高矿化度高铁锰矿井水回用处理工艺研究

为实现矿井水资源化，解决高矿化度高铁锰矿井水回用处理，分析了该类矿井水的水质特征和处理工艺，采用混凝沉淀烧杯搅拌试验和过滤柱模型试验，研究了混凝荆投加量和曝气对混凝沉淀除铁除锰效果的影响，以及滤料、滤速、过滤周期、反冲洗强度等对过滤出水水质的影响．结果表明：矿井水具有井下溶氧的特点，不需专门设曝气装置；聚合氯化铝（PAC）最佳投药量（质量浓度）为60mg／L，混凝沉淀对铁的去除率在90％以上，而对锰的去除率在20％左右；经KMnO4溶液浸泡的锰砂过滤（滤速7～9m／h），除铁除锰效果优良，出水铁锰的质量浓度都在0．1mg／L以下，能够满足回用水的水质要求，而且启动快、适应能力强．

高温高矿化度高密度水基钻井液用润滑剂

复杂深层油气钻井工程中,超高温高矿化度高密度(简称“三高”)复杂条件对水基钻井液润滑剂性能提出了更高要求。笔者利用环保性能较好的改性基础油、极压耐磨成膜材料、复合表面活性剂以及复合抗氧化剂等,研制了一种高温高矿化度高密度钻井液润滑剂SDR-1。评价结果表明,润滑剂SDR-1抗温达200℃,在饱和盐水基浆及含6000 mg/L钙的饱和盐水基浆中润滑系数降低率均大于80%,其沉降稳定性好,荧光级别小于3级;与高密度钻井液配伍性良好,可有效降低高密度钻井液的循环流动压耗及动态摩阻。

高矿化度高氯离子介质条件下的注水泵选材研究

通过对不同材质注水泵部件的使用效果评价,优选出适用于在高矿化度、高氯离子环境使用的注水泵部件材质,为设备设计选型提供依据,保证注水泵使用安全和寿命。

高矿化度高含水期水淹层测井解释方法研究

该项目主要成果是：①应用统计分析建立标准层测井值（AC、DE、GR）的归一化随深度H变化的关系式；（2）利用交会图法建立三个判断水淹层关系式；③利用岩心分析资料与测井资料建立确定储集层参数φ、Vsh、Md、K、Sw、Swi、Fw关系式；④利用油层、

高温高矿化度油藏提高采收率用聚合物驱油剂研究

为满足高温高矿化度油藏继续提高采收率的需求,室内以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、长碳链疏水单体和刚性单体为合成原料,制备了一种耐温抗盐型聚合物驱油剂KWY300,并对其综合性能进行了评价。结果表明,聚合物驱油剂KWY300具有良好的增黏性能和耐温抗盐性能,当溶液矿化度为133000 mg/L,老化温度为110℃时,质量浓度为1200 mg/L的聚合物溶液黏度值仍能达到80 mPa·s以上,增黏效果明显优于HPAM。聚合物驱油剂KWY300具有良好的渗流性能,在储层温度和矿化度条件下,阻力系数可以达到50以上,残余阻力系数约为10。此外,聚合物驱油剂KWY300还具有良好的驱油效果,注入PV数为0.5、质量浓度为1200 mg/L的KWY300溶液后,能使岩心水驱后的采收率继续提高16.4%,驱油效果明显优于HPAM。高温高矿化度油藏现场实施聚合物KWY300驱油措施后,区块内生产井的日产油量提升至措施前的3倍以上,含水率有所下降,起到了明显增油效果。

改良MVR蒸发器在煤矿超高矿化度浓水处理中的应用

反渗透工艺是目前处理高矿化度矿井水常用的工艺,该工艺浓缩分质后会产生超高矿化度的氯化钠、硫酸钠浓缩盐水。这种浓缩盐水只能蒸发结晶处理后方可排放,传统的蒸发结晶工艺由于能耗非常高限制了其应用。近来年,相对能耗较低的MVR蒸发结晶工艺在国内外得到较多应用。针对煤矿矿井水浓缩的超高矿化度特点,在MVR工艺的基础上对蒸发器进行改良,增设由高温超导材料制成的原液预热器,进一步提高传热效率。改良制造的MVR蒸发器(150 kg/h)应用于陕西小纪汗煤矿超高矿化度浓水的应用试验中,传热面积由2.80 m^(2)提高至4.89 m^(2),蒸汽消耗量由179.40 kg/h减少到149.85 kg/h,每小时节约30 kg蒸汽,折合标准煤约2.8 kg,节能及碳减排效益显著。

