文章编号:1000-7393(2009)S1-0110-05
辽河中深层稠油蒸汽驱技术研究与应用
赵洪岩
(辽河油田公司勘探开发研究院,辽宁盘锦124010)
摘要:为提高辽河中深层稠油油藏最终采收率,在齐40块开展了蒸汽驱技术的研究与应用。利用油藏工程方法、地面模拟实验和软件计算方法对中深层稠油油藏蒸汽驱的井网井距、注采工艺参数等关键环节进行了优化设计。并通过先导试验的验证与完善,形成了一整套适合于中深层稠油油藏特点的蒸汽驱开发技术,包括油藏工程设计技术、高温注汽隔热技术、高温举升技术、动态调控技术等。目前蒸汽驱技术已在齐40块进行了工业化应用,见到了较好效果,预计该区块最终采收率可达56%,比目前蒸汽吞吐方式下采收率提高近一倍。
关键词:稠油;蒸汽驱;研究;应用;中深层
中图分类号:T E345文献标识码:A
Study and application of heavy oil steam flooding in mid-deeplayers in Liaohe Oilfield
ZH AO H ongy an
(E xp loration and Dev elopme nt In stitu te of L ia ohe Oilf ield Comp any,P anj in124010,China)
Abstract:Study and applicat ion of st eam flooding w as conducted in Q i40block in o rder to enhance the ultimate recov ery o f mid-deep heav y oil r eser vo irs in L iaohe O ilf ield1K ey facto rs such as well spacing and pattern,par ameter s of injection-pr oduc-t ion wer e o pt imized by metho ds including Reserv oir engineering appr oach,g ro und simulatio n test,softw are calculatio n1A whole set of steam flo oding dev elo pment techno log ies suitable for mid-deep heav y oil w ere dev elo ped including desig n o f reser-v oir engineer ing,high-temperature insulation technolog y of steam injectio n,hig h temperature lift techno lo gy as well as dynamic co nt rol techno lo gy1A t present,steam flooding has been industr ially applied in blo ck Q i401F iled pr act ice show ed that it had a go od effect and the ultimate recov ery co uld be as high as56%,tw ice as that obtained by huff and puff1 Key words:heav y oil;st eam f loo ding;study;application;mid-deep layer
辽河油田是全国最大的稠油生产基地,探明稠油地质储量和稠油年产量分别占全国稠油的50%和52%,年产量占辽河油田年产量的2/3,对辽河油田的可持续发展具有重要的稳定作用。自/六五0以来,一直采用蒸汽吞吐方式开采,目前已处于吞吐后期。由于吞吐方式只动用井筒附近的油层,井间大量的剩余油则无法得到有效动用,造成吞吐采收率低,仅20%~30%。而蒸汽驱方式则可有效动用井间剩余油,同时可获得较高采收率(50%左右)。
国外蒸汽驱已开展多年,是一项成熟技术,但其油藏埋藏深度都在500m以内,属于浅层。辽河油田稠油油藏埋藏深度在1000m左右,相对国外稠油属于中深层范畴。因此,国外的蒸汽驱技术无法直接应用于辽河稠油。辽河油田先后开展过6个蒸汽驱先导试验,一直在探索中深层稠油油藏蒸汽驱的油藏工程设计、井筒隔热、高温举升等关键性技术。经过二十几年艰苦的探索与实践,通过突破核心技术、攻关关键技术、完善配套技术,在齐40块实现了工业化转驱,为油田实现可持续发展发挥了重要作用。
第31卷增刊1石油钻采工艺Vol131Sup11 2009年6月OIL DRILLING&PRODU CTION T ECH N OLOGY June2009
1作者简介:赵洪岩,1965年生。1987年毕业于华东石油学院采油工程专业,现从事稠油开发研究工作,高级工程师。电话:0427-*******。E-mail:zhaohy@petr ochina1com1cn。
1蒸汽驱机理及油藏适应条件
The mechanisms of steam flooding and suitable reservoir conditions
111蒸汽驱开采机理
Development mechanism of steam flooding
蒸汽驱方法是按照一定的井网形式,从注入井中连续注入蒸汽,把油驱向周围的生产井,并在这一过程中将油加热,降低其黏度。蒸汽驱开发是一项极其复杂的系统工程,已成为世界范围内的开采稠油的主要技术之一[1]。
当注入的蒸汽从注入井向生产井运动时,形成几个不同温度和不同流体饱和度的区带。它们分别是蒸汽带、热凝析液带、冷凝析液带和油藏流体带。热凝析液带还可细分为溶剂墙和热水墙。从注汽井的蒸汽温度,到生产井的油藏温度,是一个渐变过程,在每个地带中有不同的驱油机理。因此,从注入井到生产井,油的饱和度也是不同的。在蒸汽带中,由于油受到最高温度的作用,其饱和度降到最低。最后一个带是油藏流体带,该带中的温度和饱和度状况接近初始状况。
整个蒸汽驱过程是以高温降黏、蒸馏、热膨胀、混相驱、溶解气驱以及水驱等综合作用提高采收率。最终采收率一般可达50%~60%。
112蒸汽驱适应条件
Applicable conditions for steam flooding
综合国内外蒸汽驱研究成果,确定出适合辽河中深层稠油油藏蒸汽驱筛选标准,见表1。
表1蒸汽驱油藏筛选标准
T able1Reserv oir screening criteria fo r steam flooding
油藏参数入选条件
油层深度/m[1400
油层有效厚度/m7~60
净总厚度比/小数>014
孔隙度/小数\0120
渗透率/10-3L m2\200
渗透率变异系数/小数<017
初始含油饱和度/小数\0145
地层温度下脱气油黏度/mPa#s<10000
边底水体积与油体积比<22中深层稠油油藏蒸汽驱技术研究与应用Study and application of steamflooding technologies in mid-deep heavy oil reser-voirs
以齐40块为例,介绍中深层稠油油藏蒸汽驱技术研究与应用的成果。
211齐40块地质概况
Geology of Block Qi40
齐40块构造上位于辽河断陷盆地西部凹陷西斜坡上台阶中段。开发目的层为莲花油层。油藏埋深625~1050m。断块内地层总体上由北西向南东倾没。北部地层较陡,地层倾角为10~25b;南部逐渐趋缓,地层倾角4~12b。沉积环境为扇三角洲前缘相沉积,主要发育有水下分流河道、河口砂坝、分流间及前缘薄层砂4种微相类型。
