2.2. Подготовка воды для нагнетания в нефтеносные пласты
Вода, закачиваемая
в пласты, должна иметь минимальное
количество взвешенных частиц, солей
железа, ионов кальция и магния и
сульфатовостанавливающих бактерий ,
способствующих образованию H2S
в нефтяных пластах. Первые приводят к
засорению пор пласта, сульфатовостанавливающие
бактерии - к образованию H2S,
а последний к резкому росту коррозии
оборудования.
Р и с. 2.2. Схема станции очистки поверхностных вод:
1 - водовод; 2 - дозатор; 3 - смеситель; 4 - осветлитель; 5 - фильтр; 6 - резервуар чистой воды; 7 - насосная станция 2го водоподъема; 8 - насос для промывки фильтров.
От насосной первого водоподъема вода подается в смеситель 3. Туда же с потоком воды поступают коагулянт и реагенты, способствующие укрупнению взвешенных частиц в воде, смягчению воды и освобождению ее от солей железа. В осветителе 4 образуются хлопья, которые оседают в шахте осветлителя. Вода проходит через песчаные фильтры 5.
Очищенная вода собирается в резервуары 6, откуда насосами 7 подается на промысел. Осветлитель 4 предназначен для образования хлопьев и удаления их и механических примесей из воды. Осветленная вода собирается переливом в периферийный лоток «а» и направляется в фильтры 5.
Р и с. 2.3. Открытая схема установки очистки сточных вод:
1-нефтеловушка; 2-нефтяной насос; 3-отстойник; 4-насос; 5-песчаные фильтры;
6--емкость для чистой воды; 7- насос для подачи воды на КНС; 8- насос для промывки фильтров; 9- отстойник для загрязненной воды.
При использовании воды, поступающей из скважин, используются две системы ее очистки - открытая и закрытая. В открытой системе вода, отделенная от нефти, направляется в отстойники, откуда сбрасывается в нефтеловушку 1, где от нее отделяются капли нефти диаметром более 80 мкм. Из нее отделившаяся нефть откачивается насосом 2, а вода, поступает в пруды - отстойники 3, где содержащиеся в ней механические частицы оседают на дно, а оставшаяся нефть всплывает на поверхность. Далее насосом 4 вода направляется в попеременно работающие песчаные фильтры 5 и поступает в буферную емкость 6, откуда насосом 7 направляется на КНС. Насосы 8 служат для промывки фильтров.
2.3. Кустовые насосные станции
Кустовые насосные станции поднимают давление воды до давления нагнетания в пласт (8 - 20 МПа) и направляют ее к водораспределительным гребенкам и далее к нагнетательным скважинам. КНС обычно состоят из насосного помещения, высоковольтного распределительного устройства, помещения систем управления и регистрации режимов работы, магистральной гребенки с аппаратурой распределения и регулирования режима подачи воды к скважинам и бытового помещения.
Поскольку затраты на строительство здания КНС составляют около 30%, а продолжительность строительства около года, в последние годы внедряются блочные кустовые насосные станции ( БКНС).
В них сама станция монтируется из подготовленных на заводе блоков (насосного, управления и др.). Это позволяет сократить сроки монтажа до 2 - 3 месяцев и снизить ее стоимость.
На КНС применяются центробежные насосы типа ЦНС с подачей 180 м3/час и напором от 900 до 1900м.( Например ЦНС-180--1422).Применяются также ЦНС с подачей 500м3/час и напором 1400,1650 и 1900м. Мощность приводных электродвигателей составляет от 800 до 4000 квт.
Каждая секция насоса состоит из рабочего колеса, направляющего аппарата и корпуса секции. Рабочие колеса и направляющий аппарат литые, из стали марки 20Х13Л, корпуса - из стали 40ХФА. Со стороны крышки нагнетания имеется разгрузочный диск, воспринимающий осевые усилия. Секции насоса и крышки стянуты длинными шпильками.
Система смазки подает масло к подшипникам электродвигателя, зубчатой муфте, подшипникам скольжения насоса. Перед запуском ЦНС смазка подается пусковым насосом. При достижении им давления 0,1 МПа включается ЦНС и начинает работать основной маслонасос.
Применяются также для нагнетания воды в пласт центробежные насосы:
8НД 10-5 ( Q=320м3/час, Н= 425м, n =2950 мин -1)
5МС 7-10 - секционный, 10- ступенчатый, (Q=110 - 195 м3/час, Н=1120 - 680м ,n =2950мин -1, N=600 - 750квт, t= 600С)
9Ц12 - секционный с 12 ступенями(Q=270м3/час, Н=1600м. n=2950 , N=1800квт)
5Ц10 - секционный с 10 ступенями(Q=150м3/час,Н=1500м, N=900квт)
Дальнейшее совершенствование системы ППД идет по пути использования пластовых вод, отбора их и нагнетания погружными центробежными электронасосами (ЭЦП). Они имеют подачу 1000 - 3000м3/сут. и напор до1400м. Это позволяет при отборе воды с уровня 100 - 300м создавать напор у нагнетательных скважин 1300 - 1100м
При этом пластовая вода практически не контактирует с воздухом и может нагнетаться в нефтяной пласт без специальной подготовки. ЭЦП исключают насосные водоподъема, систему подготовки воды и упрощают поверхностное оборудование. При закачке сточных вод используются также УЭЦПК в корозионностойком исполнении для отбора агрессивной жидкости с минерализацией до 250 г/л и РН =5.4 - 9. Установки размещаются в шурфе диаметром 426мм.