碳酸盐结垢对中低温地热流体回灌的影响——以咸阳地热田为例.pdf

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1、第230614卷年3第月2期地下水Male．，2014GroundwaterVol_36NO．2碳酸盐结垢对中低温地热流体回灌的影响——以咸阳地热田为例云智汉，马致远，周鑫。孙彩霞(1．长安大学环境科学与工程学院，陕西西安710054；2．陕西绿源地热能源开发有限公司，陕西咸阳712000)[摘要]应用水文地球化学模拟和室内模拟耦合方法，对引起地热尾水回灌堵塞的问题进行研究。结果显示，回灌过程中化学结垢的主要类型为碳酸盐。影响碳酸盐堵塞的因素主要为温度、C0，脱气、混合程度、pH以及矿化度。随着温度、pH、CO2分压的增大CaCO3结垢趋势增加；当60％的原水和4

2、0％的尾水混合时，CaCO的沉淀量达到最大；而矿化度的影响主要体现在盐效应和同离子效应。运用朗格利尔指数和雷兹诺指数对CaCO沉淀程度进行计算，结果表明，在研究区内多数井中存在中低程度的CaCO结垢。[关键词]地热尾水回灌，CaCO堵塞，水文地球化学模拟[中图分类号]P641．25[文献标识码]A[文章编号]1004一ll84(2014)02—0031—03TheEffectofCarbonateScaleontheReinjectionofGeothermalEfluentatLow／MiddleTemperature——ACaseStudyofGeotherm

3、alFieldinXianyangYUNZhi—han，MAZhi—yuan，ZHOUXin，SUNCai—xia(1．SchoolofEnvironmentalScienceandEngineering，Chang"anUniversity，Xi，an710054，Shaanxi；2．ShaanxiGreenLandGeothermalEnergyDevelopmentCo．Ltd，Xianyang712000，Shaanxi)Abstract：Thepapertriestofindouttheobstacleforgeothermalefluentreinje

4、ctionbysimulatingthehydro—geochemistryofgeothermalfieldsinXianyangandestablishingcouplingmodelinlab．Theresultindicatesthatcarbonatescale，theforma—tionofwhicharemainlyaffectedbytemperature，CO2degassing，mixingdegreeandmineralization，istheleadingfactorinim—pedinggeothermalefluentreinject

5、ion．Moreover，highertemperature，PHandpartialpressureofCO2willmakeCaCO3scaleformationeasier．Whenmixingratioofrawgeothermalfluidandgeothermalefluentisto60％to40％，theprecipitationvol—umeofCaCO3willreachthepeakwhilemineralizationaffectsthestrengthofsaheffectandcommonioneffect．Lastly，thepa—p

6、ercalculatestheLangelierindexandRyznarindexofCaCO3precipitationinstudiedwells．TheresultsshowthatCaCO3scalemoreorlessexistinmostwellslocatedongeothermalfieldinXianyang．Keywords：Geothermalefluentreinjeetion；CaCO3scale；hydro—geochemistrymodelingCaCO结垢堵塞在地热尾水回灌过程中是一个普遍的rovsky等人分析了方解石、白云石以

7、及磁铁矿在环境PH下，现象，就单个井而言，它在井底、井上及管道设备中都有可能不同温度和CO分压下的溶解速率H；预测CaCO，结垢的计出现，使地热能的效率大为降低。国内外学者对碳酸钙引起算方法也已经基本成熟，比如朗格利尔指数、雷兹诺指的化学堵塞已提出许多有意义的研究。Brown提出了方解石数和腊森指数在油田和地热系统中进行实际成垢判别溶解沉淀的动力学过程和方程表示法；Plummer等人研究有重要的实际应用价值；2009年刘晓燕等人运用饱和指数法了方解石及霰石在CO：一H：O系统中从0℃到90℃的溶解度和热力学溶解度法对大情字油田管道进行结垢的预测，其中变化规律；Od

8、do等人就