莲花油层岩心分析孔隙度平均3115%,渗透率平均21062L m2,属于高孔、高渗储层。油层较发育,平均有效厚度3717m,净总厚度比为0151。原始地层压力815MPa,油层温度3618e。油层温度下脱气原油黏度为7140mPa#s。探明含油面积719km2,探明石油地质储量3774@104t。齐40块为中深层、中厚互层状普通稠油油藏。
212齐40块开发历程
Development history of Block Qi40
齐40块自1987年采用蒸汽吞吐方式、正方形井网开采至今,其间经历了3次大的井网加密调整,井距由开发初期的200m先后加密为141m、100 m、70m。开发历程分为3个阶段:200m、141m井网上产阶段(1987)1993年),100m、70m井距加密阶段(1994年至目前)、蒸汽驱试验与工业化推广阶段(1998年至目前)。
截至2006年12月底,断块投产总井数816口,开井611口,断块日产油1329t/d,平均单井日产油2118t/d,累产油119216@104t,采油速度113%,采出程度31160%。累计吞吐8422井次,平均吞吐11个周期,累计油汽比0157,年吞吐油汽比0130。213蒸汽驱油藏工程优化设计
Engineering optimizing design of steamflood-
ing reservoir
21311开发层系确定经研究论证[2],齐40块蒸汽驱设计在主体部位分莲?、莲ò油层2套层系开而边部仍采用莲花油层1套层系合采。依据是:
111
赵洪岩:辽河中深层稠油蒸汽驱技术研究与应用
(1)各开发层系的油层厚度较为适合。莲?油层一般有效厚度15~23m,平均1815m,莲ò油层一般有效厚度25~45m,平均3613m,合采区莲花油层一般有效厚度20~40m,平均2810m。
(2)各开发层系内的油层发育且集中,油层连通性较好(莲?油层连通系数018,莲ò油层0188,合采区017),能保证蒸汽驱达到较高波及体积。
(3)层系间具有较好的隔层条件,能有效减少蒸汽驱时各开发层系间的热量损失。
21312井网井距确定利用蒸汽驱优化设计方法和数值模拟、经济效益对比法对蒸汽驱井网井距进行了确定。蒸汽驱优化设计方法[3]是以同时满足4个汽驱操作界限值为前提而提出的:注汽速率不小于116t/(d#m#ha);采注比不小于112;井底蒸汽干度大于40%;油藏压力小于5MPa。公式如下。
五点井网:d=100
q1
Q s hR PI
015
(1)
q s=10-4Q s hd2(2)
反七点井网:d=8717
q1
Q s hR PI
015
(3)
q s=216@10-4Q s hd2(4)
反九点井网:d=8616
q1
Q s hR PI
015
(5)
q s=4@10-4Q s hd2(6)式中,d为相邻生产井井距,m;h为油层有效厚度, m;q1为平均单井最大产液能力,m3/d;q s为单井注汽速度,t/d;R PI为采注比(其值范围在112~113。对油层较浅、净总厚度比较大的油藏可取113,对油层较深、净总厚度比较小的油藏可取112);Q s为井组的单位油藏体积的注汽速率(其值范围在116~ 118。对油层较浅、净总厚度比较大的油藏可取116 ~117,对油层较深、净总厚度比较小的油藏可取117~118),t/(d#ha#m)。
根据油藏条件,按照上述方法并结合数值模拟、经济评价结果,确定莲?油层采用100m井距反九点注采井网进行蒸汽驱,莲ò油层和合采区莲花油层有效厚度大于25m的区域,采用70m井距反九点注采井网进行蒸汽驱。
21313注采参数确定根据国内外成功蒸汽驱的经验、蒸汽驱操作参数界限值以及先导试验的实际情况,推荐汽驱时注汽速率为116~118t/(d#ha #m)。对于齐40块100m井距反九点井网的合理注汽速度为100~140t/d;70m井距反九点井网的合理注汽速度为90~130t/d,平均为110t/d。
考虑到从锅炉到井底的热量损失以及目前工艺水平,确定井底的蒸汽干度应大于50%。采注比则根据蒸汽驱的不同阶段生产动态来分别确定。在热连通阶段,加强汽驱初期排液及吞吐引效,争取半年时间采注比达到018;在汽驱驱替阶段采注比要提高并控制在111以上。齐40块蒸汽驱替阶段与注汽速度对应的平均单井产液量为35t/d。
214蒸汽驱钻采技术研究
The research on drilling and production tech-
nology of steamflooding
21411钻完井技术针对齐40块油层比较疏松的特点,同时为了保证井眼轨迹的规则,钻井设计把表层套管深下到250m,油层套管采用高强度的T P120TH,同时采取预应力完井。
同时考虑到转驱时油层压力已由原始压力815 M Pa下降到2~3M Pa的实际情况,为防止油层污染,使用优质钻井液,钻井液侵入深度由40m m降至15m m,大大减轻了钻井液对油层的污染。21412注汽工艺地面注汽管线保温材料采用微孔硅酸钙,并考虑到保温层捆扎后厚度减少,设计保温层厚度为50mm。注汽管柱主要由真空隔热管、隔热型接箍、压力补偿式隔热型蒸汽驱伸缩管、Y441强制解封蒸汽驱封隔器、高温单流阀、多级长效汽驱密封器等工具组成。注汽管柱的隔热方式,经过数值模拟软件计算,设计采用:真空隔热管+封隔器隔热或环空注氮隔热的方式。管柱耐温360 e,耐压17M Pa,使用寿命达到3年。
齐40块为多层的层状稠油油藏,为避免由于地层的非均质性而导致的各层动用程度不均衡性,设计了分层汽驱工艺。通过地面模拟实验和软件计算,确定所分各层段的配汽量及相应层段的配汽孔径,优化设计配汽阀的投捞以实现配汽量的调整,确保分层汽驱实施的有效性。
21413举升工艺针对蒸汽驱过程中不同阶段具有不同的产液温度的特点,研发了非金属、金属、陶瓷3大类蒸汽驱系列举升技术,包括耐高温浮环泵、柔性金属泵、汽驱井高温陶瓷泵,满足了蒸汽驱提液需要,适应蒸汽驱井高温、出砂、腐蚀、高含气等复杂井况(表2)。
21414蒸汽驱高温不压井作业蒸汽驱高温不压井作业工艺技术研究,能够解决井内介质为高温蒸汽的条件下,不采取任何压井措施的高温作业问题。
112石油钻采工艺2009年6月(第31卷)增刊1
表2汽驱系列抽油泵统计
T able2Statistics on the series of the o il pumps in steamflo oding
类型名称针对井况工作温度/e应用阶段备注非金属耐高温浮环泵重度出砂井[120初期零间隙金属柔性金属泵高温出砂井[220中期高泵效多功能抽油泵高温出砂井[220中期沉砂泵陶瓷抗高温陶瓷泵高温井[300后期耐高温
作业系统通径0~180mm,耐温260e,耐压21 MPa,适应环境温度-40~50e;整个系统配备自动、手动控制,配合现场操作,满足作业施工及系统对各种管柱强行起下的控制要求。
215齐40块蒸汽驱试验跟踪研究与效果评价The follow up study of steamflooding in Block
Qi40and evaluation on its effect
21511先导试验试验区由4个70m井距反九点井组构成,位于齐40块中部8-c261井区。试验目的层为莲ò油层组。试验区含油面积01129km2,原始地质储量86@104t。转驱前(1997年底),试验区共有9口生产井,采用141井距正方形井网、蒸汽吞吐方式开采,平均吞吐717轮次,采出程度24%,油层压力下降到3~4M Pa。
(1)生产特点分析。先导试验基本上经历了热连通、驱替、突破3个阶段。其动态生产特点表现为,热连通阶段)))转驱后的前半年,产液量上升,产油量下降。驱替阶段)))转驱后的前3年,产液量和产油量持续上升(分别由受效前的210m3/d和30t/d上升到590m3/d和154t/d),并保持基本稳定,瞬时油汽比在0122左右。突破阶段)))转驱后的第4年,产液量和产油量开始下降。符合国外成功蒸汽驱的生产特征。
