一種壓縮空氣頂替鹽巖老腔鹵水后處置有毒害漿液的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種壓縮空氣頂替鹽巖老腔鹵水后處置有毒害漿液的方法，包括中心管和技術(shù)套管，所述技術(shù)套管貫通至廢棄鹽腔與地面之間，所述中心管穿過所述技術(shù)套管位于所述廢棄鹽腔內(nèi)的底部，所述中心管與所述技術(shù)套管之間具有中心管環(huán)空。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能將廢棄溶腔中的鹵水變?yōu)橛袃r(jià)值的工業(yè)原料；能將廢棄鹽腔變?yōu)閷氋F的地下處置空間；能有效處置有毒害漿液，達(dá)到環(huán)保的效果，又能避免有毒害漿液與鹵水直接接觸，造成二次污染；將逐漸釋放的壓縮空氣變?yōu)槠渌幹们或?qū)替鹵水的壓縮空氣來源和部分動(dòng)力，達(dá)到節(jié)能的目的。
【專利說明】
一種壓縮空氣頂替鹽巖老腔鹵水后處置有毒害漿液的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種鹽處理設(shè)備，尤其涉及一種壓縮空氣頂替鹽巖老腔鹵水后處置有毒害漿液的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)鹽井礦鹽開采多以水溶開采為主，在地下殘留了大量的廢棄溶腔。這些廢棄溶腔均用飽和鹵水充填，若處置不當(dāng)將引發(fā)嚴(yán)重的地質(zhì)災(zāi)害及環(huán)境危害；另一方面我國(guó)每年都有大量的有毒害漿液產(chǎn)生，如電鍍行業(yè)、煉化企業(yè)，這些有毒害漿液的處置也是困擾相關(guān)企業(yè)和環(huán)保部門的重要問題。而鹽巖具有孔隙度低、滲透率低、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的優(yōu)良性質(zhì)，從國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)來看，地質(zhì)條件良好的廢棄溶腔廢棄上千年腔體穩(wěn)定性、密閉性仍非常良好，因此，國(guó)外也采用廢棄鹽巖溶腔進(jìn)行有毒害廢棄物的處置，甚至作為核廢料的處置場(chǎng)所。若采用新建溶腔處置有毒害漿液，相對(duì)于動(dòng)輒幾千萬的造腔費(fèi)用，其價(jià)值并不凸顯；而若能直接采用鹽巖廢棄溶腔進(jìn)行處置，則可以省去高昂的造腔費(fèi)用及有毒物處置費(fèi)用。
[0003]在我國(guó)廢棄的鹽腔中，有一部分屬于地質(zhì)條件良好，溶腔形狀規(guī)則，腔體的穩(wěn)定性和密閉性良好，固井質(zhì)量也較高的溶腔。若將這部分溶腔用來進(jìn)行有毒害漿液的處置，應(yīng)用前景十分廣闊。而問題在于，傳統(tǒng)的鹽穴處置廢棄物作業(yè)，如堿渣回填、油田泥漿充填，都是通過注入廢棄物漿體以逐漸驅(qū)替腔內(nèi)鹵水，這就面對(duì)一個(gè)不可避免的問題:鹵水與廢棄物漿液將反復(fù)接觸，廢棄物如果有毒有害，鹵水也必然受到污染。而鹵水被驅(qū)替后一般要輸送往鹵水廠，但受污染的鹵水成為了新的污染源。因此，有毒害漿液的鹽穴地質(zhì)處置，如何安全操作，一直以來都困擾著環(huán)保部門和相關(guān)企事業(yè)。
[0004]因此現(xiàn)有的技術(shù)無法解決鹵水被廢棄物驅(qū)替時(shí)不受污染的難題;無法避免鹵水不成為二次污染源的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種壓縮空氣頂替鹽巖老腔鹵水后處置有毒害漿液的方法。
[0006]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)上述目的:
[0007]本發(fā)明包括中心管和技術(shù)套管，所述技術(shù)套管貫通至廢棄鹽腔與地面之間，所述中心管穿過所述技術(shù)套管位于所述廢棄鹽腔內(nèi)的底部，所述中心管與所述技術(shù)套管之間具有中心管環(huán)空。具體包括以下步驟:
[0008]①?gòu)U棄鹽巖老井的安全性檢測(cè)階段:現(xiàn)場(chǎng)對(duì)廢棄的鹽巖老腔氣試壓的井身完整性檢測(cè)、腔體密閉性檢測(cè)，確定溶腔及井身具有很好的完整性和密閉性，對(duì)腔體進(jìn)行聲納測(cè)腔，獲得老腔的初始形態(tài)、層位、幾何尺寸等信息。
