的多個工程作業(yè)環(huán)節(jié)都需要使用化學(xué)工作液,特別是在鉆井過程、壓裂過程以及調(diào)剖堵水過程中,為實現(xiàn)工作液的性能必須使用鉛離子、鉻離子、鎘離子、汞離子等作為功能添加劑。隨著開采過程的進行,重金屬離子被不斷帶入高滲透性儲層。它們將在高滲透地層中沿程吸附滯留、運移,隨著時間的推移,重金屬離子將由地層中遷移到地表或地下水體中,對動植物體造成潛在的危害。針對上述問題,本論文提出將氧化石墨用于油氣開采過程中的化學(xué)堵水工藝環(huán)節(jié)顯著降低重金屬離子排出儲層的思路,以減少地面水處理環(huán)節(jié)重金屬離子的進料濃度。在此我們利用氧化石墨所具有的較高的比表面積和豐富的表面官能團,在油井堵水工藝中盡可能阻止重金屬離子的對外運移。論文取得以下成果：(1)對傳統(tǒng)Hummers法進行了改進：取消高溫反應(yīng),讓反應(yīng)繼續(xù)在35℃條件下進行,使反應(yīng)更加安全。(2)在研究氧化石墨的橫向尺寸隨pH值的變化規(guī)律基礎(chǔ)上,通過調(diào)節(jié)氧化石墨水溶液的pH值來實現(xiàn)對氧化石墨片層橫向尺寸的調(diào)控,進而達到氧化石墨橫向尺寸可控可選操作的目的。(3)通過對氧化石墨穿透曲線的研究,得出了氧化石墨在不同離子濃度條件下的zeta電位和平均粒徑。由穿透曲線積...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２－１石墨與氧化石墨的紅外光譜圖??Ｆｉｇ．?２－１?打ＩＲ?ｓｐｅｃｔｒｏｇ口ｍ?ｏｆ?ｇｒａｐｈｉｔｅ?ａｎｄ?ＧＯ??從氧化石墨紅外光譜出現(xiàn)的上述特征吸收峰來看，石墨被充分氧化成為了氧化石墨，??

２．２．４結(jié)果與討論??（１）傅里葉變換紅外光譜分析??石墨與氧化石墨的紅外譜圖如圖２－１所示，對于反應(yīng)原料粉狀石墨來說，由于石墨??本身沒有任何官能團，所ｙｘ石墨的紅外光譜圖沒有顯示出明顯的特征吸收峰。??石墨經(jīng)過改進的Ｈｕｍｍｅｒｓ法氧化之后，生成的氧化石墨的紅外譜圖發(fā)生了顯....

圖2-7粉狀石墨、固體氧化石墨與氧化石墨水溶液的SEM圖

（７）拉曼光譜分析??反應(yīng)原料粉狀石墨與生成的氧化石墨的拉曼光譜譜圖如２－８所示，無論是粉狀石墨??還是氧化石墨均在１３５０ｃｍ＇ｉ和１５８０ｃｍ＇ｉ附近出現(xiàn)兩個特征峰。??在１３５０ｃｍ＇ｉ附近的特征峰是由芳香環(huán)中碳原子的對稱伸縮振動（徑向呼吸模式）??引起的，稱為Ｄ峰，用來表....

圖３－１氧化石墨穿透曲線圖??Ｆｉｇ．?３－１?化ｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ＧＯ??圖（３－１）中（ａ）、化）、（ｃ）分別為離子濃度２０ｍｍｏｌ／Ｌ、ｌＯｍｍｏｌ／Ｌ、５ｍｍｏｌ／Ｌ時的穿??

屬離子相互作用機理。??３．?２．?２實驗結(jié)果與討論??示蹤離子與氧化石墨在不同離子濃度條件下的穿透曲線見圖３－１。??３１??

圖４－１氧化石墨對蘭種離子的去除率圖??Ｆｉｇ．?４－１?Ｒｅｍｏｖａｌ?巧化化化ｅｓｅ?化ｒｅｅ?ｉｏｎｓ?ｏｆ?ＧＯ??

?梅特勒－托利多儀器（上海）公司??４．?１．３結(jié)果與討論??氧化石墨對婦離子、絡(luò)離子和鉛離子的去除率如圖４－１所示：??１００－１?１??—?■??妨．??復(fù)?６０－??§?４０－??２０－?—ｍｒ－１??—鍋巧ｆ－??—鉛巧??０－??０?４００?妨０?１２００

本文編號：4052512