油藏温度和压力的变化也符合蒸汽驱规律。距注汽井9-x26井2715m的温度观察井测试结果,转驱后油层温度不断上升。转驱5个月后观察井油层段温度上升到132e,其中100e以上的油层厚度占总厚度的51%,且集中于油层中部。到2001年的驱替阶段,油层段温度已经达到220e,100e以上油层厚度占总厚度的67%,即中上部油层均被加热,且加热厚度增大。井口产液温度普遍呈上升趋势,由转驱时的30e左右上升到2001年的65~ 100e,估算井底温度应在140~180e左右。测压资料表明,转驱前测压411M Pa,之后逐渐降至315 MPa。处于蒸汽驱较理想的压力范围。
(2)跟踪调整研究。在热连通阶段,注汽井井筒热损失大,井底干度初期未达到方案要求。为了减少热损失,对环空进行定期补氮,减少热损提高井底蒸汽干度。先导试验注汽井在1998年12月连续进行3次补氮,井底蒸汽干度从3310%提高到50%以上。同时,针对该阶段油藏热连通程度低、油层供液不足的问题,开展了6口井吞吐引效。吞吐引效后,井组产液量继续上升,油量回升,由转驱初期29t/d 上升至70t/d。
在驱替阶段,围绕提高产液量和提高平面波及的均匀程度这两大主要方面,根据跟踪数值模拟和监测资料分析结果,有针对性地采取了各种调整措施,包括加深泵挂、调参、检泵、补孔深穿透、注解堵剂、助排剂、换大泵,使生产井具有较大的生产压差,油井液量逐步提高,井组采注比由初期的018提高到111左右,使蒸汽的波及范围在井组内得到不断扩大。
在突破阶段,蒸汽驱后期井口温度急剧上升,产液量和产油量出现锐减,为此开展了生产井高温调剖封窜技术、大通径封堵技术,从一定程度上缓解了汽窜问题。同时通过跟踪数值模拟的优化分析,采取了降低注汽量的做法,有效地抑制了蒸汽窜进,提高了井组油汽比。2001年12月、2002年5月,对井组注汽速度进行了2次调整,井组油汽比保持在0114。2003年11月,对试验井组进行了第3次调整,停注2口注汽井,井组日注汽量由原来的540t/ d调整到260t/d,产油量并未出现较大的下降,基本保持在50t/d左右的水平,油汽比0120左右。
(3)效果评价。先导试验取得了较好的开发效果[4]。从1998年1月至2008年6月试验区累注汽15217@104t,累产油量2714@104t,阶段油汽比0118,阶段采出程度3119%,吞吐+汽驱采收率5519%,超过方案设计采收率(4815%)。试验仍在进行中,目前的采油速度仍处于118%的水平,预计最终采收率可达到63%。
113
赵洪岩:辽河中深层稠油蒸汽驱技术研究与应用
21512扩大试验扩大试验区与先导试验区相邻,油藏条件总体上相近,但油层厚度略小。试验区由7个70m井距反九点井组构成。试验目的层为莲ò油层组。试验区含油面积01208km2,原始地质储量128106@104t。
扩大试验于2003年7月开始。转驱前吞吐开采,采出程度29%,起始含油饱和度53%,油层压力2M Pa左右。试验经历了热连通阶段,目前处于蒸汽驱替阶段。
截至2008年6月底,扩大试验已经进行了5年,汽驱采出程度1315%。与方案设计指标对比,方案实际注汽量和设计指标基本保持一致,但产油量、产液量、油汽比、采注比等指标与设计指标存在一定的差异,这主要由于先导试验外溢影响、转驱前采出程度高等因素造成的。
21513工业化推广在先导试验和扩大试验取得预期效果的基础上,开始了全块整体转蒸汽驱的方案编制。2006年投入实施,2008年3月全块150个井组全面转入蒸汽驱。至此,齐40块蒸汽驱进入到工业化实施阶段。
首批规模转驱的65个井组目前开发状况较好,产油量由转驱前(2006年11月)的571t/d上升到2008年6月的1176t/d,产液量由2030m3/d上升到7005m3/d。蒸汽带也逐渐形成,油层平均温度由转驱前的40e升高到80e,符合4个先导试验井组汽驱初期的生产规律。预计全块最终采收率可达56%。
3认识及结论
Recognitions and conclusions
(1)齐40块蒸汽驱取得了较理想的效果,说明中深层稠油油藏蒸汽吞吐后进行蒸汽驱开发可以大幅度提高采收率。
(2)根据蒸汽驱操作参数技术界限所优化的油藏工程设计是合理的,其开发动态符合蒸汽驱开采机理。
(3)高效的隔热注汽技术和高温举升技术保证了试验的成功。
(4)形成的蒸汽驱系列配套技术为辽河中深层稠油油藏蒸汽驱工业化推广提供了技术保障。
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(修改稿收到日期2009-04-27)
1编辑薛改珍2
114石油钻采工艺2009年6月(第31卷)增刊1
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反渗透水处理技术及其应用趋势研究 随着科学技术的不断发展，水处理工艺也取得了一定的进步。尤其现阶段的反渗透水处理技术，在工业生产用水、城市生活用水以及废水处理等方面得到广泛应用。本文主要对反渗透水处理技术的工作原理、反渗透膜技术的应用以及应用趋势进行探析。 标签：反渗透水处理技术用用趋势工艺 0前言 作为人类生产生活必备的资源，水资源一直关系着人们的生存问题。然而随着经济的快速发展以及工业化进程的加快，出现了水资源污染与水资源短缺等问题，使人们生产生活都受到了一定的影响。因此，加强反渗透水处理技术的应用，将是解决此困境的必然手段。 1反渗透工作的基本原理 反渗透主要指通过比较精密的膜制液体将实施对象进行分隔的技术，其工作原理在于利用精密膜液压力差值带来的动力，通过渗透膜使溶液中的溶剂能够分解出来。其中产生的压力差值又可称为渗透压，一般受溶液自身特性及其浓度、温度很大程度上能够影响渗透压的高低情况。而提到的反渗透膜是一种精密且比较复杂的装置，很容易出现堵塞或污染的情况，而且即便是微小的损伤也影响该装置的整体效能。所以要求使用反渗透膜时，必须保证进水的水质，通过分析水质特点、水质性质对原水进行处理，使反渗透膜装置应用过程中能够以水质符合标准为前提，实现高效能[1]。 2反渗透膜的应用 2.1反渗透膜在工业废水中的应用 工业废水往往包含很多废油物质、重金属等，排放过程中会对生态环境带来很大的危害。现阶段国内对电镀、重金属等废水处理的反渗透装置大约为120套左右，其采用的组件主要以卷状式以及内管式为主，操作压强为218Mpa，镍离子分离率也实现97.17%，当水通量能够保持在0.15m3/（㎡·d）时，几乎可以完全回收镍元素。 2.2反渗透膜在城市污水中的应用 当前，城市污水的处理包括对污水的净化以及对水资源的回收利用，其中对污水净化一般指污水处理厂能够从净化后的水中提取出优质的淡水。因为很多国家都面临水资源短缺的情况，所以对反渗透水处理技术的应用极为广泛。以新加坡为例，其基本国情便是严重缺水，但新加坡很多的反渗透污水处理厂通过对反
我国稠油资源分布文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