[0009]②注氣排鹵階段:高壓空氣從技術(shù)套管地面管口I壓入技術(shù)套管-中心管環(huán)空2;從技術(shù)套管-中心管環(huán)空尾部3進(jìn)入腔體;使腔體上部形成高壓空氣4;高壓空氣4將鹵水往下驅(qū)替，腔體中形成氣液界面5;鹵水6受高壓空氣壓縮，鹵水從中心管尾7進(jìn)入中心管8內(nèi)部；沿著中心管8內(nèi)部逐漸上升，從中心管地面管口 9排出，進(jìn)入制鹽廠或做其他用途。
[0010]③注有毒液排氣階段:有毒害漿液10從中心管地面管口9，沿著中心管8內(nèi)部環(huán)空進(jìn)入腔體底部，有毒害漿液10逐漸在腔體底部匯集;技術(shù)套管地面管口 I釋放氣體以降低氣壓，以確保有毒害漿液的持續(xù)流場(chǎng)注入;隨有毒害漿液持續(xù)注入在腔體內(nèi)部形成有毒害漿液-高壓空氣的氣液界面11;高壓空氣逐漸從技術(shù)套管-底端3流向技術(shù)套管-中心管環(huán)空，并通過技術(shù)套管地面管口排除。在注漿排氣過程中，要注意氣液界面處的壓力平衡，以防有毒害漿液隨著氣體用處地表造成二次污染。在氣液界面達(dá)到腔頂時(shí)，為了防止有毒害液體后期可能通過管柱間隙與上覆地層接觸，污染地下環(huán)境，可用廢棄柴油頂替技術(shù)套管-中心管內(nèi)殘余空氣，利用油與有毒害漿液不互溶，且密度更輕可浮在上部的原理，確保有毒害漿液與管柱沒有接觸機(jī)會(huì)。由于高壓空氣在管口釋放的過程為空氣勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程，也是重要的動(dòng)力來源，可作為另一口處直井的壓縮空氣來源和部分動(dòng)力來源。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
[0012]本發(fā)明是一種壓縮空氣頂替鹽巖老腔鹵水后處置有毒害漿液的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0013]1.能將廢棄溶腔中的鹵水變?yōu)橛袃r(jià)值的工業(yè)原料；
[0014]2.能將廢棄鹽腔變?yōu)閷氋F的地下處置空間；
[0015]3.能有效處置有毒害漿液，達(dá)到環(huán)保的效果，又能避免有毒害漿液與鹵水直接接觸，造成二次污染；
[0016]4.將逐漸釋放的壓縮空氣變?yōu)槠渌幹们或?qū)替鹵水的壓縮空氣來源和部分動(dòng)力，達(dá)到節(jié)能的目的。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明的注氣排鹵示意圖
[0018]圖2為本發(fā)明的注漿排氣示意圖。
[0019]圖中:1-技術(shù)套管地面管口； 2-中心管環(huán)空;3-中心管環(huán)空尾部;4-高壓空氣;5-鹵水的氣液界面;6-鹵水;7-中心管尾;8-中心管;9-中心管地面管口 ； 10-有毒害漿液；11-有毒害漿液的氣液界面;12-中心管環(huán)空廢棄柴油；13-廢棄鹽腔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明:
[0021]如圖1和圖2所示:本發(fā)明包括中心管和技術(shù)套管，所述技術(shù)套管貫通至廢棄鹽腔與地面之間，所述中心管穿過所述技術(shù)套管位于所述廢棄鹽腔內(nèi)的底部，所述中心管與所述技術(shù)套管之間具有中心管環(huán)空。具體包括以下步驟:
[0022]①?gòu)U棄鹽巖老井的安全性檢測(cè)階段:現(xiàn)場(chǎng)對(duì)廢棄的鹽巖老腔氣試壓的井身完整性檢測(cè)、腔體密閉性檢測(cè)，確定溶腔及井身具有很好的完整性和密閉性，對(duì)腔體進(jìn)行聲納測(cè)腔，獲得老腔的初始形態(tài)、層位、幾何尺寸等信息。
[0023]②注氣排鹵階段:高壓空氣從技術(shù)套管地面管口I壓入技術(shù)套管-中心管環(huán)空2;從技術(shù)套管-中心管環(huán)空尾部3進(jìn)入腔體;使腔體上部形成高壓空氣4;高壓空氣4將鹵水往下驅(qū)替，腔體中形成氣液界面5;鹵水6受高壓空氣壓縮，鹵水從中心管尾7進(jìn)入中心管8內(nèi)部；沿著中心管8內(nèi)部逐漸上升，從中心管地面管口 9排出，進(jìn)入制鹽廠或做其他用途。
