非常规气采出水回注无机特征污染因子水-岩反应实验研究

发布时间：2024-02-27 01:00

　　非常规气普遍采用水力压裂开采。但开采后采出水经过简单处理后回注入地层,因配伍性不佳可能引发高无机盐或重金属污染以及地质变化。本文针对回注水离子强度、pH值、层位内的温度等因素采用室内静态和动态实验、数值模拟等手段,模拟实际注入过程反应条件,预测可能发生的污染。静态实验的结果显示,砂岩矿物对重金属钡离子有一定净化作用,温度、水岩比升高、pH值降低、二价阳离子存在对净化效果有负影响。TDS升高到30000mg/L,pH变化和重金属净化的程度均降低。升高温度、降低pH值、提高水岩比时,溶液中的主要元素浓度略有上升。动态驱替实验结果与静态反应的结果比较一致,误差在10%以内。24 h以内钡在岩石中吸附饱和。反应过程中pH值先上升后下降,Si、Mn析出。TDS=30000mg/L条件下主要元素浓度变化不明显。反应后岩石孔隙度、渗透率略有上升,孔隙度最大增加0.7%,渗透率最大增加0.05 m D,岩石表面和内部均发生一定程度溶蚀。PHREEQC的模拟结果与实验有较高的一致性,且对pH=1.5及175℃条件下的回注过程进行了模拟预测。结果显示,升高温度或降低pH值,反应程度更大。且改变溶液组成时,...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1典型的砂岩Fig.1.1Theappearanceofsandstone

第1章绪论-12-和长石砂岩。绝大部分砂岩是由石英、长石（主要有钾长石、钠长石、钙长石等）、黏土（在地表的硅酸盐矿物经过风化而成，由水合硅酸盐、氧化铝、碱（土）金属氧化物组成，常含有高岭石、蒙脱石、伊利石等），以及氧化铁、方解石、白云石等成分组成的，典型砂岩矿物如下图1.1所示。....

图1.2实验流程图

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文-15-1.5.4实验流程图图1.2实验流程图Fig.1.2TheflowchartoftheExperiment

图2.1反应装置外观图

第2章采出水-砂岩粉末相互作用实验-16-第2章采出水-砂岩粉末相互作用实验2.1实验仪器及试剂本实验主要的反应装置为FYTFC-III型静态反应实验装置（江苏华安科研仪器有限公司），实际图片和装置简图如下图2.1、2.2所示。其他相关仪器：布鲁克D8advaceX射线衍射仪；R....

图2.2反应装置设计简图

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文-17-图2.2反应装置设计简图Fig.2.2Schematicdiagramoftheapparatus实验所需试剂详细见下表：

本文编号：3912130