12. Сточные воды

Сточной водой называется использованная на производственные или бытовые нужды вода, получившая загрязнения, которые изменили её состав и свойства. К сточным относят также воды, образующиеся в результате выпадения атмосферных осадков в пределах населенных пунктов и промышленных предприятий.

Составы сточных вод отличаются большим разнообразием и зависят от происхождения. Наибольшее количество примесей имеют воды химической, целлюлозно-бумажной, горно-металлургической, нефте- и углеперерабатывающей промышленности.

Производственные сточные воды загрязнены главным образом отходами производства. Это могут быть кислоты, щелочи, соли, нефтепродукты, различные органические соединения, в том числе ядовитые (токсичные), опасные для живой природы. В зависимости от значения рН сточные воды имеют щелочной, кислый или нейтральный характер среды. Примеси могут находиться в грубодисперсном, коллоидном и истинно-растворенном состоянии.

Сточной водой на нефтяном месторождении является смесь пластовой воды с пресной водой, добавляемой в нефть в процессе её обессоливания и обезвоживания, и ливневыми водами. Содержание пластовых вод в нефтепромысловых сточных водах составляет 80-85%. Сточные воды нефтяных месторождений характеризуются высоким содержанием механических примесей (до 3000 мг/л и нефти (до 5000 мг/л). Нефть в этих водах находится преимущественно в эмульгированном состоянии.

По всем месторождениям нашей страны объём нефтепромысловых сточных вод превышает 750 млн м³ в год.

13. Значение воды в нефтяной промышленности

Подземные воды являются одним из важнейших факторов формирования залежи. Только в присутствии воды возможно образование нефти. Вода имеет громадное значение в нефтяной промышленности. Потребление воды отраслью (из различных источников) составляет более 800 млн м³.

При бурении скважин для очистки застоя от выбуренной породы и выноса её на поверхность, для охлаждения бурового инструмента широко применяют промывочные жидкости на водной основе, в которых вода является основным компонентом. В качестве промывочной жидкости используется и чистая вода.

Для промывки скважин применяют как пресные (речные, озерные), так и минерализованные воды (морские, подземные).

При эксплуатации месторождений сопутствующие воды могут оказывать как положительное, так и отрицательное влияние.

Энергия напора пластовых вод способствует вытеснению нефти к забою скважин. По мере отбора нефти давление в пласте постоянно падает, что приводит к уменьшению полноты отбора нефти и темпов её добычи. Для повышения степени извлечения нефти и достижения высоких темпов разработки месторождений широко применяют методы поддержания или повышения пластового давления путем закачки в залежь воды. Нефтеотдача пласта при этом может увеличиться на 70-80%. Для заводнения пластов используются воды поверхностных водоемов и пластовые сточные воды. В настоящее время с применением методов заводнения добывается более 80% нефти в стране. Расход воды на добычу I тонны нефти достигает 5 м³.При прорыве подошвенных и пластовых вод или нагнетаемой в пласт воды по наиболее проницаемым частям пласта скважина заливается водой, которая препятствует разработке залежи. Отрицательная роль подземных вод проявляется и в том случае, когда залежи состоят из частого переслаивания нефтеносных, газоносных и водоносных пластов. При вскрытии таких залежей необходимо изолировать воду от нефти и стремиться к тому, чтобы вода не попадала по скважине в пласт. С этой целью проводят тампонаж, то есть перекрытие вышележащих водоносных пластов цементирующим составом. Процесс тампонирования заключается в нагнетании цементного раствора в кольцевое пространство между стенками скважины и наружным диаметром опускаемых в неё обсадных труб. Обводнение скважин уменьшает конечную нефтеотдачу, вызывает большие непроизводительные затраты на добычу, транспортировку воды, отделение нефти от воды, способствует коррозии промыслового оборудования и солеотложению. Чтобы предотвратить эти осложнения, необходимо периодически проводить анализ химического состава вод, проникающих в скважину. Это дает возможность проследить за продвижением вод по пласту и принять соответствующие меры (отключить отдельные скважины, прекратить закачку воды, применять химические реагенты).Значительное количество воды в нефтяной промышленности расходуется на приготовление цементных растворов (170-210 кг воды на I тонну цементного раствора). Пресную и минерализованную воду и водные растворы кислот, карбоксиметилцеллюлозы, сульфитспиртовой барды, полиакриламида используют для гидравлического разрыва пласта, проводимого с целью увеличения проницаемости призабойной зоны и повышения нефтеотдачи. При добыче тяжелых высоковязких нефтей призабойную зону прогревают горячей водой или водяным паром, в результате уменьшается вязкость и увеличивается подвижность нефти, что также приводит к росту нефтеотдачи пласта. После таких обработок производительность скважин может увеличиться в несколько раз. Некоторые пластовые воды используются для извлечения из них иода, брома, бора, бария, стронция и других ценных веществ. Воды многих нефтяных и газовых месторождений обладают лечебными свойствами.

Широкое применение находит гидрохимический метод разведки нефте- и газоносности, основанный на специфических свойствах химического состава подземных вод. Особенно большое значение воды имеют при разработке морских месторождений.