- Большая Энциклопедия Нефти и Газа
- Подтоварные воды
- Водоподготовка и водоочистка
- Способы очистки пластовых и подтоварных вод
- Оборудование для очистки пластовых и подтоварных вод
- Устройство отстойников и аппаратов для очистки воды от нефтепродуктов
- Пластовые воды
- 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
Подтоварные воды
Подтоварные воды , дренируемые из резервуаров, также служат источником загазованности воздушной среды. [1]
Подтоварные воды — стоки, образующиеся в резервуарах вследствие обводненности нефтепродуктов; сброс этих стоков в канализацию производится при дренаже резервуаров. [2]
Подтоварные воды — стоки, образующиеся в резервуарах вследствие обводненности нефтепродуктов; сброс этих стоков в канализацию производится при дренаже резервуаров. [3]
Подтоварные воды , представляющие собой смесь пресных вод с водой, отбираемой из пласта вместе с нефтью, и имеющие все промежуточные значения минерализации — от покурской до пресной. [5]
Второй вид сточных вод — подтоварные воды , специально закачиваемые и находящиеся в ряде резервуаров для придания горизонтальности нижнему слою продукта с целью его точного замера. Эта вода также в ряде случаев выпускается через спускной кран. [6]
Спецстоки ( стоки, загрязненные тетраэтилсвинцом) — подтоварные воды , образующиеся при промывке резервуаров и танков после этилированного бензина, сбросы от санпропускников с прачечными для стирки и обезвреживания спецодежды, а также ливневые стоки от обвалования резервуарных парков, где хранится этилированный бензин. [7]
Специальные стоки ( стоки, загрязненные тетраэтилсвин-цом) — подтоварные воды , образующиеся при промывке резервуаров после этилированного бензина, сбросы от санпропускников с прачечными для стирки спецодежды, а также ливневые стоки от обвалований резервуарных парков, где хранится этилированный бензин. [8]
На морских и речных нефтебазах источниками загрязнения являются балластные и промывочные воды, льяльные воды, подтоварные воды резервуаров , ливневые стоки с промплощадок, сточные воды сливно-наливных эстакад и др. Количество зафязненных балластных вод достигает 40 — 60 % от водоизмещения танкера. [9]
Установка состоит из 3 — х отделений: отделение содо-известкового умягчения сточных вод ( сюда поступают сточные воды с ЭЛОУ, подтоварные воды от сырьевых резервуаров, обезвреженные сернисто-щелочные сточные воды и воды от продувки котлов-утилизаторов); отделение упаривания умягченных сточных вод в многокорпусных аппаратах с десятикратной степенью упаривания ( получаемый конденсат используется для подпитки оборотной воды и котлов-утилизаторов); отделение концентрации сточных вод, получаемых из второго отделения и с ТЭЦ, с выделением сухих солей. [10]
Особой проблемой является отстаивание и дренирование подтоварной воды из резервуаров, в которых хранятся нефть и нефтепродукты. Подтоварные воды , дренируемые из этих резервуаров, служат источником загрязнения воздушного бассейна по-жаро — и взрывоопасными и токсичными веществами, а также источниками потерь ценных продуктов. [11]
С ростом обводненности продукции увеличился поток подтоварных вод. После предварительной очистки подтоварные воды через КНС-4, КНС-5, КНС-6 закачивают в пласт. [12]
К производственным сточным водам относятся воды, которые использовались в технологическом процессе и не отвечают больше требованиям, предъявляемым к их качеству. К этой категории относятся пластовые воды, получаемые при добыче нефти и газа, подтоварные воды из резервуарных парков, а также воды, используемые при охлаждении агрегатов и другие. [13]
Источник
Водоподготовка и водоочистка
03 Октября 2020 г.
Очистка пластовых и подтоварных вод, которые образуются параллельно с первичной нефтепереработкой, является сопутствующим процессом, но который также требует особого внимания. Этому и посвящена данная статья.
Процесс первичной очистки сырой нефти сопровождается получением подтоварной воды, которая может быть использована в технологических нуждах на предприятиях. К тому же, при добыче нефтепродуктов освобождается большой объем пластовой воды, которая тоже, в свою очередь, применяется на производствах. Но эта жидкость всегда имеет в своем составе соли, механические примеси, частицы газа, нефти и другие элементы, которые необходимо удалить.
Способы очистки пластовых и подтоварных вод
Выбор метода очистки зависит от состава и количества растворенных в воде посторонних частиц, а также от требований к степени очистки. Так, в современной промышленности выделяют следующие основные способы — отстаивание, фильтрование, коалесценция и дегазация (флотация). Существуют и другие методы, например, для удаления солей, серы и других элементов. Но они высоко специфичны и используются не во всех процессах, так как не всегда требуется очистка от них.
Первый вариант является наиболее простым и требует наибольшее количество времени — до нескольких дней. Процесс отстаивания воды и очистки от нефти и механических примесей происходит в первичных вертикальных или горизонтальных резервуарах-отстойниках и основан на силе гравитации: нефтяные частицы поднимаются в верхнюю часть корпуса, а механические примеси оседают и затем удаляются ручным или автоматизированным способом. Для улучшения качества воды на выходе в отстойниках может использоваться гидрофобный слой из водонефтяной эмульсии, который дополнительно задерживает взвешенные частицы.
Фильтрование является одним из наиболее распространенных способов, который не требует дополнительных реагентов, но при этом имеет высокую производительность и отличается высокой степенью очистки, так как основано на применении гидрофобного фильтра, позволяющего задерживать большое количество взвешенных частиц и примесей.
Метод коалесценции основан на применении коалесцирующих насадок, которые являются «расходным» материалом, так как происходит их постепенное заполнение каплями нефти, газа и механическими частицами.
