- Очистка пластовой воды
- Классификация и состав пластовых вод
- Классификация по месту залегания
- Классификация по химическому составу
- Классификация по солевому составу и минерализации
- Характеристики и состав пластовой воды
- Большая Энциклопедия Нефти и Газа
- Попутная вода
- Пластовая вода — Produced water
- СОДЕРЖАНИЕ
- Качество воды
- Управление водными ресурсами
- Радиоактивность
- Пластовые (попутные) воды
- Большая Энциклопедия Нефти и Газа
- Попутная пластовая вода
Очистка пластовой воды
Классификация и состав пластовых вод
Пластовые воды классифицируют по нескольким показателям:
- месту залегания;
- химическому составу;
- содержанию солей и концентрации.
Классификация по месту залегания
Подземные воды разделяют на ненапорные, пластовые напорные и технические. Ненапорные — это грунтовые воды, обычно слабоминерализованные или пресные, которые залегают выше первого от поверхности постоянно существующего водоносного горизонта, расположенного на водоупорном слое. Пластовые напорные воды бывают:
- краевые, располагаются по внешнему и внутреннему краю продуктивного пласта;
- подошвенные, залегают в плоскости под залежью нефти;
- промежуточные, расположены внутри нефтеносного пласта;
- верхние и нижние, находятся над и под нефтеносным пластом и никак не взаимодействуют с ним;
- тектонические, движутся из области высокого давления в низкое по геотектоническим трещинам земной коры.
Классификация по химическому составу
В зависимости от места залегания, пластовые воды характеризуются неоднородным химическим составом. Среди химических элементов, которыми насыщены воды месторождений, преобладают натрий, калий, магний, кальций, железо, алюминий, хлор, сера, азот, бром, йод, кислород, углерод, водород. Эти элементы присутствуют в водах в виде солей:
- хлоридов натрия, калия, магния, кальция;
- сульфатов кальция, магния, натрия;
- карбонатов натрия, калия, кальция, магния;
- гидрокарбонатов натрия, калия;
- сульфидов железа и кальция.
Также в пластовых водах содержатся растворенные газы, основными из которых являются азот, углекислый газ и сероводород.
Классификация по солевому составу и минерализации
Пластовые воды характеризуются большой концентрацией солей. По степени минерализации воды месторождений делятся на пять групп:
- Хлоридно-натриевые, концентрация > 100 г/л.
- Хлоридно-кальциевые, концентрация > 100 г/л.
- Хлоридно-натриевые, концентрация 100-50 г/л.
- Хлоридно-натриевые, концентрация 50-10 г/л.
- Хлоридно-натриевые, концентрация 10-1 г/л.
Они содержат большое количество хлора, натрия, йода, брома, аммония, сероводорода, соли нафтеновых кислот и растворенные углеводородные газы.
Характеристики и состав пластовой воды
К базовым характеристикам пластовых вод, по которым следует ориентироваться при их дальнейшей обработке, является общая минерализация воды, содержание основных ионов и прочие показатели. Минерализация и химический состав воды в большой степени влияет на ее физические свойства.
