一种燃煤废渣资源化利用的方法与流程

文档序号:14240692阅读:1157来源:国知局

本发明属于环境保护技术领域,特别涉及一种燃煤废渣资源化利用的方法。



背景技术:

利用煤、石油和天然气等化工燃料所含能量发电的方式统称为火力发电,在中国由于煤炭资源较为丰富,利用煤炭资源发电为最主要的火力发电方式,虽然火力发电功能稳定,但是存在很多需要我们不断去解决的问题:例如资源过度消耗,资源利用率极低,对环境造成极大的污染;

其中由于煤燃料资源燃烧不充分,会有一些煤渣残留物。目前大多数火力发电站为了节省处理成本,减少成本支出,直接将煤渣残留物倒入江河中,或者用填埋方式直接将煤渣填埋,虽然填埋后的土地上也能生长一些杂草,但是深层的煤渣层本质不变,依然是煤渣残留物,无法改变,并且煤渣残留会长年的侵袭原本土壤,致使原本土壤成分、土壤结构被严重破坏。

煤渣残留物填埋方式不仅破坏土壤,还会严重污染水源,煤渣残留物中含有很多有害物质,下雨天时煤渣残留物中有害物质随着水流动与地下水源混合,影响水源,长此以往,人类的生活必定受到影响。因此针对上述问题是本发明研究的对象。

油田在注水开采过程中注水井普遍使用调剖剂进行封堵调剖以提高注水的波及体积,从而提高油藏的原油采收率。目前常用的调剖剂为聚合物,但是该类调剖剂不仅具有投资成本高,而且存在后续水难以处理的问题。



技术实现要素:

本发明的目的是针对上述现有技术的缺点和不足而提供一种燃煤废渣资源化利用的方法,该燃煤废渣调剖剂以火力发电厂的煤炭燃烧过程中产生的各种燃煤废弃物为基础原料,通过预处理后得到燃煤废渣细粉颗粒物质,然后加入增稠剂、分散剂和水,搅拌均匀得到油井堵水剂,最后注入油井达到油井堵水的作用,从而提高油井原油的产量。本发明不仅满足了油井堵水的需要,同时有效的降低了环境污染,从而解决了长期以来燃煤废弃物外排和填埋造成的环境污染问题。

本发明公开了一种燃煤废渣资源化利用的方法,其特征在于,所述的方法具体包括以下步骤:

(1)燃煤废渣的预处理

首先利用除铁屑装置去除燃煤废渣中的铁屑;然后将去除铁屑后的燃煤废渣粉碎成均匀的细粉颗粒物质。

(2)油井堵水剂的制备

在上述细粉颗粒物质中加入增稠剂、分散剂和水,搅拌均匀得到油井堵水剂。

(3)油井的筛选

油井的筛选标准为:油井的油层渗透率大于500md,油井的油层数量大于2层,油井的油层温度低于100℃。

(4)油井堵水剂的注入

将油井堵水剂从油井的油套环空中注入,利用油井堵水剂堵塞油井的高渗透层达到油井的堵水作用,从而提高油井原油的产量。

优选地,所述的细粉颗粒物质的粒径与油井的油层渗透率k有关,具体关系如下:

(1)当k>2000md时,细粉颗粒物质的粒径20-50目;

(2)1000md<k≤2000md时,细粉颗粒物质的粒径50-100目;

(3)当k≤1000md时,细粉颗粒物质的粒径100-200目。

优选地,所述的细粉颗粒物质、增稠剂、分散剂和水的质量比例为1∶0.1-0.2∶0.05-0.1∶2-3。

优选地,所述的搅拌速度为200-300rpm。

优选地,所述的增稠剂为黄原酸、海藻酸钠和膨润土中的一种。

优选地,所述的分散剂为木质素盐、聚羧酸盐和磷酸盐中的一种。

优选地,所述的油井堵水剂的注入量q,其大小如下:

q=3.14r2hφβ

式中:q-油井堵水剂注入体积总量,m3

r-堵水半径,m,取值范围为5-15m;

h-油井油层有效厚度,m;