基于双极膜电渗析的膜集成技术的高矿化度矿井水资源化处理

在当前煤矿矿井水“零排放”及煤炭与水资源逆向分布背景下,西部矿区的高矿化度矿井水如若不进行合理处置便直接排放,不仅对当地生态环境造成不可估量的破坏,而且造成严重的水资源浪费,最终将制约煤炭绿色开发与生态文明建设。传统的高盐废水零排放技术主要是利用蒸发结晶技术将无机盐由溶液态转变为结晶态进行回收。从经济性方面分析,该技术受投资高、运行成本高、无机盐附加值低等问题制约。基于此,以西部某矿井水为原水,以矿井水资源化零排放利用及脱盐低碳化为目标进行膜集成工艺设计,并在此基础上重点探讨电渗析和双极膜电渗析工序不同操作条件(操作电压、进料液浓度、温度、酸碱度、电流密度等)对电渗析脱盐性能及双极膜电渗析制酸碱性能的影响规律,之后以实验数据及经济评估模型,探究其经济可行性,旨在探索出适用于西部矿区高矿化度矿井水处理的膜集成技术,为高矿化度矿井水绿色资源化处理工艺的开发提供新的研究思路。通过对电渗析−双极膜电渗析实验过程探究,发现双极膜系统进料液质量浓度应不超过80 g/L、适宜的操作电压为18 V、适宜的进料液温度为25℃、进料液pH保持中性、更适合采用恒电压操作。此外,证实了以双极膜电渗析为核心的膜集成系统可实现高矿化度矿井水绿色资源化处理,以电渗析系统进料液总含盐量20 g/L为例,总的净收益为18604299元/a,且在耦合光伏电力供应系统时具有明显的二氧化碳减排效应,二氧化碳减排将超过3162 t/a,具有良好的经济效益和社会效益。

高矿化度盐水修井液对储层损害实验研究

M油田位于伊拉克巴格达地区东部,石油资源储量较为丰富。研究区目的层Hartha储层压力系数为1.17左右,地层水矿化度较高,修井液目前采用一套高矿化度盐水工作液体系,为评价高矿化度盐水修井液对储层造成的损害情况,结合油田生产实际,通过修井液与地层水配伍评价实验和修井液与储层适应性评价实验,研究了高矿化度盐水修井液在修井时会对储层造成的损害情况。结果表明,修井液与地层水配伍,对储层的损害程度小于20%,损害程度较弱。

石灰纯碱法耦合聚合氯化铝预处理高矿化度矿井水的实验研究

高矿化度矿井水回用常采用膜技术进行脱盐,但运行过程中水中硬度和悬浮物会造成膜污染极大影响了膜性能,开展预处理降低矿井水硬度及浊度,对减轻膜污染、提高出水水质、降低运行费用有重要的作用。本文采用石灰纯碱法耦合PAC去除矿井水的硬度及浊度,采用单因素试验考察了药剂投加量、反应时间、沉淀时间对去除效果的影响。试验结果表明,氢氧化钙投加量为100 mg/L、碳酸钠投加量为10 mg/L、PAC投加量为20 mg/L,反应30 min,沉淀15 min,此时水样的总硬度为51.54 mg/L,总硬度去除率为48.11%,浊度去除率为98.13%。吨水药剂费用3.07元。

软化-混凝预处理高矿化度矿井水的试验研究

高矿化度矿井水可回用,常采用膜技术脱盐,但运行过程中Ca^(2+)、Mg^(2+)造成的膜污染极大地影响了膜性能。开展矿井水预处理降低硬度及浊度,对减轻膜污染、提高出水水质、降低运行费用起着重要的作用。采用氧化钙-偏铝酸钠软化法耦合PAC(聚合氯化铝)混凝法降低矿井水的硬度及浊度,采用单因素试验考察了药剂投加量、反应时间、沉淀时间对去除效果的影响。试验结果表明,投加30 mg/L CaO、15 mg/L NaAlO_(2)及20 mg/L PAC,反应60 min,沉淀20 min的条件下,水样的总硬度为56.622 mg/L,总硬度去除率为46.10%,浊度去除率为88.86%,吨水药剂费用为2.4元。