Характеристика | Показатели |
Плотность воды при 20 °С | 1,121 г/см³ |
рН | 5,7 |
Минерализация | 172,3 г/дм³ |
HCO₃⁻ | 73,33 мг/дм³ |
Cl⁻ | 105506,12 мг/дм³ |
SO₄²⁻ | 267,58 мг/дм³ |
Са²⁺ | 11664,78 мг/дм³ |
Mg²⁺ | 3145,8 мг/дм³ |
Na⁺ + K⁺ | 51413 мг/дм³ |
Fе общ. | 1,30 мг/дм³ |
Высокая степень минерализации придает водам способность к вымыванию, что делает их особенно эффективными для закачивания обратно в пласт. С другой стороны, высоко минерализованная вода вызывает осадок солей в призабойной зоне пласта, чем снижает его проницаемость.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Попутная вода
Попутной водой называют воду любого происхождения, добываемую скважиной из продуктивного пласта с нефтью или газом. [2]
Добыча попутной воды определяется при этом грубо ориентировочно, исходя из предполагаемого процента обводнения эксплуатационных скважин в различных рядах к моменту их выключения, или на основании эмпирических кривых обводнения сходных и уже значительно обводнившихся залежей. Понятно, что таким путем нельзя учесть нефтеотдачу и добычу попутной воды при разных схемах — размещения нефтяных скважин, различных расстояниях между ними и в зависимости от других особенностей возможных систем разработки, рассматриваемых при проектировании. Между тем различие в этих показателях может быть существенным, а порой и решающим в вопросе выбора схемы и варианта разработки, расстояний между эксплуатационными скважинами, порядка и режимов их ра боты. [3]
В попутной воде , отделяемой от нефти Ватьеганского и Южно-Ягунского месторождений, обнаруживается от 0 1 до 0 5 мг / л сероводорода, что не должно значительно увеличивать ее коррозионную активность. В последние годы в сточной воде системы ППД обоих месторождений отмечается присутствие до 14 мг / л сульфат-ионов, что, в частности, можно связать с интенсификацией процесса сульфатредукции в заводняемых пластах. [4]
Нефть и попутная вода добываются более чем с 50 горизонтов от кембрийского до пермского. Большинство продуктивных горизонтов представлено песчаниками, хотя продуктивны и некоторые известняки. Песчаники большей частью неоднородны и разрывны, только песчаники Биг Инджун и Береа простираются на больших площадях. Из штатов, входящих в Аппалачский район, в которых ведется добыча нефти, имеются данные анализов по Кентукки, Огайо, Пенсильвании и Западной Вирджинии. Общая концентрация растворенных солей в водах, добытых вместе с нефтью, изменяется в пределах от нескольких сотен до 300 000 мг / л и более. [5]
Если из попутных вод выпадают и сульфатны, к-яп соли, то обычно наблюдается четкая локализация осадков: в НКТ. [6]
Регулирование добычи попутной воды и интенсификация добычи нефти после повышения обводненности продукции скважин выше 80 — 90 % являются важнейшими задачами повышения технико-экономической эффективности разработки месторождения. [7]
Значительного поступления попутной воды в скважины обычно не происходит. Однако иногда, несмотря на неподвижность ГВК, в часть скважин поступает некоторое количество воды, что может быть связано с перемещением ее из водоносной части пласта по трещинам или по тонким высокопроницаемым прослоям, из водосодержащих линз, прослоев или каверн, имеющихся в объеме самой залежи, и с другими причинами. Выявление источника и путей поступления воды в скважины в таких случаях требует проведения специальных геолого-промысловых исследований. Газовый режим характерен для многих крупных газовых месторождений нашей страны. [8]
Стабильность состава попутных вод характерна для большинства нефтяных залежей платформенных нефтегазоносных провинций. [9]
Увеличение минерализации попутных вод весьма характерно также для газовых и особенно газоконденсатных залежей. [11]
Ограничение отборов попутной воды осуществлено остановкой 3780 нерентабельных высокообводненных скважин, отключением из разработки обводненных пластов, на которых размещены 3560 скважин, интенсификацией отбора нефти по безводным или малообводненным участкам, вытеснением нефти из частично промытых пластов или из водонефтяных в нефтяные зоны, особым режимом работы обводненных скважин на заводненных участках путем длительной остановки на 2 — 3 месяца и последующим пуском обводненного фонда. В результате этого отбор попутной воды сокращен на 180 млн. т в год. [12]
Ограничение отборов попутной воды осуществляется на месторождениях Татарстана остановкой нерентабельных высокообводненных скважин, отключением из разработки обводненных пластов, интенсификацией отбора нефти по безводным или малообводненным участкам, вытеснением нефти из частично промытых пластов или ВНЗ ( водонефтяных зон) в нефтяные зоны, особым режимом работы обводненных скважин на заводненных участках. [13]
Определение типа попутных вод значительно облегчается, когда имеются гидрохимические графики. На рис. 54 приведены несколько видоизмененные и более универсальные графики, упрощающие выявление различных жидкостей в составе попутных вод. На них по ряду гидрохимических показателей выделяются поля распространения вод различного генезиса и их смесей. [14]
Предварительная оценка попутных вод НПУ Первомайнефть с целью выяснения технологичности их для организации промышленного производства брома, Отч. [15]
Источник
Пластовая вода — Produced water
Пластовая вода — это термин, используемый в нефтяной промышленности для описания воды, которая образуется в качестве побочного продукта при добыче нефти и природного газа . Пластовая вода — это разновидность солоноватых и соленых вод из-под земли, которые выносятся на поверхность. Коллекторы нефти и газа часто содержат воду, а также углеводороды, иногда в зоне, лежащей под углеводородами, а иногда в одной зоне с нефтью и газом.