[0024]③注有毒液排氣階段:有毒害漿液10從中心管地面管口9，沿著中心管8內(nèi)部環(huán)空進(jìn)入腔體底部，有毒害漿液10逐漸在腔體底部匯集;技術(shù)套管地面管口 I釋放氣體以降低氣壓，以確保有毒害漿液的持續(xù)流場(chǎng)注入;隨有毒害漿液持續(xù)注入在腔體內(nèi)部形成有毒害漿液-高壓空氣的氣液界面11;高壓空氣逐漸從技術(shù)套管-底端3流向技術(shù)套管-中心管環(huán)空，并通過技術(shù)套管地面管口排除。在注漿排氣過程中，要注意氣液界面處的壓力平衡，以防有毒害漿液隨著氣體用處地表造成二次污染。在氣液界面達(dá)到腔頂時(shí)，為了防止有毒害液體后期可能通過管柱間隙與上覆地層接觸，污染地下環(huán)境，可用廢棄柴油頂替技術(shù)套管-中心管內(nèi)殘余空氣，利用油與有毒害漿液不互溶，且密度更輕可浮在上部的原理，確保有毒害漿液與管柱沒有接觸機(jī)會(huì)。由于高壓空氣在管口釋放的過程為空氣勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程，也是重要的動(dòng)力來源，可作為另一口處直井的壓縮空氣來源和部分動(dòng)力來源。
[0025]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓縮空氣頂替鹽巖老腔鹵水后處置有毒害漿液的方法，其特征在于:使用的裝置包括中心管和技術(shù)套管，所述技術(shù)套管貫通至廢棄鹽腔與地面之間，所述中心管穿過所述技術(shù)套管位于所述廢棄鹽腔內(nèi)的底部，所述中心管與所述技術(shù)套管之間具有中心管環(huán)空，具體實(shí)施方法包括以下步驟: ①?gòu)U棄鹽巖老井的安全性檢測(cè)階段:現(xiàn)場(chǎng)對(duì)廢棄的鹽巖老腔氣試壓的井身完整性檢測(cè)、腔體密閉性檢測(cè)，確定溶腔及井身具有很好的完整性和密閉性，對(duì)腔體進(jìn)行聲納測(cè)腔，獲得老腔的初始形態(tài)、層位、幾何尺寸等信息。 ②注氣排鹵階段:高壓空氣從技術(shù)套管地面管口(I)壓入技術(shù)套管-中心管環(huán)空(2);從技術(shù)套管-中心管環(huán)空尾部(3)進(jìn)入腔體;使腔體上部形成高壓空氣(4);高壓空氣(4)將鹵水往下驅(qū)替，腔體中形成氣液界面(5);鹵水(6)受高壓空氣壓縮，鹵水從中心管尾(7)進(jìn)入中心管(8)內(nèi)部;沿著中心管(8)內(nèi)部逐漸上升，從中心管地面管口(9)排出，進(jìn)入制鹽廠或做其他用途。 ③注有毒液排氣階段:有毒害漿液(10)從中心管地面管口(9)，沿著中心管(8)內(nèi)部環(huán)空進(jìn)入腔體底部，有毒害漿液(10)逐漸在腔體底部匯集;技術(shù)套管地面管口(I)釋放氣體以降低氣壓，以確保有毒害漿液的持續(xù)流場(chǎng)注入;隨有毒害漿液持續(xù)注入在腔體內(nèi)部形成有毒害漿液-高壓空氣的氣液界面(11);高壓空氣逐漸從技術(shù)套管-底端(3)流向技術(shù)套管-中心管環(huán)空，并通過技術(shù)套管地面管口排除。在注漿排氣過程中，要注意氣液界面處的壓力平衡，以防有毒害漿液隨著氣體用處地表造成二次污染。在氣液界面達(dá)到腔頂時(shí)，為了防止有毒害液體后期可能通過管柱間隙與上覆地層接觸，污染地下環(huán)境，可用廢棄柴油頂替技術(shù)套管-中心管內(nèi)殘余空氣，利用油與有毒害漿液不互溶，且密度更輕可浮在上部的原理，確保有毒害漿液與管柱沒有接觸機(jī)會(huì)。由于高壓空氣在管口釋放的過程為空氣勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能的過程，也是重要的動(dòng)力來源，可作為另一口處直井的壓縮空氣來源和部分動(dòng)力來源。
【文檔編號(hào)】E21B43/28GK105888642SQ201610318171
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年5月16日
【發(fā)明人】劉偉, 李銀平, 姜德義, 陳結(jié), 任松, 李林, 楊春和, 施錫林, 李曉康, 唐康, 劉俊新
【申請(qǐng)人】重慶大學(xué)