深層地下鹵水提輸鹵過程減阻降耗技術(shù)研究.pdf

1、隨著鹵水相關(guān)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展壯大，特別是氯系、溴系精細(xì)化工的興起和產(chǎn)能的快速增加，對鹵水資源的需求量不斷增加。經(jīng)過幾十年的開采，淺層地下鹵水儲量呈明顯下降趨勢，因此，深層地下鹵水的開采利用對于國民經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展將起到顯著的作用。與淺層鹵水的開采相比，深井鹵水的開采存在開采投資大、運(yùn)營費(fèi)用高等問題，其中深井鹵水開采過程中的能耗成本占經(jīng)濟(jì)成本總量的比重最大，尋求一種或多種能夠添加到鹵水當(dāng)中并且能夠顯著降低采輸鹵過程中能耗的有效減阻劑，對于提高采

2、輸鹵過程的輸量、降低能耗和經(jīng)濟(jì)成本具有極其重要的意義。
　　本論文主要在以下幾個方面對深層地下鹵水開采過程減阻降耗技術(shù)進(jìn)行了研究。
　　通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，分析了減阻劑的減阻機(jī)理，結(jié)合深層地下鹵水高溫、高壓、高鹽的特點(diǎn)，預(yù)測了適用于鹵水開采過程減阻降耗的減阻劑的基本性質(zhì);在分析減阻性能測試機(jī)理的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)并安裝了減阻率室內(nèi)測試環(huán)道;對現(xiàn)有水溶性高分子化合物，如聚丙烯酰胺、黃原膠、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇、聚氧化

3、乙烯等進(jìn)行了減阻性能測試，初步確定各類高分子化合物的減阻性能;對聚丙烯酰胺進(jìn)行改性，包括水解和磺甲基化，對改性后的高分子產(chǎn)物——水解聚丙烯酰胺與部分磺化聚丙烯酰胺進(jìn)行了紅外光譜表征和減阻性能測試;對各類水溶性高分子化合物的減阻性能進(jìn)行分析對比，確定適用于深層地下鹵水開采過程減阻降耗的最佳減阻劑。
　　研究結(jié)果表明:
　　1、實(shí)驗(yàn)室自主設(shè)計(jì)安裝的減阻劑減阻率測試環(huán)道經(jīng)濟(jì)實(shí)用，測試數(shù)據(jù)較為準(zhǔn)確;使用電磁泵代替離心泵作為輸送動力，

4、避免了高分子減阻劑的剪切降解。
　　2、在所測試的幾種常見水溶性高分子化合物中，只有PAM和PEO具有明顯的減阻作用，而黃原膠、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素鈉、聚乙烯醇等由于立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或分子量不高沒有減阻作用。
　　3、PAM在溫度較低的清水中減阻效果突出，在雷諾數(shù)、添加濃度等最佳條件下，減阻率可以達(dá)到50％以上;溫度對PAM減阻性能影響較大，隨著溫度的升高，減阻率急劇下降;鹵水中的含鹽量對PAM減阻性能影響同樣較大;在溫度

5、與鹽度的雙重影響下，PAM的減阻性能大幅度降低，在50℃、含鹽量200g/L的鹵水中，添加20ppmPAM，其最大減阻率僅為14.71％;重力作用對于高分子減阻劑減阻效果的影響可以忽略;剪切降解是高分子減阻劑降解失效的主要因素，添加減阻劑的鹵水通過離心泵剪切，可在極短的時間內(nèi)使減阻性能消失。
　　4、PEO減阻率隨濃度的變化規(guī)律與PAM相似，但雷諾數(shù)對其減阻率的影響較小，常溫下，PEO在清水中的減阻率也可達(dá)到50％以上;溫度對PE

6、O減阻性能的影響很大，隨著溫度的升高，PEO減阻率急劇下降;相對于PAM，PEO對鹽度的敏感度較低，在常溫鹵水中的減阻性能優(yōu)于PAM;溫度與鹽度共同作用對PEO減阻性能影響巨大，在40℃鹵水中幾乎喪失減阻作用。
　　5、通過紅外光譜對PAM改性產(chǎn)物進(jìn)行了表征，結(jié)果表明反應(yīng)產(chǎn)物都有明顯的特征峰，說明改性產(chǎn)物為預(yù)期產(chǎn)物;水解后的聚丙烯酰胺在耐溫耐鹽性方面較PAM有所降低;但部分磺化聚丙烯酰胺的耐溫耐鹽性能明顯提高，在50℃、含鹽量20