φ-油井油层孔隙度,无量纲;

β-用量系数,无量纲,取值范围为0.3-0.5。

与现有技术相比,本发明具有如下优点和有益效果:

(1)本发明的燃煤废渣、增稠剂以及分散剂的原料来源广泛,易于获取,成本低廉;

(2)本发明的油井堵水剂制备工艺简单,可操作性强,制备成本低;

(3)本发明的油井堵水剂具有稳定性能好,封堵强度高,耐冲刷性能好的特点,可以满足不同油井的堵水需求;

(4)本发明有效的解决了燃煤废弃物外排和填埋造成的环境污染问题,具有明显的经济效益和社会效益。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述,但本发明的保护范围并不仅限于此:

实施例1

试验油井g13概况:油井温度75℃,压力10.7mpa,地层水矿化度8563mg/l,渗透率1200md,油井油层层位为3层,原油粘度1860mpa.s,油井油层厚度4.5m,含油饱和度28.5%,孔隙度0.330,油井日产液量100m3/d,含水97.0%。利用本发明的方法对对该油井进行堵水处理用于提高油井的产量,具体实施步骤如下:

(1)燃煤废渣的预处理

首先利用除铁屑装置去除燃煤废渣中的铁屑;然后将去除铁屑后的燃煤废渣粉碎成均匀的细粉颗粒物质,粒径为80目。

(2)油井堵水剂的制备

在上述细粉颗粒物质中加入增稠剂、分散剂和水,搅拌均匀得到油井堵水剂。

所述的细粉颗粒物质、增稠剂、分散剂和水的质量比例为1∶0.1∶0.05∶2。

所述的增稠剂为黄原酸。

所述的分散剂为木质素盐。

所述的搅拌速度为200rpm。

(3)油井的筛选

油井的筛选标准为:油井的油层渗透率大于500md,油井的油层层位大于2层,油井的油层温度低于100℃。

油井g13的的油层渗透率为1200md,油井的油层层位为3层,油井的油层温度为75℃。符合本发明的筛选标准。

(4)油井堵水剂的注入

将油井堵水剂从油井的油套环空中注入,利用油井堵水剂堵塞油井的高渗透层达到油井的堵水作用,从而提高油井原油的产量。

所述的油井堵水剂的注入量q,其大小如下:

q=3.14r2hφβ=3.14×52×4.5×0.330×0.3=35m3

式中:q-油井堵水剂注入体积总量,m3

r-堵水半径,m,取值为5m;

h-油井油层有效厚度,m;

φ-油井油层孔隙度,无量纲;

β-用量系数,无量纲,取值为0.3。

现场试验效果的评价:现场试验结束后,油井g13日产油量从试验前的3.0t增加到14.8t,平均日增油11.8t;含水从试验前的97.0%下降至85.2%,含水下降了11.8个百分点;有效期达到30个月,增油量达到10620t,投入产出比达到1∶15.2,现场试验效果良好;同时解决了燃煤废弃物外排和填埋造成的环境污染问题,具有明显的经济效益和社会效益。

实施例2

试验油井g15概况:油井温度80℃,压力10.2mpa,地层水矿化度5263mg/l,渗透率1500md,油井油层层位为4层,原油粘度2153mpa.s,油井油层厚度6.3m,含油饱和度29.2%,孔隙度0.342,油井日产液量80m3/d,含水98.3%。利用本发明的方法对对该油井进行堵水处理用于提高油井的产量,具体实施步骤如下:

(1)燃煤废渣的预处理

首先利用除铁屑装置去除燃煤废渣中的铁屑;然后将去除铁屑后的燃煤废渣粉碎成均匀的细粉颗粒物质,粒径为70目。

(2)油井堵水剂的制备

在上述细粉颗粒物质中加入增稠剂、分散剂和水,搅拌均匀得到油井堵水剂。

所述的细粉颗粒物质、增稠剂、分散剂和水的质量比例为1∶0.15∶0.07∶2.3。

所述的增稠剂为海藻酸钠。

所述的分散剂为聚羧酸盐。

所述的搅拌速度为250rpm。

(3)油井的筛选

油井的筛选标准为:油井的油层渗透率大于500md,油井的油层层位大于2层,油井的油层温度低于100℃。

油井g15的的油层渗透率为1500md,油井的油层层位为4层,油井的油层温度为80℃。符合本发明的筛选标准。

(4)油井堵水剂的注入

将油井堵水剂从油井的油套环空中注入,利用油井堵水剂堵塞油井的高渗透层达到油井的堵水作用,从而提高油井原油的产量。

所述的油井堵水剂的注入量q,其大小如下:

q=3.14r2hφβ=3.14×102×6.3×0.342×0.4=270.6m3

式中:q-油井堵水剂注入体积总量,m3

r-堵水半径,m,取值为10m;

h-油井油层有效厚度,m;

φ-油井油层孔隙度,无量纲;

β-用量系数,无量纲,取值为0.4。

现场试验效果的评价:现场试验结束后,油井g15日产油量从试验前的1.36t增加到12.72t,平均日增油11.36t;含水从试验前的98.3%下降至84.1%,含水下降了14.2个百分点;有效期达到32个月,增油量达到10906t,投入产出比达到1∶13.3,现场试验效果良好;同时解决了燃煤废弃物外排和填埋造成的环境污染问题,具有明显的经济效益和社会效益。

实施例3

试验油井g25概况:油井温度70℃,压力13.5mpa,地层水矿化度7521mg/l,渗透率2200md,油井油层层位为5层,原油粘度2156mpa.s,油井油层厚度6.5m,含油饱和度28.0%,孔隙度0.345,油井日产液量60m3/d,含水97.8%。利用本发明的方法对对该油井进行堵水处理用于提高油井的产量,具体实施步骤如下:

(1)燃煤废渣的预处理

首先利用除铁屑装置去除燃煤废渣中的铁屑;然后将去除铁屑后的燃煤废渣粉碎成均匀的细粉颗粒物质,粒径为45目。

(2)油井堵水剂的制备

在上述细粉颗粒物质中加入增稠剂、分散剂和水,搅拌均匀得到油井堵水剂。

所述的细粉颗粒物质、增稠剂、分散剂和水的质量比例为1∶0.2:0.1:3。

所述的增稠剂为膨润土。

所述的分散剂为磷酸盐。

所述的搅拌速度为300rpm。

(3)油井的筛选

油井的筛选标准为:油井的油层渗透率大于500md,油井的油层层位大于2层,油井的油层温度低于100℃。

油井g13的的油层渗透率为2200md,油井的油层层位为5层,油井的油层温度为70℃。符合本发明的筛选标准。

(4)油井堵水剂的注入

将油井堵水剂从油井的油套环空中注入,利用油井堵水剂堵塞油井的高渗透层达到油井的堵水作用,从而提高油井原油的产量。

所述的油井堵水剂的注入量q,其大小如下:

q=3.14r2hφβ=3.14×152×6.5×0.345×0.5=792m3

式中:q-油井堵水剂注入体积总量,m3

r-堵水半径,m,取值为15m;

h-油井油层有效厚度,m;

φ-油井油层孔隙度,无量纲;

β-用量系数,无量纲,取值为0.5。

现场试验效果的评价:现场试验结束后,油井g25日产油量从试验前的1.32t增加到11.4t,平均日增油10.08t;含水从试验前的97.8%下降至81.0%,含水下降了16.8个百分点;有效期达到35个月,增油量达到10584t,投入产出比达到1∶12.1,现场试验效果良好;同时解决了燃煤废弃物外排和填埋造成的环境污染问题,具有明显的经济效益和社会效益。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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