Резервуары-отстойники с гидрофобным жидкостным фильтром

Занятие 16 Сточные воды нефтяных месторождений. Способы очистки и подготовки сточных вод.

Источники водоснабжения

Источниками водоснабжения при разработке нефтяных месторожде­ний являются пресные воды рек, озер, водохранилищ, водоносные гори­зонты нефтяных месторождений и воды артезианских скважин, а также минерализованные пластовые воды, добываемые вместе с нефтью, и воды морей и океанов.

Контрольные вопросы

1. Каким образом устанавливаются нормы расхода воды при заводнении продуктивных горизонтов?
2. Какие основные требования предъявляются к водам, закачиваемым в продуктивные пласты?
3. Какие воды могут нагнетаться в продуктивные горизонты для ППД?

Цели:

• рассмотреть использование промысловых сточных вод для закачки в пласт;
• изучить способы очистки и подготовки промысловых сточных вод;
• познакомить с работой резервуара-отстойнмка с гидрофобным жидкостным фильтром

Смесь пластовых, пресных и ливневых вод, используемых для за­качки в продуктивные горизонты для ППД, называется промысловыми сточными водами.

При обезвоживании и обессоливании нефти на УПН, кроме пресной воды, добавляются еще различные ПАВ для разрушения эмульсий. Такие воды имеют преимущества перед пресными водами, т.к. обладают луч­шей вытесняющей способностью. При закачке пластовых сточных вод сохраняется проницаемость продуктивных пластов, содержащих глинис­тые частицы, потому, что эти породы при контакте с минерализованной водой практически не разбухают и не снижают своей проницаемости. Пластовые сточные воды плотностью от 1,1 до 1,2 г/см³ создают на за­бое нагнетательных скважин более высокое гидростатическое давление, что обусловливает лучшую приемистость нагнетательных скважин.

Однако утилизация пластовых сточных вод связана с рядом затруд­нений:

необходимостью очистки этих вод;

строительства сложных и до­рогих очистных сооружений;

защитой оборудования от коррозии и т.д.

Системы сбора и подготовки сточных вод, контактирующих с воздухом, называются открытыми системами, а без контакта с воздухом - герметизированными.

Открытые системы можно встретить на старых месторождениях, и они имеют следующие недостатки:

нефтеловушки и пруды-отстойники сооружают из железобетона, поэтому установки очень дороги;

требуется большая площадь застройки;

нефть в нефтеловушках и вода в прудах-отстойниках контактируют с кислородом, в связи с чем происходит их окисление и насыщение кислородом, что приводит к снижению качества нефти и увеличению коррозионной активности воды;

происходит загрязнение атмосферы испарениями нефти, особенно если она сернистая.

На новых месторождениях строятся только закрытые системы, в которых отсутствует контакт воды с кислородом воздуха, что позволяет значи­тельно снизить (15%) коррозионную активность этих вод.

Работает установка следующим образом. Отделившаяся в отстойнике предварительного сброса ОПС вода по линии сброса 1 направляется в резервуар-отстойник 8 с гидрофобным жидкостным фильтром, а частично обезвоженная нефть (до 5%) "прогоня­ется" через оборудование УПН и поступает в теплоизолированные отсто­йники обезвоживания.

В отстойниках 2 нефть от воды окончательно отделяется за счет нагрева эмульсии в деэмульсаторе. Свободная горячая вода, отделив­шаяся в отстойниках 2 от нефти, поступает на прием насоса 5 и снова подается в отстойник предварительного сброса УПН. Пластовая сточная вода из резервуара-отстойника 8 забирается насосом 7 и подается в резервуары (на схеме не показаны), а из них она поступает на прием насосов высокого давления 6, установленных на БКНС.

Рисунок 17 – Установка очистки пластовых сточных вод закрытого типа

1 – линия сброса воды из отстойника; 2 – теплоизолированные отстойники для обезвоживания; 3 – коллектор для обезвоженной нефти; 4 – линия подачи сточной воды из электродегидратора; 5 – насос для подачи горячей пластовой воды, содержащей ПАВ в смеситель 10; 6 – насосы высокого давления, установленные на БКНС; 7 – насос для подачи воды на БКНС; 8 – резервуар-отстойник с гидрофобным фильтром; 9 – насос для подачи отстоявшейся нефти на повторную деэмульсацию; 10 – смеситель

Таким образом, пластовая сточная вода не контактирует с кисло­родом, что делает ее менее агрессивной в коррозионном отношении.

Для доочистки пластовых сточных вод от капелек нефти разрабо­тан резервуар-отстойник с гидрофобным жидкостным фильтром. Работает он следующим образом.

Вода под собственным давлением подается по вводному коллектору 1 в емкость 3, имеющую лучи 4 с отверстиями по длине, выполняющие роль распределителей смеси воды с нефтью по всему сечению резерву­ара. Выходящая из отверстий лучей 4 вода с капельками нефти "филь­труется" через нефтяную подушку. При этом капельки нефти в воде кон­тактируют с окружающей нефтью и сливаются с ней. Уровень жидкостно­го Фильтра поддерживается постоянным за счет перелива нефти в карман 2 и отвода ее из отстой­ника. Положение нефтеводяного уровня можно регулировать за счет гидравлических сопро­тивлений, возникающих при про­хождении воды в зазоре между плунжером 5 и стенкой отводной трубы 6. Наблюдение за поло­жением уровня раздела нефть-вода осуществляется с помощью поплавка 7.

Рисунок 18 – Схема резервуара-отстойника с гидрофобным жидкостным фильтром

На границе раздела фаз нефть-вода иногда образуется слой 8 эмульгированной нефти, трудно поддающейся разрушению и значительно ухудшающей процесс очистки во­ды.

Объем резервуара-отстойника с гидрофобным фильтром зависит от количества поступающей воды, количества забираемой воды через от­водную трубу 6, пропускной способности дырчатых лучей и интенсивности перелива нефти в карман 2.

Контрольные вопросы

1. Перечислить достоинства и недостатки пластовых сточных вод, закачиваемых в продуктивные горизонты.
2. Каким образом работает установка очистки пластовых сточных вод закрытого типа?
3. Для чего предназначены резервуары-отстойники с гидрофобным жидкостным фильтром?

Дата добавления: 2013-12-12