57 По внутренним трубам диаметром 14 мм подавался сепарат с начальной температурой 120-140°С из сепаратора, установленного на скважине 014. В межгрубное пространство между наружной трубой диаметром 37 мм и внутренней диаметром 14 мм подавался раствор температурой 90-95°С, полученный пропусканием сепарата через вихревой сепаратор, где давление сбрасывалось до атмосферного. Общее содержание кремнезема 5Юг достигало 810 мг/л, пересыщение по коллоидному кремнезему в холодном растворе было 430 мг/л, в горячем 240 мг/л. На внутренней поверхности вставок диаметром 14 мм и длиной 100 мм наблюдались незначительные отложения. Отложения были плотные, черного цвета, вес трубок увеличивался в течение 2-4 недель на 200-500 мг, скорость ч О роста отложений составила (1,5 4)-10'' г/см -мин. Горячий раствор во внутренних трубах диаметром 14 мм не дал отложений кремнезема. Значительный слой отложений розоватого кремнезема наблюдался в межтрубном пространстве с холодным раствором одновременно на внутренней и наружной поверхности труб. Скорость роста отложений кремнезема в межтрубном пространстве г ^ оказалась высокой (0,75 2)*10* г/см мин. Близкие значения скорости /■ л наблюдались в тесте с геотермальным раствором на Вайракей 2* 10'* г/см -мин [92]. Серия экспериментов на геотермальном поле Охааки на скважине ВК22 7 7 дала значение (2 -3)*10' г/см~-мин [92, 93], тест на Хверагерди в Исландии т л показал скорость 6,6-10" г/см -мин [92, 97]. По результатам Мутновского теста выполнено моделирование влияния гидродинамических условий обтекания поверхности канала на процесс отложения кремнезема. В расчетах использована известная модель Джеймисона, на которой опробывались данные по испытаниям на Вайракей, Охааки и Хверагерди в разных предельных случаях малых частиц размером 1,0 нм и частиц, выросших после длительного старения раствора до размера 20,0 нм [92]. |
ствию накопления сигнала: 0^19 !ет = 10.0 мин, С*= 537.5 мг/кг, С\У20(ЕТ = 12.5 мин, Сс= 342.2 мг/кг (табл. 2.5). 2.3. Исследование массопереноса коллоидных частиц кремнезема в турбулентном водном потоке и механизма их осаждения на поверхность канала. Для определения скорости роста твердых отложений кремнезема, возникших в результате массопереноса коллоидных частиц в водном потоке, испытан стенд теплообменника [139]. Через теплообменник проходил сепарат скважины 014 Мутновского месторождения. Установка состояла из последовательности 10 секций длиной 1.95 м каждая типа “труба в трубе”, расположенных параллельно и соединенных вставками (рис. 2.9). Расход горячего раствора в трубах меньшего диаметра поддерживался в пределах 15-60 л/ч, расход холодного в межтрубном пространстве 100-400 л/ч. По внутренним трубам диаметром 14 мм подавался сепарат с начальной температурой 120-140°С из сепаратора, установленного на скважине 014. В межтрубное пространство между наружной трубой диаметром 37 мм и внутренней диаметром 14 мм подавался раствор температурой 90-95°С, полученный пропусканием сепарата через вихревой сепаратор, где давление сбрасывалось до атмосферного. Общее содержание кремнезема 8 Юг достигало 810 мг/кг, пересыщение по коллоидному кремнезему в холодном растворе было 430 мг/кг, в * горячем 240 мг/кг. На внутренней поверхности вставок диаметром 14 мм и длиной 100 мм наблюдались незначительные отложения. Отложения были плотные, черного цвета, вес трубок увеличивался в течение 2-4 недель на 200-500 мг, скорость роста отложений составила (1.5 4)-10'7г/см2*мин. Горячий раствор во внутренних трубах диаметром 14 мм не дал отложений кремнезема. Значительный слой отложений розоватого кремнезема наблюдался в межтрубном пространстве с холодным раствором одновременно на внутренней и наружной поверхности Скорость роста отложений кремнезема в межтрубном пространстве оказалась высокой (0.75 2 ) 1 0 '5 г/см2-мин. Близкие значения скорости наблюдались в тесте с геотермальным раствором на Вайракей 2-10'6 г/см*мин [140]. Серия экспериментов на геотермальном поле Охааки на скважине ВК22 дала значение (2 -3)* 10‘7 г/см2 мин [140, 141], тест на Хверагерди в Исландии показал скорость 6.6*Ю‘7г/см2*мин [140, 142]. По результатам Мутновского теста выполнено моделирование влияния гидродинамических условий обтекания поверхности канала на процесс отложения кремнезема. В расчетах использована известная модель Джеймисона, на которой опробывались данные по испытаниям на Вайракей, Охааки и Хверагерди в разных предельных случаях малых частиц размером 1.0 нм и частиц, выросших после длительного старения раствора до размера 20.0 нм [140]. Модель предполагает, что скорость отложения Я* (г/см -мин) включает два слагаемых, одно из которых скорость отложения мономерной формы Ят, другое скорость отложения частиц, сформировавшихся в результате полимеризации, Кр [140]: К5= Я т + Я р (2.23) Скорость отложения мономерной формы Я™ лимитируется кинетикой реакции, идущей на поверхности: 51(0Н)4=5Ю2+2Н20 Скорость отложения мономерного кремнезема зависит от температуры и состава раствора, и по результатам экспериментов с синтетическими растворами принималась равной [140]: Ят=1.20(С1-Се)2.тон 07, (2.24) где Ят выражено в кг/м2-с, Шонконцентрация гидроксид-ионов ОН*, моль/кг. При температуре 100-140°С рН раствора принимает значения 7.47-7.15, концентрация гидроксид-ионов (0.17 0.28)-10'4 моль/кг, а скорость роста отложения 7 2 мономерного кремнезема Ят= (1.8 3.0)-10‘ г/см -мин. |