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。

高矿化度致密油藏空气泡沫驱油体系性能实验研究及应用

针对高矿化度介质致密油油藏气驱过程中常规泡沫驱油体系性能不稳定,无法有效驱替原油的问题,对4种起泡剂和2种稳泡剂进行室内评价实验,优选并复配了适用高矿化度介质的气驱泡沫体系,再利用室内实验结合现场矿场试验,评价复配体系在室内高矿化度介质条件下的起泡、稳泡性能以及现场采收率。结果表明,在同一起泡剂浓度的条件下,起泡剂HK559的起泡体积和泡沫半衰期远高于其他3种起泡剂,其最佳使用浓度为0.25%,与稳泡剂HK558最佳体积比为5∶5;HK559与HK558的5∶5复配体系相对其他泡沫剂具有抗Ca^(2+)能力强、稳泡性能良好、耐油性稳定等特点,是高矿化度致密油藏空气泡沫驱油体系的优选。L区块内4个注采井组采取HK体系5∶5复配进行空气泡沫驱油措施后,单井日产油量提升幅度达到91.89%,4个井组平均日增油达到了5.28 t/d,含水率平均降低6.4%,降水增油效果显著。该研究可为同类致密油藏的高效合理开发提供参考。

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。

耐高矿化度压裂液体系研究进展

综述了高矿化度采出水配液时存在的问题,分析了高矿化度采出水对常规压裂液体系性能的影响机理,同时对近年来耐高矿化度水基压裂液体系的性能特点和应用情况作出总结,提出了滑溜水速溶粉剂减阻剂体系是未来耐高矿化度压裂液的一个重要研究方向。

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。

干旱区高矿化度矿井水的水化学特征与成因——以陕北大海则煤矿为例

为揭示干旱区高矿化度矿井水水化学特征,采集大海则煤矿地下水及矿井水水样38组,借助Piper三线图、同位素技术、Schoeller图、Gibbs图、离子比例系数图等手段研究高矿化度矿井水的水文地球化学特征,并揭示其成因机制,提出相应的处理措施。结果表明:研究区各充水含水层水样以阳离子Na+为主,阴离子以SO_(4)^(2-)为主;直罗组地下水及矿井水溶解性总固体(TDS)均超出标准限值,TDS质量浓度均值分别为2768.57、3057.07mg/L;第四系水、洛河组及安定组地下水水化学类型以HCO_(3)^(-)Ca型为主,少量HCO_(3)^(-)Na型,直罗组地下水及矿井水水化学类型为SO_(4)^(-)Na型,直罗组地下水与矿井水δ(D)和δ(^(18)O)值差异小,矿井水主要来源于直罗组地下水补给;矿井水矿化度较高与直罗组地下水矿化度高直接相关,高矿化度地下水在蒸发浓缩和岩石风化控制双重控制下逐步演化形成,钠主要来自钠长石等硅酸盐矿物的溶解、硫酸根来自于石膏的溶解、钙离子除来源于石膏溶解外,还与钙长石等硅酸盐矿物的溶解有关;除此,主要离子的演化的还受阳离子交换作用的影响;矿井水TDS质量浓度为500~3000 mg/L,选择纳滤和反渗透联合对其进行处理,处理后可直接用于生产、生活或者生态。

高矿化度矿井水超滤-反渗透脱盐试验研究

为了实现高矿化度矿井水的综合利用,对梧桐庄矿经过深化处理的矿井水应用超滤(UF)-反渗透(RO)工艺进行了脱盐试验研究。超滤预处理系统的研究内容包括膜压差、超滤膜反冲洗周期最佳参数的确定;反渗透系统的研究内容包括压力、温度对系统的影响以及相关离子的去除率。试验结果表明:超滤系统的膜压差宜控制在0.122 MPa,反冲洗周期宜控制在30 min~45 min;反渗透系统的操作压力宜控制在1.4 MPa~2.0 MPa,操作温度宜控制在14℃~24℃,最佳温度在22℃左右;反渗透系统对Ca2+、Mg2+、SO42-等二价离子去除率在98%以上,对一价Cl^(-)去除率在96%以上,对总硬度的去除率在97%以上。为避免膜结垢堵塞,保证反渗透系统的稳定、连续运行,工程设计中反渗透系统脱盐率一般按97%设计。

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。

高矿化度矿井水资源化“零排放”技术的应用

针对某煤矿高矿化度矿井水水质特点,采用“深度预处理+膜分盐浓缩+蒸发结晶”组合工艺,实现了矿井水资源化再利用。文章介绍了整体工艺流程、核心处理单元设计参数以及实际运行效果。此外,文章针对应用中出现的问题,提出了解决思路,以期为后续高矿化度矿井水资源化“零排放”项目工艺设计提供参考。

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。

高矿化度矿井水回灌技术分析

分析了梧桐庄矿矿井地质条件和水文地质条件,针对矿井水矿化度高的问题,提出了回灌工程方案,对回灌工程方案从水文地质条件的可行性、回灌水处理水质的可行性、回灌量可行性、回灌方式可行性方面进行了分析研究。