我国有丰富的稠油资源，探明和控制储量已达16×108t，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。重点分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。我国陆上稠油资源约占石油总资源量的20％以上，探明与控制储量约为40亿吨，目前在12个盆地发现了70多个稠油油田。胜利油田地质储量约15000万吨，中原油田约为3200万吨，克拉玛依油田约6660万吨，国内每年稠油产量约占原油总产量的10％。中国尚未动用的超稠油探明地质储量为×108t。 辽河油田 辽河油田公司2007年重新计算确定探明储量中的难动用和未动用储量为4亿吨，目前原油年开采能力1000万吨以上，天然气年开采能力17亿立方米。辽河油区稠油油藏，油层埋藏深度变化较大：最浅小于600m，最深达1700m，一般在700～1300m之间。按埋藏深度统计，超过1300m的深层稠油油藏，其储量占探明储量的42．92％，900--1300m的中深层油藏，储量占41．39％，600--900m的中浅层占15．69％。由上述统计不难看出辽河84．3％储量油藏埋藏深度在900m以上。 塔河油田 塔河油田累计探明油气地质储量亿吨，塔河油田是我国发现的第一个超深超稠碳酸盐岩油藏 ,埋深 5 350～6 600m, 80%的储量为特超稠油 ,稠油产量占总产量 57% 。 随着国家西部大开发的实施，作为我国石油战略接替区的塔里木盆地的油气产量正逐年上升，2002年该地区两大油田生产原油约751万t，发展势头较猛。同时，沿塔里木河一带的稠油探明储量为3．35亿t，可采储量为4500万t。2002年产出稠油约270万t，占塔里木原油产量的36％。比例相当可观．这部分资源开发对今后塔里木石油的发展起着重要作用。然而，该稠油性质极差(目前中国最差)，属于高硫、高残碳、高金
我国有丰富的稠油资源，探明和控制储量已达16×108t，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。重点分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。我国陆上稠油资源约占石油总资源量的20％以上，探明与控制储量约为40亿吨，目前在12个盆地发现了70多个稠油油田。胜利油田地质储量约15000万吨，中原油田约为3200万吨，克拉玛依油田约6660万吨，国内每年稠油产量约占原油总产量的10％。中国尚未动用的超稠油探明地质储量为7.01×108t。 辽河油田 辽河油田公司2007年重新计算确定探明储量中的难动用和未动用储量为4亿吨，目前原油年开采能力1000万吨以上，天然气年开采能力17亿立方米。辽河油区稠油油藏，油层埋藏深度变化较大：最浅小于600m，最深达1700m，一般在700～1300m之间。按埋藏深度统计，超过1300m的深层稠油油藏，其储量占探明储量的42．92％，900--1300m的中深层油藏，储量占41．39％，600--900m 的中浅层占15．69％。由上述统计不难看出辽河84．3％储量油藏埋藏深度在900m以上。 塔河油田 塔河油田累计探明油气地质储量7.8亿吨，塔河油田是我国发现的第一个超深超稠碳酸盐岩油藏,埋深5350～6600m,80%的储量为特超稠油,稠油产量占总产量57%。 随着国家西部大开发的实施，作为我国石油战略接替区的塔里木盆地的油气产量正逐年上升，2002年该地区两大油田生产原油约751万t，发展势头较猛。同时，沿塔里木河一带的稠油探明储量为3．35亿t，可采储量为4500万t。2002年产出稠油约270万t，占塔里木原油产量的36％。比例相当可观．这部分资源开发对今后塔里木石油的发展起着重要作用。然而，该稠油性质极差(目前中国最差)，属于高硫、高残碳、高金属、高密度、高黏度、高沥青质含量的”六高”原油，运输困难，一般的已有的炼油工艺很难对其进行加工处理，因此必须采用一种新的工艺对其进行轻质化加工处理。 塔里木油田 塔里木盆地可探明油气资源总量为160亿吨，其中石油80亿吨、天然气10万亿立方米。在寒武系顶部4573．5~4577 m获得少量稠油，粘度2698mPa·s。 河南油田 已累计找到14个油田，探明石油地质储量1.7亿吨及含油面积117.9平方公里。
正渗透的应用和技术优势 姓名：班级：学号： 16121229 指导教师：于海琴 正渗透的应用和技术优势 摘要：作为一种新型膜处理技术，正渗透技术自20世纪50年代建立以来，在环保、能源、海水淡化等领域受到越来越广泛的关注;其经历了从实验室研究，中试实验，到少量的商业化应用，技术日臻完善。正渗透技术是利用自然渗透压差为驱动力的一种净水技术，为水资源和环境问题提供了低能耗、高效率的解决方法。该文介绍了正渗透的技术优势，以及正渗透在海水淡化、废水处理、污水回用、能源开发以及食品加工等领域的应用。 关键词：正渗透、技术优势、海水淡化、废水处理 I 1.引言
正渗透（Forward osmosis, FO）是近年来发展起来的一种浓度驱动的新型膜分离技术，它是依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力自发实现水传递的膜分离过程，是目前世界膜分离领域研究的热点之一。 1.1正渗透技术的原理和技术特点 1.1.1正渗透技术的原理 正渗透是浓度驱动型的膜过程，它依靠选择性渗透膜两侧的渗透压差为驱动力来自发的实现水在膜中的传递。也就是指水从较高的水化学势（或较低渗透压）一侧区域通过选择透过性膜流向较低水化学势（或较高渗透压）一侧区域的过程。在具有选择透过性膜的两侧分别放置两种具有不同渗透压的溶液，一种为具有较低渗透压的原料液(feed solution，FS)，另一种为具有较高渗透压的汲取液(draw solution，DS)。正渗透正是依靠正渗透膜两侧的汲取液(draw solution，DS)和原料液(feed solution，FS)间的自然渗透压差，使水分子自发地从低渗透压侧(FS侧)传输到高渗透压侧(DS侧)而污染物被截留的膜分离过程，具体如图1所示。 图1.正渗透过程示意图 不同于传统膜分离过程，正渗透利用低水化学势的DS从高水化学势的FS吸取纯水，无需投入额外的驱动压力，因而其能耗低[1]。 1.1.2正渗透技术的技术特点 正渗透不同于压力驱动膜分离过程，它不需要额外的水力压力作为驱动力，而依靠汲取液与原料液的渗透压差自发实现膜分离。这一过程的实现需要几个必要条件：（1）可允许水通过而截留其他溶质分子或离子的选择性渗透膜及膜组件；（2）提供驱动力的汲取液；（3）对稀释后的汲取液再浓缩途径[2]。 早期关于正渗透过程研究均采用反渗透复合膜，发现膜通量普遍较低，主要原因是复合膜材料的多孔支撑层产生了内浓差极化现象，大大降低了渗透过程的效率。20 世纪90 年代，Osmotek 公司（Hydration Technologies Inc.(HTI)公司前身）开发了一种支撑型高强度正渗透膜，已被应用于多种领域，是目前最好的商
蒸汽渗透膜分离技术 清华大学膜技术工程研究中心北京清源洁华膜技术有限公司 2015年10月
1. ,概要 北京清源洁华膜技术有限公司成立于2013年，公司以清华大学膜技术工程研究中心渗透汽化膜等专利技术为基础，从事渗透汽化、汽体渗透、透醇膜、超滤膜、纳滤膜等的研发生产。 北京清源洁华膜技术有限公司主要发起人全部毕业于清华大学，分别具有几十年的膜性能研发生产、化工工艺开发设计、化工设备加工制造、化工装置及企业生产管理经验，对国家环境保护工作的紧迫性及膜分离技术的先进性共同认知促成大家走到了一起。 汽体渗透和渗透汽化膜分离技术是近二十年来发展起来的一种高新技术，依据溶解扩散分离原理，依靠有机汽体和空气各组分在膜中的溶解与扩散速度不同的性质来实现分离的新型膜分离技术，以混合物中组分分压差为分离推动力，有机汽体透过膜、空气不能透过膜。该技术具有高效、低能耗、操作安全等优点，与传统油汽回收技术相比，具有明显的技术上和经济上的优势。 北京清源洁华膜技术有限公司作为清华大学膜技术工程中心生产、实验基地，拥有三项国家发明专利，分别是：一种渗透汽化优先透醇沸石填充硅橡胶复合膜的制备方法（专利号：ZL 2008 1 0105405.6；专利有效期：2008年4月30日至2028年4月29日）、一种渗透汽化汽油脱硫用互穿网络膜的制备方法（专利号：ZL 2010 1 0282031.2；专利有效期：2010年9月14日至2030年9月13日）、二氮杂萘聚醚砜酮类聚合物平板超滤膜及其制备方法（专利证书号：ZL 2007 1 0177247.0；专利有效期：2007年11月13日至2027年11月12日）。 2.项目背景 清华大学膜技术工程研究中心深知国际竞争的残酷性和中国人拥有该先进技术自主产权的重要性，是国内最早开展渗透汽化和汽体渗透膜技术研究单位。在国家的支持下，本研究中心先后承担了国家自然科学基金“七五”重大项目“膜分离与分离膜”、“八五”重点项目“新型膜分离过程的应用基础研究”、“九五”国家重点科技攻关“渗透汽化透水膜及其过程关键技术开发”研究以及国家“十五”“863”项目“渗透汽化膜材料及其应用”研究，取得了醇、酯、酮脱水等16项小试研究成果和苯脱水、碳六油脱水两项工业中试研究成果，建立了年生产能力10万平方米的渗透汽化膜生产线，在广东、山东、江苏、浙江、四川等地相继建成了30
