油垫生产参数的计算

出处：按学科分类—工业技术 中国轻工业出版社《制盐工业手册》第835页（3510字）

(一)注水循环管路阻力损失

参见本章第二节“四”常用生产参数计算。

(二)井口静压力

井口静压力为油垫建槽过程中，从中层管与技术套管间向井下注满油、关闭闸门时反映在井口的压力。

当正循环建槽时：

P_油静=9．81(R_卤－r_油)·L×10^－6+P_环，MPa (3－3－40)

当反循环建槽时：

P_油静=9．81(R_卤－r_油)·L×10^－6+P_中，MPa (3－3－41)

式中 P_油静——关闭注油闸门时反应的压力(MPa)

L——井管长度(m)

R_卤——卤水密度(kg／m³)

r_油——油密度(kg／m³)

P_中——中心管的井口压力(MPa)

P_环——中层管与中心管间环隙反映在井口的压力(MPa)

(三)总注油量的计算

式中 δ——油垫层厚度(m)

D——盐槽直径(m)

π——常数(π=3．1416)

n₂——注油时返出地面的油量(m³)

n₁——中层管与技术套管间隙内的储油量(m³)

Q_总——总注入井内的油量m³)

(四)垫层用油料的选择及油水分离

1．垫层用油的技术性能在油垫建槽过程中，所用轻质油的质量应满足以下基本要求：

(1)在温度为0℃时运动粘度不大于20×10^－3～25×10^－3Pa·s。

(2)相对密度不高于0．85～0．88。

(3)水的含量不多于0．5%。

(4)在一定时间能保持物理性能稳定。

附常用柴油技术性能，见表3－3－29。

表3－3－29 柴油技术性能

2．油水分离原理及计算 主要采用重力分离原理。用降低含油卤水流速的方式进行分离。分离程度主要决定于油珠上浮深度。只要含油卤水在油水分离池里的平流速度小于油珠上浮速度，再经一段时间的停留，就可提高油水分离程度。

油珠上浮速度按斯托克斯公式计算：

式中 V₀——在不含悬浮物质的情况下油珠的浮升速度(cm／s)

ρ_油——卤水密度(1．07～1．18)(g／cm³)

ρ_油——油料密度(0．83～0．85)(g／cm³)

g——重力加速度，981cm／s²

d——浮升油珠最小设计直径(因油珠的聚集性能强，一般取0．005～0．009cm。)

μ——卤水的绝对粘度，0．0114g／(cm·s)

当采用平流式浮升分离池时，卤水中油珠的浮升效率(或称分离效果)，只决定于悬浮油珠的浮升速度V_o，即：

式中 V——浮升池中水流的速度(cm／s)

Q——浮升池中的流量(cm³／s)

H——浮升池的深度(cm)

L——浮升池的长度(cm)

B——浮升池的宽度(cm)

由此可知，当浮升池的流量一定时，未经混凝的油珠在浮升池中的分离效果，仅取决于浮升池的面积(当浮升池各边有一定比例时)，而与其深度无关。

用浮升分离池分离的卤水，一般需在池中停留0．5～1h。卤水的水平流速，一般取0．2～0．3cm／s，最大不得超过1．3cm／s。

油水分离池的结构见图3－3－39。

图3－3－39 某矿区平流式浮升分离池示意图

(五)卤水浓度的确定

1．相似法 根据现生产井的生产工艺指标，推导新井的卤水浓度，可用下式：

式中 C_卤——生产井的卤水中NaCl含量(g／L)

C_水——淡水中NaCl含量(g／L)

C_未——新井未知的卤水中NaCl含量(g／L)

K——岩盐的溶解系数(通过岩盐心试验确定)

Q_卤——所求的卤井生产率(m³／h)

V——溶腔体积(m³)

2．根据溶腔体积计算卤水浓度

C_卤=K_饱·1n(V+1) (3－3－46)

式中 C_卤——卤水的含盐量(t／m³)

K_饱——溶液的饱和系数(t／m³)

V——溶腔的容积(m³)

饱和系数K_饱，与注水的耗量Q_水及岩盐中氯化钠含量等因素有关，可由图3－3－40中求得。

图3－3－40 饱和系数(K)和水的耗量(Q水)及岩盐中氯化钠含量之间的关系 曲线C=0．35t／m³(标准饱和卤水)

(六)建槽时间的确定

用相关法，按以下公式确定：

式中 T_新——新溶腔冲刷的时间(昼夜，即建槽时间)

T_生——已生产井溶腔建槽所需的时间(昼夜)

Q_生——已生产井的生产率(m³／h)

C_生——已生产井的卤水的含盐量(t／m³)

Q_新——新井预测的生产率(m³／h)

C_新——新井预测的卤水的含盐量(t／m³)