книги из ГПНТБ / Поддержание пластового давления на нефтяных месторождениях

Фильтры промываются очищенной сточной водой с интенсив­

чество взвешенных твердых частиц в сточной воде снижается незна­ чительно. Объясняется это тем, что большинство взвешенных твердых

Значительная часть взвешенных твердых частиц вместе с хлопь­ ями гидрата закиси железа, образующимися при обработке сточной воды аммиаком, выпадает в прудах отстаивания. Осаждающиеся хлопья захватывают также эмульгированную нефть. Об этом сви­ детельствуют данные анализа осадка, поднятого со дна прудов. Обезвоженный осадок представляет смесь из 20% нефти и 80% твердых веществ. Песчаные фильтры позволяют снизить содержание нефти в сточной воде в среднем на 48% и взвешенных твердых частиц на 57%. Отфильтрованная сточная вода используется при внутриконтурном заводнении пластов проницаемостью 100—470 мд. Под закачкой сточной воды находится 31 скважина. Незначительное снижение приемистости (5—6% в год) происходит в 11 скважинах, вскрывших пласты проницаемостью менее 200 мд.

Достоинством очистных станций открытого типа является воз­ можность совместной подготовки на них всех стоков, образующихся в процессе обезвоживания и обессоливания нефти.

60

К недостаткам таких станций относятся окисление уловленной нефти, выпадение большого количества осадка в прудах, а также высокая загазованность территории и помещений очистной станции.

Рис. 32. Схема станции очистки сточной воды НГД У Лениногорскнефть:

1 — напорные отстойники; 2 — напорные фильтры; 3 — резервуары чистой воды; 4 — пруд для сбора промывной воды; 5 — вход сточной воды; в — предохранительный клапан; 7 —• насос для подачи воды на кустовую насосную станцию; 8 — насос для промывки фильтров; S — насос для закачки промывной воды в поглощающий горизонт; 10 — фильтрующий слой;

11 — отвод уловленной нефти; 12 — отвод промывной воды.

Этих недостатков лишены очистные станции закрытого типа. Схема станции закрытого типа, эксплуатируемой в НГДУ Лени­ ногорскнефть, показана на рис. 32.

В 'Состав очистной станции входят: два напорных отстойника емкостью 100 м 3 каждый, четыре напорных фильтра диаметром 1,6 м и высотой 2,75 м, два буферных резервуара емкостью по 45 м 3 для сбора фильтрата, пруд емкостью 200 м 3 для сбора грязной воды после промывки фильтров и насосов. Фильтры без подстилающих

61

а на него—метровый слой песка фракции 0,5—1,2 мм. Фильтры снабжены предохранительными клапанами, рассчитанными на избы­ точное давление 1,5 кгс/см2 .

Расчетная производительность очистной станции 960 м3 /сут.

Продолжительность работы фильтра между промывками изме­ няется от 7 до 14 ч в зависимости от скорости фильтрования. Фильтры

> го г го

1 — резервуар емкостью 5000 м3 для предварительного обезвоживания нефти; 2 — резервуар-

74—790 мд. Под закачку сточных вод освоено 6 скважин. Снижение приемистости наблюдается в трех скважинах, вскрывших пласты проницаемостью менее 240 мд. С целью предотвращения дальнейшего снижения приемистости эти скважины 1 раз в 3 месяца обрабатывают раствором соляной кислоты.

Более прогрессивная закрытая схема очистки сточной воды применяется в НГДУ Актюбанефть на Бирючевском и других товар­ ных парках. Здесь очистка сточной воды совмещается с деэмульсацией нефти и осуществляется в две ступени отстаивания (рис. 33). Продукция скважин обводненностью 30—35% после сепарации газа смешивается в трубопроводе с дренажной водой, имеющей темпе­ ратуру 36—42° С и содержащей деэмульгаторы. При этом расход обводненной нефти составляет 10—11 тыс. т/сут, а расход дренаж­ ной воды 1,2—1,5 тыс. м3 /сут. Введение в поток обводненной нефти

62

значительных объемов дренажной воды с повышенной температурой и низким поверхностным натяжением способствует возникновению многочисленных центров коалесценции, что обеспечивает эффектив­ ное разрушение эмульсии в трубопроводе при турбулентном режиме.

После обработки обводненная нефть вводится в вертикальный резервуар предварительного обезвоживания, где с помощью гидро­ затвора поддерживается слой воды высотой 3,5—4 м. Прошедшая

по трубопроводу, выполняющему роль каплеобразователя, на окон­ чательное обезвоживание. Отделяющаяся в результате взаимо­ действия обводненной нефти с гидрофильным жидкостным фильтром пластовая вода в количестве 3000—3200 м3 /сут отводится через

В данном случае нефтяной слой является своеобразным фильт­ ром, который задерживает эмульгированную нефть и гидрофобные твердые частицы, содержащиеся в очищаемой воде, при ее прохожде­ нии в виде капель через этот слой. Прошедшая через гидрофобные фильтры пластовая вода отбирается из отстойника через дырчатые трубы, уложенные по периферии на уровне 1 м от днища, и через гидравлический затвор отводится в буферную емкость. Отсюда она откачивается на кустовые наносные станции системы поддержа­ ния пластового давления.

В табл. 9 приведены данные об изменении качества пластовой воды на Бирючевской станции.