反渗透在焦化废水处理中的应用研究 摘要:进行了（5～10m3/d）“A2/O+MBR（膜生物反应器）＋反渗透（RO）”组合工艺用于焦化废水深度处理的试验研究。试验结果表明，该组合工艺处理效果优良，RO系统能够长期稳定运行。在进水CODcr平均浓度高达3000ppm，NH3-N浓度220ppm时， RO出水COD<20 mg/L, NH3-N<3 mg/L。 关键词:A2/O工艺;MBR;RO;焦化废水；蒸氨废水; 前言 焦化废水是在生产焦炭、煤气、焦油及焦化产品的过程中产生的废水，含有多种污染物质。其中有机物以酚类化合物为主，占总有机物的一半以上，有机物中还包括多环芳香族化合物和含氮、氧、硫的杂环化合物等。无机污染物主要以氰化物、硫氰化物、硫化物铵盐等为主。其中蒸氨废水是焦化废水中浓度最高，处理难度最大的废水，属难降解的高浓度有机工业废水类。传统处理工艺都是，将其与生活污水或其他低浓度工艺废水混合稀释后，一起进行生化处理，达标排放。 本次试验将RO工艺引入焦化蒸氨废水的深度处理，国内在此尚未有成功的研究报道。1试验装置与方法 1.1、试验装置 试验采用的中试装置在现场完成组装，其中MBR膜分离装置和RO装置都是一体化设备，能够选择手动和自动运行两种方式。 MBR装置采用的是DOWTM FLEXELL-20中空纤维膜，膜平均过滤孔径为0.1μm。装置使用了2支FLEXELL-20膜软件，膜通量在10～20L/m2.h，处理能力为5～10m3/d。 RO装置使用的是DOW FILMTECTM BW30-365-FR膜元件。装置产水量为5～8 m3/d。连续运行，膜池来水加还原剂和阻垢剂后进入系统。系统设置的回收率为65％，70％和80％。图1是中试试验所采用的工艺流程。 1.2试验方法 蒸氨废水先经过调节池，调节池主要是加酸调节pH，调节池出水进入气浮池除油。除油后的废水进入水解酸化池。水解酸化池的作用主要是将其中难生物降解物质转变为易生物降解物质，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧生物处理。酸化后的出水进入缺氧池，缺氧池带搅拌机，主要是起到反硝化的作用，缺氧池的出水在好氧池被有效的生化降解后进入膜池；在膜池进行泥水分离，产水进入RO装置进行进一步的脱盐处理，活性污泥混合液回流到缺氧池进行反硝化。 蒸氨废水→调节池→A2/O→MBR一体化装置→RO系统（加盐酸、阻 垢剂）→混床 图1 中试系统工艺流程图 2试验水质及运行参数 试验废水来源为山东焦化集团铁雄能源煤化有限公司二分厂蒸氨废水。表1为该废水水质情况。 表1 山东焦化二分厂蒸氨废水水质
正渗透技术—水处理领域投资新热点 时间：2011-08-09 来源：科学时报作者：郭勉愈 新投资热点 中国工程院院士、国家海洋局杭州水处理技术开发中心膜与膜过程实验室主任高从堦告诉记者，正渗透技术为水资源和环境问题提供了低能耗、高效率的解决方法，是一种实用性很强的环境友好型技术。其应用范围已经包括海水淡化、水净化、废水处理、食品、医药、能源等领域。 在医药领域，利用正向渗透技术制造的渗透泵能够实现药物剂量的精确释放、靶向输送和剂量控制。食品加工应用正渗透保存食品（水果、肉类等）已很普遍，正向渗透浓缩饮料和流质食物很好地保留了食品本来的色、香、味和营养价值，深受人们喜爱。 高从堦表示，正渗透技术在能源领域也有巨大的市场潜力，它可以利用河流入海口地区海水与河水之间的渗透压差来发电，欧洲国家已经把目光瞄准了这个市场。 在这一领域处于国际领先地位的是挪威。2008年，挪威国家能源集团在布斯克吕德郡建设了世界首个海洋渗透压发电厂，工程中使用了2000平方米的正渗透膜。预计到2015年，发电厂将成熟到可以将其电力正常入网的状态。 高从堦告诉记者，对于像我国这样能源紧张的国家来说，渗透压发电是理想的选择。挪威的经验可以作为我国将来发展渗透压发电的借鉴。 国际大型的水处理公司也纷纷致力于正渗透技术的商业化应用。 目前最好的商业化正渗透膜是美国水化技术创新公司的支撑型高强度膜，该公司成立于1987年，是公认的正渗透技术的先行者。水化技术创新公司在2004年推出一款基于正渗透原理的便携式水过滤器。在这种过滤器里，正渗透膜被封入小型密封塑料包，包中还含有由糖、香料、饮料粉末等组成的可食用汲取液。把这种膜包浸入脏水，水在渗透压作用下扩散
反渗透纯水技术的现状、发展与研究来源：中国电厂化学作者：佚名发布日期：2008-6-4 17:39:55 (阅72次) 关键词:电力反渗透 ：71摘要：本文回顾了国内反渗透纯水设备及其应用领域8年来的光辉发展历程；评述了行业中产品及企业的发展；在反渗透工程技术研究方面，提出了一套系统设计与运行的总体优化模式。 关键字：RO膜工业、RO膜技术、RO系统设计 一、反渗透技术领域的历史与现状 ⑴纯水制备行业 以八年前美国海德能公司的反渗透膜产品进入大陆市场为标志，国内的反渗透纯水制备工艺技术进入了高速发展阶段，在电力、石油、化工、冶金、电子、医药、食品等工业行业以及市政给水、直饮水等民用方面均得到了广泛的应用。与传统的离子交换、电渗析方法相比，反渗透膜法占领了纯水制备工艺的绝大部分市场份额。反渗透技术在国内最早应用于微电子行业中冲洗用水的制取，而近年来直饮水的反渗透工艺所形成的技术与消费浪潮，从南到北自东至西席卷全国，极大的促进了RO技术的普及。 近年来我国汇率稳定，关税下调，国外膜厂商在国内市场上激烈的价格竞争，国内代理商价格水分的不断挤出，配套产品的逐步国产化，均促使膜及其配套产品的市场价格及反渗透系统的工程造价一再下降。与此同时，我整体国力及企业购买力增强，个人消费水平提高，从另一方面促进了反渗透技术的广泛普及，促进了直饮水、市政供水及各工业行业先后接受了反渗透技术及其产品，形成了各自行业技术进步的重要环节。进而对国内整体工业进步起到了一定的促进作用。 ⑵反渗透膜产品 就反渗透膜的结构形式而言，中空膜、管式膜、板式膜的市场相对狭窄，致使美国杜邦公司(DuPont)已经停止其中空膜的生产，日本东洋纺(Toyobo)的中空膜在国内的销量也极其有限，而因卷式膜的预处理要求低、处理水源范围宽、应用范围广泛、市场巨大，使卷式膜几成反渗透膜的代名词。在膜材料方面，由于醋酸纤维膜的工作压力高、脱盐率低等缺陷，已基本退出市场，低压与超低压芳香聚酰胺复合膜已成为市场的绝对主流。而膜产品的发展动向，是朝着低污染膜、正电荷膜、钠滤膜等多品种多用途方向发展。 海德能公司的低污染膜（LFC1、LFC3系列）具有较强的化学抗污染性能，是在原有的聚酰胺复合膜上再