一种高温高矿化度复合冻胶的研制与应用

为了解决高温高矿化度油藏深部调驱问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)和N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)为原料合成共聚物PASD,并以酚醛树脂作为交联剂、硫脲作为稳定剂,添加增强剂MZQ制备得到复合冻胶体系。通过红外光谱仪、扫描电镜、岩心流变仪等对冻胶体系进行应用研究,考察了共聚物PASD、交联剂、稳定剂、增强剂加量的影响,确定复合冻胶体系的最佳配方;在150℃、矿化度为25.198×10^(4) mg·L^(-1)下条件下应用,其冻胶强度为Ⅰ级,抗老化脱水性能良好,有效耐温脱水时间超过180d;冻胶封堵能力超过93%,具有良好的封堵性能以及抗盐耐温性能。

超高矿化度矿井疏干水深度处理改造工程实践

介绍了宁夏宁东地区某煤矿典型超高矿化度矿井疏干水深度处理系统的现状及改造工程设计。深度处理改造工艺流程采用超滤(UF)+反渗透(RO)工艺,针对原有深度处理系统设计和运行中存在的问题,在改造工程设计中提出了相对应的解决方案。改造工程实施后的运行效果表明:超滤+反渗透系统运行稳定可靠,效果良好,产水水质满足回用水水质标准,深度处理改造工程产水量9600 m^(3)/d,建成后实现年减排近350万t/a。

高矿化度矿井水处理技术及资源化利用研究

矿业的快速发展,矿井水成为一个严重的环境问题。特别是高矿化度矿井水,其含有大量的溶解性固体和金属离子,给环境带来了严重的污染。因此,主要探讨高矿化度矿井水处理技术的应用和资源化利用,以期为解决这一问题提供科学依据。

海上低渗气藏高矿化度入井流体储层敏感性研究

评价高矿化度入井流体储层敏感性对于海上油气藏压裂液研发至关重要,由于海上压裂作业具有较强的特殊性,从钻开储层至压裂作业的时间周期较短,无法及时进行储层敏感性评价会造成压裂液体系设计不准确,对压裂效果造成较大影响。基于此,通过开展室内实验评价了东海某低渗气藏高矿化度入井流体的储层敏感性,结果表明:东海某低渗气藏具有强水敏、强盐敏、弱酸敏和弱碱敏的储层敏感性,而孔喉空间小和比表面大产生的水相滞留是导致储层强水敏的主要原因,盐结晶堵塞则是导致储层强盐敏的主要原因。该结果可为东海某低渗气藏压裂液研发提供强有力的技术支撑。

高矿化度矿井水处理及分质资源化综合利用分析

高矿化度矿井水作为相对特殊的一种矿井水,在实际处理过程中,从矿井水处理和分质资源化综合利用这两个层面入手,结合宁夏地区的高矿化度矿井水的处理情况,深入分析具体可行的处理工艺和利用方法,全面落实常规处理和深度处理,以求实现零排放的发展目标。

高矿化度矿井水脱盐技术应用现状及研究进展

具有高硬度、高矿化度特征的矿井水脱盐是煤矿废水处置的难点,其过程存在脱盐效率低、成本高昂等问题。介绍了化学法、热力法、膜法、电化学法等脱盐技术的优势及局限性,突出低成本脱盐的必要性,结合海水淡化脱盐机制,归纳和总结了当前高矿化度矿井水脱盐的研究现状及发展趋势。为响应节能减排的号召,将现有脱盐手段与绿色新能源相结合,为高矿化度矿井水脱盐工艺的进一步开发及应用提供参考。