63

Как видно из табл. 9, в резервуаре предварительного обезво­ живания нефти с гидрофильным фильтром происходит очистка самой дренажной воды. Дальнейшее снижение содержания загряз­ нений в очищаемой воде происходит в отстойнике с гидрофобным фильтром и буферной емкости. Концентрация закисного железа в сточной воде в процессе очистки практически не изменяется, что свидетельствует о достаточной герметичности системы подготовки нефти и воды.

Очищенная пластовая вода Бирючевской станции закачивается в шесть нагнетательных скважин, вскрывших пласты проницае­

приемистость, остальные устойчиво принимают 260—830 м3 /сут при давлении нагнетания на устье 125—130 кгс/см2 .

Следует отметить, что в эти же скважины периодически закачи­ вают после отстаивания промливневые воды с площадок техноло­ гического оборудования. Объем этих вод не превышает 50 м3 /сут, содержание в них эмульгированной нефти достигает 100 мг/л и взве­ шенных твердых частиц 120 мг/л.

На Павловской УКПН НГДУ Актюбанефть осуществляется раздельная очистка пластовой воды и промливневых вод. На У К П Н поступает ежесуточно 32—35 тыс. т нефти обводненностью 35—40%.

64

в буферной емкости практически не изменяется. Очищенная пла­ стовая вода в количестве 13—14 тыс. м3 /сут закачивается в 34 нагне­ тательные скважины, вскрывшие пласты проницаемостью 100—750 мд. Скважины принимают 80—1000 м3 /сут воды при давлении нагне­ тания на устье 115—125 кгс/см2 .

Промливневые воды после улавливания из них нефти сбрасы­ ваются в поглощающие горизонты. В дальнейшем предусматривается очистка промливневых вод для закачки в продуктивные пласты.

В настоящее время совмещенная схема подготовки нефти и очистки пластовой воды с использованием эффектов жидкостных фильтров, кроме Бирючевского и Павловского товарных парков, применяется

сточных вод занимается несколько фирм. Наибольшее распростране­ ние на промыслах США и Канады получили автоматизированные очистные установки закрытого типа фирмы «Нейшнел Тэнк Компани» [161].

Очищаемая вода (рис. 34) подается в вертикальный резервуар предварительного отстаивания и движется по трубе большого сече­ ния вниз. При этом тяжелые твердые частицы выпадают в осадок, а крупные капли нефти всплывают на поверхность воды и попадают в нефтесборную камеру. Частично осветленная сточная вода отби­ рается перфорированной водосборной трубой и через гидравли­ ческий затвор направляется в двухсекционный горизонтальный резервуар. Его первая секция загружена древесной стружкой, которая задерживает эмульгированную нефть и гидрофобные взве­ шенные твердые частицы, содержащиеся в сточной воде. Прошедшая через слой древесной стружки сточная вода собирается во второй секции, откуда направляется на флотационную установку.

При необходимости перед флотацией вода обрабатывается коа­ гулянтом. Во флотаторе очищаемая сточная вода, поднимаясь по центральному каналу, смешивается с газированной водой, посту­ пающей из газификационной колонны. Выделяющиеся при этом пузырьки газа с прилипшими к ним частицами эмульгированной нефти и твердых веществ устремляются в верхнюю часть флотатора, где вращающийся скребок сгребает их в желоб для отвода нефти. Из флотатора сточная вода поступает на фильтры с зернистой загруз­ кой для окончательной очистки.

Фирма выпускает очистные установки производительностью до 3 тыс. м'/сут сточной воды. При правильной эксплуатации станции из фильтров выходит сточная вода со следами нефти и содержанием взвешенных твердых частиц до 1 мг/л.

Фирмой «Шелл ойл» разработана и внедрена схема двухстадийной очистки сточной воды с применением вертикальных резервуаров [126]. Очистная установка производительностью 23 тыс. м3 /сут состоит из двух резервуаров-отстойников диаметром 15 м и высотой

66

Наибольшее распространение в СССР получили кустовые насосные

зированы. Все операции по отключению рабочего агрегата (электро­ двигатель—насос) и включению резервного агрегата в аварийных случаях осуществляются аппаратурой блока местной автоматики с передачей на диспетчерский пункт сигнала об аварии. Блок местной автоматики отключает двигатель насоса в случаях: короткого замы­ кания в двигателе; перегрева подшипников насоса или двигателя; резкого снижения давления на выкиде, что связано с порывом напор­ ных водоводов, поломкой вала насоса и т. п.; чрезмерной утечки из сальников насоса; прекращения подачи воды на кустовую насос­ ную станцию.

Все эти неисправности устраняются специальной бригадой. Опыт показывает, что местная автоматика без системы телемеханики значительно упрощает управление агрегатами кустовых насосных станций.

При эксплуатации кустовых насосных станций ранее установ­ ленные в них насосы по мере разработки нефтяных месторождений заменяют новыми с более высоким напором, так как возникает необходимость в повышении давления на линии нагнетания с целью интенсификации добычи нефти.

В табл. 11 приведены технические данные насосов, применяемых

Кроме того, проходит испытания опытная партия высоконапор­ ных насосов БВ-20/200, УЭЦП6-250/1050 и др., развивающих давление нагнетания до 400 кгс/см2 . Их производительность неве­ лика (20—40 м3 /ч), и они предназначены для нагнетания воды в одну или две скважины, вскрывшие пласты проницаемостью менее 150 мд.

Реконструкция кустовых насосных станций позволяет регули­ ровать объем нагнетания воды по пластам, осуществлять раздель­ ную закачку с различным давлением воды и т. д.

68