辽河油田稠油开发特色技术 辽河油田位于美丽的渤海之滨、素有“湿地之都”之称的辽宁盘锦。这里有瑰丽似火的红海滩，高贵轻盈的丹顶鹤，苇浪连天的大苇田，玲珑剔透的盘锦大米，自然环境独特，四季分明，风景如画。作为一个油田的孩子，从小在父辈的耳濡目染之下，对石油有着深厚的感情，一直梦想着将来有一天也能像父辈们一样，为了祖国的石油事业奉献自己的青春，所以紧张的学习之余，对辽河油田的勘探开发知识进行了一些学习和认识。 1955年，辽河盆地开始进行地质普查，1964年钻成第一口探井，1966年钻探的辽6井获工业油气流，1967年3月大庆派来一支队伍进行勘探开发，称“大庆六七三厂”，正式拉开了辽河油田勘探开发的大幕。今年是辽河油田开发建设45周年，辽河油田45年的历史，是一部石油勘探开发史，也是一部石油科技的进步史。经过45年的勘探开发历程，辽河油田逐渐形成了具有辽河特色的勘探开发技术。 辽河盆地是一个开发对象十分复杂的复式油气区，堪称地质大观园。其地质特征用一句话概括可为“五多一深”，即含油层系多、断块断裂多、储层类型多、油藏类型多、油品类型多、油层埋藏深。从太古界到新生界共发育14套含油层系；仅盆地陆上就发育2-4级断层300余条，四级断块450多个；储层岩性较多，碎屑岩、碳酸盐岩、火成岩、变质岩均有出现；稀油、高凝油、普通稠油、特稠油及超稠油具有发育。 辽河油田1986年原油产量达到千万吨，截至2014年底已经在千万吨以上稳产29年。辽河油田是国内最大的稠油生产基地，探明稠油地质储量与稠油年产量所占比重较大。全国22.9亿吨的稠油探明储量，辽河油田占了10.86亿吨，占到了47.5%。平面上主要分布在辽河断馅西部凹陷西斜坡、东部陡坡带和中央隆起南部倾末带。 稠油是指在油层条件下原油粘度大于50mPa.s、相对密度大于0.92的原油，国外称之为“重油（heavy oil）”。我国稠油沥青质含量低，胶质含量高，粘度偏高，相对密度较低。根据我国稠油的特征，将稠油分为三类。在稠油分类时，以原油粘度为第一指标，相对密度作为辅助指标。
稠油资源分布 Document number【AA80KGB-AA98YT-AAT8CB-2A6UT-A18GG】
我国有丰富的稠油资源，探明和控制储量已达16×108t，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。重点分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。我国陆上稠油资源约占石油总资源量的20％以上，探明与控制储量约为40亿吨，目前在12个盆地发现了70多个稠油油田。胜利油田地质储量约15000万吨，中原油田约为3200万吨，克拉玛依油田约6660万吨，国内每年稠油产量约占原油总产量的10％。中国尚未动用的超稠油探明地质储量为×108t。 辽河油田 辽河油田公司2007年重新计算确定探明储量中的难动用和未动用储量为4亿吨，目前原油年开采能力1000万吨以上，天然气年开采能力17亿立方米。辽河油区稠油油藏，油层埋藏深度变化较大：最浅小于600m，最深达1700m，一般在700～1300m之间。按埋藏深度统计，超过1300m 的深层稠油油藏，其储量占探明储量的42．92％，900--1300m的中深层油藏，储量占41．39％，600--900m的中浅层占15．69％。由上述统计不难看出辽河84．3％储量油藏埋藏深度在900m以上。 塔河油田 塔河油田累计探明油气地质储量亿吨，塔河油田是我国发现的第一个超深超稠碳酸盐岩油藏 ,埋深 5 350～6 600m, 80%的储量为特超稠油 ,稠油产量占总产量 57% 。 随着国家西部大开发的实施，作为我国石油战略接替区的塔里木盆地的油气产量正逐年上升，2002年该地区两大油田生产原油约751万t，发展势头较猛。同时，沿塔里木河一带的稠油探明储量为3．35亿t，可采储量为4500万t。2002年产出稠油约270万t，占塔里木原油产量的36％。比例相当可观．这部分资源开发对今后塔里木石油的发展起着重要作用。然而，该稠油性质极差(目前中国最差)，属于高硫、高残碳、高金属、高密度、高黏度、高沥青质含量的”六高”原油，运输困难，一般的已有的炼油工艺很难对其进行加工处理，因此必须采用一种新的工艺对其进行轻质化加工处理。 塔里木油田 塔里木盆地可探明油气资源总量为160亿吨，其中石油80亿吨、天然气10万亿立方米。在寒武系顶部4 573．5~4 577 m获得少量稠油，粘度2 698 mPa·s。 河南油田 已累计找到14个油田，探明石油亿吨及平方公里。
有机汽体渗透分离膜 技术及工业应用 北京清源洁华膜技术有限公司 2015年9月
北京清源洁华膜技术有限公司座落在北京市平谷区兴谷开发区，是平谷区重点工业企业和北京市高新技术企业。公司以清华大学膜技术工程研究中心渗透汽化膜等专利技术为基础，从事渗透汽化、汽体渗透、透醇膜、超滤膜、纳滤膜等的研发生产。 北京清源洁华膜技术有限公司主要发起人全部毕业于清华大学，分别具有几十年的膜性能研发生产、化工工艺开发设计、化工设备加工制造、化工装置及企业生产管理经验，对国家环境保护工作的紧迫性及膜分离技术的先进性共同认知促成大家走到了一起。 膜分离技术被认为是21世纪最有发展前途的新技术之一，其中气体膜分离技术由于Prism 中空纤维氮氢分离器的问世，取得了空前的发展。气体膜分离技术与传统的吸附冷冻、冷凝分离相比，具有节能、高效、操作简单、使用方便、不产生二次污染并可回收有机溶剂的优点，已广泛用于空气分离富氧、富氮技术、天然气中脱碳、合成氨中的一氧化碳和氢气的比例调节等领域。 北京清源洁华膜技术有限公司作为清华大学膜技术工程中心生产、实验基地，拥有三项国家发明专利，分别是：一种渗透汽化优先透醇沸石填充硅橡胶复合膜的制备方法（专利号：ZL 2008 1 0105405.6；专利有效期：2008年4月30日至2028年4
月29日）、一种渗透汽化汽油脱硫用互穿网络膜的制备方法（专利号：ZL 2010 1 0282031.2；专利有效期：2010年9月14日至2030年9月13日）、二氮杂萘聚醚砜酮类聚合物平板超滤膜及其制备方法（专利证书号：ZL 2007 1 0177247.0；专利有效期：2007年11月13日至2027年11月12日）。 有机蒸汽膜法回收技术是上世纪八十年代兴起的新型膜分离技术，是气体分离膜应用的一个分支，依据溶解扩散分离原理，依靠有机汽体和空气各组分在膜中的溶解与扩散速度不同的性质来实现分离的新型膜分离技术，以混合物中组分分压差为分离推动力，有机汽体透过膜、空气不能透过膜。在化学、石化工业和医药工业中从废气中分离和回收有机蒸汽，炼油领域中分离有机蒸汽等应用越来越广泛。 有机蒸汽膜分离原理示意图： 用烷烃与空气混合气为介质测试有机蒸汽分离膜，分离膜对不同分子量的烃选择分离性能不同：
辽河油田稠油热采井钻完井技术 辽河石油勘探局工程技术研究院 摘要：稠油热采井钻完井是稠油开采技术中的一个重要问题，钻井所面临的主要问题是低压钻井问题。而热采井中最大的问题是完井中的套管先期损坏问题，通过对套管损坏井的调查与分析，提出了稠油热采井套管损坏的主要原因，并对此进行了系统研究。提出了热采井套管设计技术、套管选择技术和降低套管热应力技术、提高固井质量技术、油井开采防砂技术等稠油热采井延长寿命的系列完井技术，通过这些技术的应用保证了稠油藏的顺利开发。 关键词：稠油井热采、套管损坏、热采井完井、热采井套管选择、套管设计、防砂、降低热应力。 1．辽河油田稠油开发概述 辽河油田是一个以稠油为主的油田，稠油的总产量占油田原油总产量的70%，稠油开采以热力采油为主，因此辽河油田的发展史可以说是一部稠油发展史。 到目前为止辽河油田共探明稠油油藏面积200.5km2,共探明地质储量10.2237×108t，动用探明油藏面积128.4 km2,动用地质储量7.6208×108t，共生产稠油1.0371×108t。 辽河油田探明稠油分布图如下图所示