Нефтяные скважины иногда производят большие объемы воды вместе с нефтью, тогда как газовые скважины, как правило, производят воду в меньшем количестве.
Для достижения максимального извлечения нефти , заводнение часто реализуется, в котором вода впрыскивается в резервуары с помощью силы нефти в добывающих скважинах. Закачиваемая вода в конечном итоге достигает добывающих скважин, и поэтому на более поздних стадиях заводнения доля добываемой воды («вырезка») от общей добычи увеличивается.
СОДЕРЖАНИЕ
Качество воды
Состав воды варьируется от колодца к колодцу и даже в течение срока эксплуатации одного и того же колодца. Большая часть попутной воды представляет собой рассол , и большинство пластов приводят к слишком высокому общему количеству растворенных твердых частиц для полезного повторного использования . Вся пластовая вода содержит нефть и взвешенные твердые частицы. Некоторые пластовые воды содержат тяжелые металлы и следы радиоактивных материалов природного происхождения (NORM), которые со временем откладывают радиоактивные накипи в трубопроводах скважины. Металлы, обнаруженные в попутной воде, включают цинк , свинец , марганец , железо и барий .
Управление водными ресурсами
Исторически пластовая вода сбрасывалась в большие пруды-испарители . Однако этот метод утилизации становится все более неприемлемым как с экологической, так и с социальной точки зрения. Пластовая вода считается промышленными отходами .
Широкие варианты управления для повторного использования включают прямое закачивание , экологически приемлемое прямое использование неочищенной воды или очистку в соответствии с государственным стандартом перед утилизацией или поставкой пользователям. Требования к лечению различаются во всем мире. В Соединенных Штатах эти стандарты выпущены Агентством по охране окружающей среды США (EPA) для подземной закачки и сброса в поверхностные воды . Несмотря на то, что было исследовано выгодное повторное использование для питьевой воды и сельского хозяйства, промышленность не приняла эти меры из-за стоимости, доступности воды и общественного признания.
Радиоактивность
В январе 2020 года журнал Rolling Stone опубликовал обширный отчет о радиоактивности попутной воды и ее влиянии на рабочих и население США. Согласно статье, образцы рассола с завода в Огайо, протестированные в лаборатории Университета Питтсбурга, показали, что уровни радия превышают 3500. Комиссия по ядерному регулированию требует, чтобы промышленные выбросы оставались ниже 60 для каждого из наиболее распространенных изотопов радия, радия-226 и радия-228.
Источник
Пластовые (попутные) воды
В соответствии с действующими нормативными документами пластовые воды должны очищаться и вновь закачиваться для поддержания пластового давления. Пластовые воды, повторно закачиваемые для поддержания пластового давления, не считаются отходами. Однако пластовые воды, не используемые в этих целях, рассматриваются как отходы и с ними следует обращаться, как с таковыми. Их сброс в пруды испарения или в поверхностные водоемы не допускается. Однако разрешается повторная закачка в глубокие (более 800 м), неиспользуемые подземные водоносные зоны.
Существует несколько технологически осуществимых методов, которые могли бы помочь сократить объем промысловых вод, выносимых на поверхность, снизить количество отходов, связанных с процессом обработки промысловых вод, достигших поверхности, а также сократить объем энергии, потребляемой для ее очистки.
Предварительное планирование. Новые скважины бурятся и заканчиваются таким образом, чтобы сократить обводненность и образование песка.
Повторная перфорация существующих скважин. Существующие скважины с высокой обводненностью могут быть повторно перфорированы во время планового капитального ремонта скважин до более продуктивных зон.