Процесс дегазации воды позволяет освобождать газовые частицы и использовать полученный газ в производственных нуждах дальше.
Оборудование для очистки пластовых и подтоварных вод
Для целей очистки на нефтеперерабатывающих заводах применяются:
- резервуары-отстойники
- гидрофобные отстойники
- отстойники воды с жидкостным фильтром
- аппараты очистки воды
- аппараты глубокой очистки воды
- флотаторы-дегазаторы
- буферы-дегазаторы и др.*
Основное их назначение — это удаление взвешенных в воде частиц различного физического и химического состава.
Так, отстойники и аппараты позволяют эффективно очищать пластовую воду с содержанием:
- нефти — до 500 мг/л
- механических примесей — до 500 мг/л
- газа — до 100 л/м 3
В зависимости от типа оборудования и объема емкости (до 200 м 3 ) производительность отстойников разного вида составляет от 500 до 15000 м 3 /ч.
Устройство отстойников и аппаратов для очистки воды от нефтепродуктов
Отстойники представляют собой горизонтальные емкости, которые внутри разделены на негерметичные отсеки, имеют гидрофобные фильтры или коалесцирующие фильтр-насадки, задерживающие содержащиеся в воде механические примеси, взвешенные нефть или газ.
Например, внутри гидрофобных отстойников имеется один или несколько гидрофобных слоев водонефтяной эмульсии, задерживающие нефтяные капельки, которые затем выводятся из корпуса. Количество отсеков зависит от объема оборудования, требований к производительности и степени очистки воды.
В отстойниках с жидкостным фильтром также присутствует гидрофобный слой нефти, на котором оседают нефть и механические примеси. Дополнительно действующая внутри гравитационная сила увеличивает степень очистки пластовой или сточной воды.
В аппаратах очистки воды, в том числе глубокой, устанавливаются коалесцирующие насадки, на которых оседают те вещества, которые необходимо удалить из воды: нефть, газ, взвешенные частицы грязи. Эти фильтр-насадки постепенно загрязняются и требуют замены.
В буферах-дегазаторах дегазация и очищение пластовой воды происходит постепенно: сначала удерживается и выводится нефть, затем — газ и капельная жидкость.
Флотаторы-дегазаторы характеризуются наличием дестабилизатора фазового состояния, который выполняет функцию очистки от эмульгированной нефти и частиц газа за счет понижения давления в основном отсеке.
Использование всего ассортимента оборудования для очистки воды позволяет получать на выходе очищенную воду со следующим показателями:
- содержание нефти на выходе — до 15-25 мг/л
- содержание примесей на выходе — до 15-20 мг/л
(*полный ассортимент оборудования для очистки пластовых вод Вы можете посмотреть в соответствующем разделе Каталога продукции)
Источник
Пластовые воды
Пластовые воды – обычные спутники нефтяных и газовых месторождений.
Они встречаются в пластах-коллекторах, которыми контролируются нефтяные и газовые залежи, или образуют самостоятельные чисто водоносные пласты.
В 1 м случае вода занимает пониженные части пластов – коллекторов, подстилая залежи нефти и газа.
Во 2 м случае водоносные пласты не имеют связи с залежами и располагаются выше и ниже продуктивных.
По своей генетической природе воды месторождений делятся на несколько форм:
- остаточные или молекулярно-связанные воды, обволакивающие минеральные частицы пород, адсорбированные в капиллярных и субкапиллярных пустотах нефтяного пласта;
- седиментационные воды – воды, залегающие в пласте с момента отложения осадка, т.е. синхронные времени формирования самой породы;
- инфильтрационные воды, т.е. проникшие в пласт извне за счет подпитки атмосферными осадками, водами рек, озер и морей. Области питания находятся в горах на значительном удалении от глубоко погребенных водонефтяных пластов. Эти пласты в горных системах обнажены и подвержены любым атмосферным явлениям, в т.ч. и проникновению поверхностных вод в пласты – коллекторы;
- элизионные воды – воды, попадающие в пласт-коллектор путем выжимания поровых вод из уплотняющихся осадков, в т.ч. неколлекторов за счет роста геостатического давления или тектонических напряжений;
- воды технические или искусственные, специально закачиваемые в пласт для поддержания пластового давления и более полного вытеснения нефти водой.
В промысловом деле воды нефтяных и газовых месторождений делятся на 2 вида:
- пластовые напорные,
- технические.
Среди подземных вод особое место занимают ненапорные грунтовые воды, которые в отличие от пластовых являются пресными или слабо минерализованными.
Они имеют распространение лишь в приповерхностных слоях земной коры выше первого водоупорного горизонта.
Пластовые напорные воды по отношению к нефтеносному пласту подразделяются на следующие виды:
- краевые – занимают пониженные части пласта и подпирают нефтяную залежь по внутреннему и внешнему контурам, образующим в плане кольцеобразную форму;
- подошвенные – подпирают залежь по всей ее площади, включая и сводовую часть, образуя сплошное зеркало ВНК или ГВК;
- промежуточные – залегают внутри нефтеносного пласта или между пластами, объединенными в один эксплуатационный объект;
- верхние – приурочены к чисто водоносным пластам, не зависимым от продуктивных и залегающим выше последних;
- нижние – приурочены к чисто водоносным пластам, не зависимым от продуктивных и залегающим ниже последних;
- воды тектонических трещин – циркулируют по плоскостям разломов из высоконапорных (как правило, более глубоко залегающих) в низконапорные. Способны обводнять головные участки нефтеносных пластов, оттесняя нефть со сводовых частей залежи к крыльевым периферическим зонам.
Источник
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