辽河油田稠油油藏具有以下特点： 探明地质储量102237×104t中的油藏深度情况如下： 动用地质储量7.6208×108t中的油藏深度情况如下： 辽河油田探明地质储量中的油品性质如下所示： 辽河油田于1978年发现了高升稠油藏，这是辽河油田发现稠油油油田的开始，以后随着勘探工作的不断进展又发现了大量的稠油油藏。辽河油田于1982年首次在高升油田进行了稠油热采实验并取得了巨大的成功。辽河油田从此走上了稠油热采的快车道，稠油开发得到了高速发展。由于稠油油田进行热力开采的特殊性也为辽河油田的稠生产带来了全新的技术观念和技术进步。 2．稠油油藏钻井技术 稠油油田的钻井工艺与普通井的钻井并没有多少特殊性，但随着油田开发时间的延长，稠油地下压力下降很快，这为钻井的正常进行带来了新的挑战。为了解决稠油井的钻井问题进行了系列研究并取得了大量的研究成果。 2.1热采稠油井井身结构设计 开始进行稠油开采实验时采用的是普通稀油油井身结构设计。即表层套管加油层套管固井完成油井。结果发现注蒸汽时套管带着井口上长，有的甚至达到了近两米高，现场工人操作非常困难。随着油井的生产，井口的采油树又逐步下降回到原来的高度。随着油井的生产发现热采油井大量出砂，套管大量先期损坏。研究后决定应用如下井身结构标准： a．表层套管339.7mm，再用244.5mm钻头钻穿目的层至完钻井深下入177.8mm套管固井完成。 固井水泥浆返到井口。 b．表层套管339.7mm，再用244.5mm钻头钻达目的层以上3－5m完钻后下入177.8mm套管固井
正渗透技术：海水淡化的新发展 日期：2010-11-2 联合国日前一份报告预测，到2025年，全球三分之二的人口都将面临饮水危机。人口增长以及降雨模式的变化将使许多国家把海洋作为饮用水的潜在来源。但由于海水淡化过程中能源需求庞大，目前的技术尚无法解决人们迫在眉睫的问题。而据《新科学家》报道，相对于传统的反渗透技术，研究人员找到了 能效相对较高的替代性选择——正渗透技术。 现代反渗透海水淡化工厂的能耗效虽然比几十年前有所提高，但一座年生产1.5亿立方米淡水的海水淡化厂也会消耗90兆瓦电力，相当于20台海上风力涡轮机的峰值输出。反渗透是一个内在的能源密集型过程，自然过程中水流由淡变咸，而反渗透过程正好相反。如果在海水中注入高浓度的“汲取液”，淡水就可以轻而易举地被提取出来，这就是一些已经开始出现的试验性“正渗透”工厂背后的原理。 美国水化技术创新公司（Hydration Technology Innovations）2004年就推出了一种基于正渗透原理的便携式水过滤器。正渗透膜被封入小型密封塑料包，包中还含有糖和香料充当汲取液来源。但是该过滤器生产清洁饮用水的成本较高，只能用于紧急情况，因此无法应对世界性水源危机。 同样是2004年，美国耶鲁大学由梅纳赫姆·伊利米勒（Menachem Elimelech）、杰弗里·麦卡琴（Jeffrey McCutcheon）、罗伯特·麦金尼斯（Robert McGinnis）组成的研究小组将正渗透理念进一步推进。该小组使用了一种基于碳酸氢铵的汲取液，铵离子和碳酸氢盐离子可以吸引水分子通过薄膜，然后加热溶液至40摄氏度，氨气和二氧化碳便会排出，留下纯净的淡水，而排出的气体可捕获后重新使用。研究小组称，如果能利用发电厂的余热蒸发气体，该方法的能耗仅是目前海水淡化工厂的20%，但这种技术对工 厂的选址要求较高。 正渗透技术面临的另一个挑战是找到合适的薄膜，只让水分通过，排除盐分在外。《海水淡化报导》的编辑汤姆·潘克拉茨（Tom Pankratz）表示：“这是正渗透产业面临的主要障碍。”正渗透膜不仅需要厚度尽量薄，以便让海水接近吸引溶液，保持高渗透压；同时也需要足够强韧，可抵抗渗透产生的水流。 水化技术创新公司开发了一种纤维素薄膜，但该膜却无法抵抗碳酸氢铵溶液的碱性。为了抵挡反渗透过程的高压，反渗透膜需要“支撑层”来强化其韧性，但如果用于正渗透，这层膜就显得过厚了。 耶鲁大学研究小组认识到，如果将支撑层出去，就可以获得合适的正渗透膜。通过试验不同的聚合物溶液，该小组找到了一种利用替代支撑层制造薄膜的方法。新薄膜除了又薄又韧外，渗透性也很好。试验中，新正渗透膜的膜通量是传统反渗透膜的9倍，能够过滤97%的盐分。伊利米勒表示，试验采用的是“手工实验室版”新薄膜，如果新膜能以工业规模生产，其性能会更好。 南洋理工大学的新加坡膜技术中心副主任王蓉（Wang Rong）最近研发出一种由微管状纤维构成的薄膜，可以使用碳酸氢铵作为汲取液。王蓉表示，这种薄膜有望使海水淡化工厂的能耗降低至少30%。中心主任托尼·费恩（Tony Fane）说，该膜的生产过程非常简单，大型海水淡化设施可按需进行组装。 英国现代之水公司（Modern Water）称已经解决了正渗透膜问题，并成功部署了正渗透装置来淡化海水，工厂能耗比传统海水淡化低30%。公司没有使用碳酸氢铵，而是利用了一种专用盐类。该公司称，新技术已经用于一座示范工厂和另一座完整规模的工厂。 尽管正渗透技术潜力巨大，但它仍存在许多障碍需要克服。美国科罗拉多矿业大学水净化专家泰西·卡斯（Tzahi Cath）认为，耶鲁大学研究小组的想法很完善，但他不认为蒸发碳酸氢铵气体的废热能够便宜到让该过程具有经济性。伊利诺斯大学海水淡化材料专家马克·香农（Mark Shannon）表示， 正渗透膜的成本过高，需求量也很大。 而两位专家都认为，正渗透技术在回收废水方面潜力巨大。香农说，由于咸度比海水低，渗透压较高，废水的膜通量更高。正渗透技术同理还可用于处理深层地下水、河口水等苦咸水。深层地下水的储量非常丰富。香农表示，几乎每个大陆下面都存在大量的苦咸水，正渗透技术有望取得了不起的成就。正渗透技术面临的另一个挑战是找到合适的薄膜，只让水分通过，排除盐分在外。《海水淡化报导》的编辑汤姆·潘克拉茨（TomPankratz）表示：“这是正渗透产业面临的主要障碍。”正渗透膜不仅需要厚
反渗透技术在水处理中的应用 现状及展望 (黑龙江科技大学环境与化工学院,黑龙江,哈尔滨) 摘要:水的治理一直是从工业化进程开始就是一个重要的环境治理问题，作为水处理技术之一的反渗透技术从产生现在，经历了几十年的发展，目前在水处理方面的应用较为广泛。本文简单介绍了反渗透技术的原理和发展历程，并在总结前人研究的基础之上，通过资料收集的方式，从给水处理和污废水处理两个方面对于反渗透技术的应用现状进行了描述，并对其作出了展望。 关键词: 反渗透水处理现状展望 The Current Situation and Prospect of the Using of the Reverse Osmosis in Water Treatment (Heilongjiang University of Science and Technology) Abstract:Water treatment is an important method to solve environmental problem as industrialization process speed up. With decades developing, Reverse osmosis ,one of water treatment technology, now has been widely applied in the field of water treatment. In this paper ,the principle of reverse osmosis technology and development were simply introduced, And on the basis of summarizing the informed research and by the way of data collection, From two aspects in feed water treatment and waste water treatment for the present situation of the application of reverse osmosis technology are described, and made a prospect. from water using
