深層滷水高效鑽采輸提關鍵技術及產業化綜合利用

《深層滷水高效鑽采輸提關鍵技術及產業化綜合利用》是由山東省地勘局第二水文地質工程地質大隊(山東省魯北地質工程勘察院)、中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所、山東大學、 山東省魯南地質工程勘察院(山東省地勘局第二地質大隊)擔任主要完成單位,譚現鋒、馮守濤、譚秀民、崔兆傑、洪靜蘭、張秀峰、秦耀軍、陳洪年、鄭宇軒、張利珍擔任主要完成人的一項科技項目。

基本介紹

  • 中文名:深層滷水高效鑽采輸提關鍵技術及產業化綜合利用
  • 主要完成單位:山東省地勘局第二水文地質工程地質大隊(山東省魯北地質工程勘察院)、中國地質科學院鄭州礦產綜合利用研究所、山東大學、 山東省魯南地質工程勘察院(山東省地勘局第二地質大隊)
  • 主要完成人:譚現鋒、馮守濤、譚秀民、崔兆傑、洪靜蘭、張秀峰、秦耀軍、陳洪年、鄭宇軒、張利珍
  • 等級:二等
  • 獎種:國土資源科學技術獎
  • 獲獎序號:20190019
  • 獲獎證書編號:KJ2019-2-09
項目摘要
我國主要鹽化工基地淺層滷水經長期開發利用,資源趨於枯竭,嚴重製約了鹽化工產業的持續發展。深層滷水資源儲量是淺層滷水的百倍以上,開發迫在眉睫。但深層滷水在“鑽探、開採、輸送、提取及綜合開發利用”過程中存在縮徑、卡鑽、結垢腐蝕重、能耗高、主微量元素提取效率低及潛在的環境污染和風險等重大關鍵技術難題,致使無法高效、綠色開發利用。依託國家“十二五”科學和技術發展規劃863課題:“黃河三角洲深層滷水高效開採關鍵技術” (2012AA061705)、“深井滷水主微量元素提取與綜合利用技術”(2012AA061704),通過基礎理論創新、關鍵技術突破、系統最佳化集成以及產業化套用和示範推廣,歷經10多年攻關,有效支撐了深層滷水高效開採與高值利用。主要科技創新如下:
(1)研發了仿生PDC鑽頭、耐高溫飽和鹽水鑽井液,並最佳化了鑽具組合與鑽探工藝,形成高效快速、綠色節能的鑽井新技術和新工藝。解決了吸附現象重、鑽速慢、取心率低、能耗高等重大技術難題,提高了鑽井液抗溫、抗鹽性能和成井質量,顯著降低了鑽井事故,實現了深層滷水資源高效鑽采,鑽速提高了37.5%~113.0%,能耗降低了5.65%~13.67%。
(2)開發了深層滷水采輸過程中阻垢、防腐新技術。開發的無氮磷天然高分子新型高效綠色阻垢劑、高效無毒晶體生長調節劑、耐溫耐鹽無毒高效成本低的功能高分子管道減阻劑、管道塗層新材料,填補了滷水管道輸送減阻技術空白,流體和管壁減阻率分別達49%和10%,鈉、鈣、鋇、鍶等多元素加權阻垢率達99.15%。研發了新型環保電鍍/化學鍍和耐滷水腐蝕的有機高分子表面防腐技術,解決了采輸設備易腐蝕、易堵塞等重大技術難題,降低了采輸鹵成本,提高了設備完好率和運行效率,實現了深層滷水低耗、高效采輸。
(3)建立了深層滷水主微量元素高效全面分離提取方法及綜合利用技術體系,實現了在提取鉀和硼主要元素的基礎上同時綜合回收碘、溴、鋰、銣、銫等稀散元素。研發了滷水除鐵、硫等雜質的淨化工藝,鐵、硫化氫淨化率分別達99.5%、96%;鈉分離率達到77.8%;鉀、硼損失率不超過5%。研發的混合體系離心萃取—酸化沉澱法可從高鹽度、高鉀硼滷水中直接提硼,硼回收率可達75%以上,並有效消除了對其後Na、K、Li、Rb、Cs的分離提取影響。
(4)創建了深層滷水鑽采輸提及產業化綜合利用全生命周期的環境污染防控及風險預警技術體系。首創了我國深層滷水鑽采輸提及綜合利用全生命周期環境影響評價技術方法,創建了多脅迫因子共存條件下全生命周期生態風險防控管理體系,填補了深層滷水行業污染防控和預警技術空白,實現了全過程清潔生產和風險管控。
該成果在青海鹽湖、黃河三角洲、河南葉舞和江漢平原等多個深層鹵(地熱)水和岩鹽勘探開發項目中套用,探明深層滷水(岩鹽)潛在經濟價值約2000億元。近三年累計直接經濟效益2.52億元,授權發明專利8項、實用新型專利4項,出版專著1部,廳局級一等獎1項,發表論文60篇,其中SCI論文16篇,培養省部級傑青2人、入選自然資源部高層次創新人才第三梯隊2人、學術帶頭人5人、博士6人、碩士16人。

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