[实用新型]一种模拟地热尾水回灌化学堵塞的实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及深层地热尾水回灌化学堵塞领域，特别是一种模拟地热尾水回灌化学堵塞的实验装置。

背景技术

地热水可广泛应用于采暖、医疗保健、工业、农业温室种植等方面。地热水资源的开发利用，对缓解能源压力，优化能源结构，改善环境，具有十分突出的意义。目前在地热水资源的开发利用中存在一些问题，例如直排地热尾水会造成环境污染，大面积开采会出现地热水位下降，并威胁到生态平衡。地热是宝贵的综合性矿产资源，具有功能多、用途广、无污染、可再生等特点，在转变发展方式、优化能源结构、推进治污降霾等方面发挥着越来越重要的作用。

地热尾水回灌尤其是深层地热尾水回灌是一种避免地热废水直接排放引起的热污染和化学污染的措施，并对维持热储压力，保证地热田的开采技术条件具有重要作然而回灌井堵塞却是大多数地热尾水回灌都会出现的问题。堵塞的发生会造成回灌井周围含水层渗透性降低、输水能力减弱，表现为当回灌量保持不变的情况下，回灌井水位持续升高，当回灌井水位超过井沿时即发生了溢井现象。而化学堵塞时其中最为重要的一种堵塞。所谓化学堵塞是指热储矿物质因温度和压力改变，而导致矿物质沉淀结垢的过程称为化学堵塞,化学堵塞的机理复杂，其影响因素众多，化学堵塞演化的时间跨度较大，因受矿物相溶解、沉淀速度的快慢影响，理论上讲演化过程将从回灌水进入含水层之时反应过程便会开始，但要达到慢反应的平衡状态，则反应过程可能持续数万年之久。但是现在还没有有效的方法来解决地热尾水回灌尤其是深层地热尾水回灌中中存在的化学堵塞问题。

发明内容

本实用新型的目的是要为了解决深层地热尾水回灌中的化学堵塞问题，提供一种模拟地热尾水回灌化学堵塞的实验装置。

为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：

一种模拟地热尾水回灌化学堵塞的实验装置，包括装有经过滤处理的热储层原水水样的试剂瓶、微量泵、中间容器、过滤器、夹持有岩心的岩心夹持器、量筒和加压泵，所述试剂瓶为密闭结构，试剂瓶与微量泵的进水口通过管道连通，微量泵的出水口通过管道与中间容器的进水口连接，中间容器的出水口通过管道与过滤器的进水口连接，过滤器的出水口连接到加热器，加热器的出水口通过管道连接岩心夹持器的一端，岩心夹持器的另一端通过管道连接到量筒，所述岩心夹持器通过管道连接有用于对岩心夹持器加压的加压泵，所述加热器与岩心夹持器之间的管道设有第一阀门，岩心夹持器与量筒之间的管道设有第二阀门，岩心夹持器与加压泵之间的管道设有第三阀门。

进一步的，为了增大整个装置体系内压力，所述中间容器为竖置的筒体。

优选地，为了安全起见，所述加热器上设有第一压力计。

更优选地，为了便于控制加压泵对岩心夹持器的压力来进行驱替实验，所述岩心夹持器与加压泵之间的管道上设有第二压力计。

本实用新型的工作原理：具体原理步骤是将尾水注入在恒定或不同的回灌深度热储温度及压力Ti、Pi下的充填了由实际热储原水饱和的热储岩心夹持器，并测定和计算饱和原始岩心的初始渗透率K₀；经流动驱替时间t后，计算并分析岩心渗透率K、堵塞率(K₀-K)/K₀及驱替流动前后水质变化，通过对比由热储矿物溶解沉淀形成的堵塞前提下注水前后堵塞率及水质变化，观察描述在不同热储环境下由热储矿物溶解沉淀因素引起堵塞程度及其沉淀物质并将此结果与前两项化学模拟过程相互验证。

与现有技术相比，本实用新型可以定量模拟分析地热尾水回灌化学堵塞，还可以确定引起堵塞的矿物，能够确定解堵增灌，简单可靠、可现性强，便于在实际工程中应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型实验室条件下加入阻垢剂前后在不同比例下的沉淀量变化曲线；

图3是咸阳回灌二号井回灌现场中加入不同浓度阻垢剂后的水位变化曲线。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本实用新型作进一步描述，在此实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。