正渗透水处理关键技术研究进展 ［摘要］正渗透是一种新型的膜分离技术，其分离的驱动力来源于原料液和汲取液之间自然存在的渗透压差，近年来正渗透技术已在国际上得到广泛关注。简述了基于此技术的正渗透水处理过程的基本原理，指出了这种新型水处理过程的关键技术——正渗透膜和汲取液，根据各自的技术特点对其进行分类概述，并从实验室基础研究和技术的商业化进程两方面介绍了这两项关键技术取得的最新研究进展。从水通量角度对不同体系进行了简单比较，分析了各材料和方法的优缺点，并对它们的应用前景进行了展望。 ［关键词］正渗透；水处理；汲取液；海水淡化 ［中图分类号］ TQ028.8 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1005-829X（2012）05-0005-05 Advance in the key techniques of forward osmosis water treatment Zhang Qian1，Shi Qiang2，Ruan Guoling1，Chu Xizhang1 Abstract： Forward osmosis（FO） is a kind of new membrane separation technique. Its driving force comes from the naturally existing osmotic pressure difference between feed solution and draw solution. Forward osmosis （FO） technology has become increasingly attractive internationally，in recent years. The basic principles of the FO water treatment are introduced and the key techniques of the new type of water treatment process-FO membrane and draw solution -are pointed out. According to their own technical characteristics，the key techniques are classified and summarized. The newest research progress in the key techniques is introduced from the aspects of fundamental research in labs and the schedule of technique commercialization. Different systems are compared simply from the angle of water flux. The advantages
反渗透原理及技术与应用 专业：给水排水工程 摘要：反渗透技术是一种高效、易操作的液体分离技术，同传统的废水处理方法相比具有处理效果好、可实现废水的循环利用和对有用物质回收等优点。文章简要介绍了厦渗透技术的基本原理，重点介绍了反渗透技术在垃圾渗滤液、矿区污水、钢铁工业废水、电厂废水处理中的应用研究进展状况。并讨论了反渗透膜技术的预处理、反渗透膜污染及清洗和反渗透技术的发展前景。 关键词：反渗透原理技术流程简介 反渗透简介： 反渗透原文是REVERSE OSMOSIS--（RO），它是美国太空总署集合多国科学家，在政府支持下，花费数十亿美元，经过多年研究而成。它最初用于将太空人的生活用水回收处理，使之可再次饮用，从而使太空船不必运载大量的饮用水，故称之太空技术。它所制出的水也称之为"太空水"。近年来，在我国发展很快。反渗透就是对溶液施加一个大于渗透压的压力，使水透过特制的半透膜，从溶液中分离出来。因为这个过程和渗透现象相反，所以称为反渗透。按各种物料的不同渗透压，就可以对某种溶液使用大于渗透压的反渗透方法，达到对溶液进行分离、提取、纯化和浓缩的目的。它能去除滤液中的离子范围和分子量很小的有机物，如细菌、病毒、热源等。 反渗透装置，主要是分离溶液中的离子范围，它无需加热，更没有相变过程，因此比传统的方法能耗低。反渗透装置体积小，操作简单，适用范围比较广。用反渗透装置，处理工业用水，不耗用大量酸碱，无二次污染，它的运行费用也比较低。用反渗透方法处理的水，纯度高，它不但能去除离子范围的杂质，还能去除有机污染物、微生物、病毒和热原质等，用其它方法难去除的杂质。 1 反渗透膜发展概况 膜广泛的存在于自然界中，特别是生物体内。人类对于膜现象的研究源于1748年，但是人类对它的认识和研究则较晚。1748年，Abbe Nollet观察到水可以通过覆盖在装有酒精溶液瓶口的猪膀肌进入瓶中时，发现了渗透现象。然而认识到膜的功能并用于为人类服务，却经历了200多年的漫长过程。人们对膜进行科学研究则是近几十年来的事。其发展的历史大致为；30年代微孔过滤；40年代透析；50年代电渗析；60年代反渗透；70年代超滤和液膜；80年代气体分离；90年代渗透汽化[2]。 在国外，其发展概况为：1953年美国的Reid 提出从海水和苦盐水中获得廉价的淡水的反渗透研究方案，1960年美国的Sourirajan 和Leob 教授研制出新的不对称膜，从此
稠油资源分布 Prepared on 22 November 2020
我国有丰富的稠油资源，探明和控制储量已达16×108t，是继美国、加拿大和委内瑞拉之后的世界第四大稠油生产国。重点分布在胜利、辽河、河南、新疆等油田。我国陆上稠油资源约占石油总资源量的20％以上，探明与控制储量约为40亿吨，目前在12个盆地发现了70多个稠油油田。胜利油田地质储量约15000万吨，中原油田约为3200万吨，克拉玛依油田约6660万吨，国内每年稠油产量约占原油总产量的10％。中国尚未动用的超稠油探明地质储量为×108t。 辽河油田 辽河油田公司2007年重新计算确定探明储量中的难动用和未动用储量为4亿吨，目前原油年开采能力1000万吨以上，天然气年开采能力17亿立方米。辽河油区稠油油藏，油层埋藏深度变化较大：最浅小于600m，最深达1700m，一般在700～1300m之间。按埋藏深度统计，超过1300m的深层稠油油藏，其储量占探明储量的42．92％，900--1300m的中深层油藏，储量占41．39％，600--900m的中浅层占15．69％。由上述统计不难看出辽河84．3％储量油藏埋藏深度在900m以上。 塔河油田 塔河油田累计探明油气地质储量亿吨，塔河油田是我国发现的第一个超深超稠碳酸盐岩油藏 ,埋深 5 350～6 600m, 80%的储量为特超稠油 ,稠油产量占总产量 57% 。 随着国家西部大开发的实施，作为我国石油战略接替区的塔里木盆地的油气产量正逐年上升，2002年该地区两大油田生产原油约751万t，发展势头较猛。同时，沿塔里木河一带的稠油探明储量为3．35亿t，可采储量为4500万t。2002年产出稠油约270万t，占塔里木原油产量的36％。比例相当可观．这部分资源开发对今后塔里木石油的发展起着重要作用。然而，该稠油性质极差(目前中国最差)，属于高硫、高残碳、高金属、高密度、高黏度、高沥青质含量的”六高”原油，运输困难，一般的已有的炼油工艺很难对其进行加工处理，因此必须采用一种新的工艺对其进行轻质化加工处理。