Использование методов сепарации скважинной жидкости или методов блокировки воды. Как правило, методы разделения внутрискважинной жидкости и образования водного барьера сокращают объем воды, получаемой вместе с углеводородами. Жидкости разделяются внутри скважины, и вода откачивается в зону удаления отходов, которая находится, как правило, ниже продуктивной зоны. Углеводороды поступают на поверхность. Используя эти методы, следует принимать меры, чтобы не допустить откачки углеводородов в зону удаления отходов.
Снижение токсичности. Химреагенты и добавки, использованные в технологических процессах, будут в низких концентрациях присутствовать и в попутных водах. Использование минимального количества добавок, необходимых для достижения желаемых результатов, и использование соответствующих, менее токсичных добавок снизят токсичность попутных вод.
Пластовые воды могут также использоваться при опрессовке трубопроводов, емкостей и оборудования. Использование пластовой вода для этой цели снижает или устраняет необходимость в других источниках воды и уменьшает количество воды, относящейся к категории отходов.
Источник
Большая Энциклопедия Нефти и Газа
Попутная пластовая вода
Огромные запасы попутных и пластовых вод с пром. [1]
Если в попутной пластовой воде содержится большое количество ионов хлора, то добиться снижения массовой концентрации хлористых солей в товарной нефти до 100 мг / л только за счет ее обезвоживания часто не удается, например для месторождений Урало-Поволжья, Беларуси и других районов. [2]
Можно предположить, что попутная пластовая вода при таком типе коллектора поступит в трещины из пористой матрицы и вместе с нефтью — в ствол скважины. [3]
Нефть, нефтяной газ, попутная пластовая вода с очень большой натяжкой и в специфическом контексте могут быть названы компонентами. [4]
Это позволяет существенно сократить добычу попутной пластовой воды , в результате чего на поздней стадии разработки уже, наоборот, малоактивные системы заводнения обеспечивают меньшую степень обводненности при одинаковой выработке извлекаемых запасов нефти. [6]
Из-за отсутствия возможности полной утилизации попутных пластовых вод через систему ППД в серпуховский горизонт закачано почти 30 млн. м3 сточной воды, в результате чего пластовое давление превысило гидростатическое. Однако вопрос о том, какая из перечисленных причин является преобладающей, остался открытым. [7]
Зольненского месторождения добыто незначительное количество попутной пластовой воды . [8]
Если невозможно использовать для заводнения попутную пластовую воду , целесообразно в начальный период заводнения обрабатывать закачиваемую воду специальными веществами для повышения ее вымывающей способности и вязкости. [9]
В процессе нефтепромысловой практики подготовки скважинной продукции установлено, что попутная пластовая вода , находящаяся в нефти в диспергированном состоянии ( обратная водонефтяная эмульсия), в процессе ее расслоения практически не содержит каких-либо взвешенных веществ. [10]
Современные тенденции организации сбора и промысловой подготовки нефти, нефтяного газа и попутной пластовой воды существенно повышают требования к качеству исходной информации при проектировании объектов промыслового обустройства, анализе эффективности их эксплуатации. Отсутствие экспериментальной информации по физико-химическим свойствам скважинкой продукции в условиях неопределенности состава добываемой нефти из многопластовых эксплуатационных объектов определяют необходимость повсеместного использования аналитических и корреляционных зависимостей их расчета. [11]
Поэтому роль поверхностных явлений во всех основных процессах подготовки нефти, нефтяного газа и попутной пластовой воды становится определяющей. [12]
Сущность процесса обессоливания промысловой нефти заключает — ся в снижении кониентраиии хлористых солей в капельной попутной пластовой воде , которая осталась в промысловой нефти после ее предварительного и глубокого обезвоживания. Снижение концентрации хлористых солей в капельной пластовой воде, представляющей собой дисперсную фазу в обратной водонефтяной эмульсии ( промысловой нефти), возможно только в результате коалесиенши их с каплями промывной воды, в качестве которой, как правило, используется пресная вода. [13]
Гелеобразующие композиции получают путем растворения при перемешивании нефелина в растворе соляной кислоты, приготовленной на пресной или минерализованной попутной пластовой воде . [14]
Гслеобразующие композиции получают путем растворения при перемешивании нефелина в растворе соляной кислоты, приготовленной на пресной или минерализованной попутной пластовой воде . [15]
Источник