岩溶热储高矿化度地热流体成因机制研究——以巴东县盐场河地热田为例

岩溶热储中地热流体多为中低温低矿化度热水,而岩溶热储中出现高矿化度地热水多与岩溶含水层矿物溶解有关。然而,湖北省巴东县盐场河地热田中地热水TDS高达12477.7 mg·L^(−1),水温约34℃,含水层矿物溶解并不足以解释其成因。文章在野外调查和地热钻探的基础上,对4个地热钻孔、1个温泉及附近4个冷泉进行了水文地球化学采样和测试。研究结果表明:盐场河地热田地热水化学类型为Cl-Na型,单位涌水量最大可达1767 m^(3)·d^(−1),出水口温度在30.2~34.5℃。对比钻孔测温和SiO2温度计分析,热储温度为59.1℃,循环深度为1923 m。Phreeqc水化学模拟揭示含水层中的水–岩相互作用(主要是含水层矿物溶解)为地热水化学组分提供了部分贡献,主要来源于径流过程中咸化潮坪泻湖相盐岩的溶解。水文地质条件和氢氧同位素指示地热水的大气降水来源,但季节性的冷水混入控制了水−岩相互作用的平衡。可见,巴东县盐场河岩溶热储高矿化度地热水主要是径流过程中盐岩的溶解提供了水化学组分,但是出露过程中受到季节性的冷水混合影响。

高矿化度矿井水处理技术应用现状

针对我国高矿化矿井水处理应用技术现状进行综述,分析了高矿化度矿井水回用途径及相应的处理工艺与水质要求,并对高矿化度矿井水的处理关键工艺单元进行分析,主要从技术本身的特点、适应性及处理效果等方面进行讨论。重点介绍了常规处理工艺的混凝沉淀和过滤技术,深度处理工艺的电渗析和反渗透技术,零排放处理的浓缩和结晶技术。结果表明,常规处理和深度处理工艺技术较成熟,且在高矿化度矿井水处理中应用广泛。虽然浓缩和结晶工艺已有一定工程实践,但由于受投资和运行成本等因素制约,高矿化度矿井水的零排放工程案例较少,因此,今后在高矿化度矿井水零排放工程实践中,应针对矿井水水质和分盐结晶资源化利用等要求选择合适的零排放工艺。

耐高矿化度超支化聚合物滑溜水压裂液减阻与流变性关系研究

滑溜水压裂液是页岩气等非常规油气藏开采的重要材料,为明确高矿化度下聚合物滑溜水压裂液流变性与减阻性能关系,研究了超支化聚合物在不同浓度和不同矿化度下的流变性能,同时在大型摩擦阻力测试装置中测试其压差数据和摩擦阻力性能,在20万矿化度下减阻率可以达到70%左右。分析了聚合物的浓度、高矿化度对超支化聚合物流变性与减阻率的影响。并将计算得到的超支化聚合物在管路中流动的摩擦阻力系数(f)、广义雷诺数(Re)与聚合物溶液流变学参数(n)相关联,建立了表征高矿化度条件下超支化聚合物溶液摩擦阻力系数新方程,并获得了高矿化度下滑溜水摩阻系数与Re的幂律关系式。

宁东煤田枯竭油层回注存储高矿化度矿井水技术思路

宁东煤田地处我国西北干旱-半干旱区,是我国批准建设的14个亿吨级大型煤炭基地之一,目前存在高矿化度矿井水量大、处理技术成熟但成本高、综合利用率低等问题。为实现宁东煤田高矿化度矿井水的低成本资源化回注存储和水文生态环境保护,结合宁东煤田13座煤矿矿井水矿化度高的典型特征,因地制宜地提出在煤油资源重叠区,利用枯竭油层回注存储高矿化度矿井水这种宝贵的非常规水资源的技术思路,即利用枯竭油层孔-裂隙双重结构中储水空间、油田关停初期地层压力亏空和废弃油井/注水井低成本处置高矿化度矿井水经资源化利用后的余量水;系统阐述枯竭油层选择、回注工艺、储水潜力、预处理水质要求和环境的可行性;凝练出基础理论、法律法规政策和实时监测监管的研究展望。结果表明,提出的枯竭油层回注存储技术具有可行性,可实现宁东煤田高矿化度矿井水的低成本资源化处置,“如何精细刻画注水渗流过程”是回注处置技术瓶颈问题,科学实质是高矿化度矿井水-砂岩耦合化学作用下孔裂隙介尺度的枯竭油层注水渗流演化机理。同时,相关法律法规政策和实时监测监管方面亟需完善,以保障枯竭油层回注存储技术的顺利实施。研究旨在为高矿化度矿井水资源化回注存储提供新思路,为煤油气资源开发中二次水资源保护提供参考。