|
|
 |
|
 |
Калькулятор НДС онлайн: nds.com.ru
Главная Публикации
Комплексное освоение месторождений
Реально ли производство дополнительной продукции при добыче нефти? Если речь идет о попутно добываемых пластовых водах, то можно утвердительно ответить на этот вопрос.
При разработке нефтяных месторождений предъявляются определенные требования к комплексному освоению сырья, установленные действующим законом «О недрах». Однако на практике это практически не реализуется, одной из главных причин чего является нереализуемость выделяемых компонентов: элементарной серы, парафинов и др. При этом йод, бром и магний, содержащиеся в попутно добываемой пластовой воде, остродефицитны. Потребность в броме по России сохраняется на уровне 51–52 тыс. т/год. Дефицит кристаллического йода (3000 т/год) и отсутствие его производства в России предопределяют освоение его новых сырьевых источников.
В настоящее время отечественное производство оксида магния не может обеспечить потребностей огнеупорной, кабельной и других отраслей промышленности. Кроме того, качество продуктов невысокое (содержание основного вещества ~ 90%). Дефицит, по данным прошлых лет, составлял более 700 тыс. т в год. В связи с этим оксид магния экспортировался, в основном из Кореи.
Закономерен вопрос: существовала ли промышленная добыча йода и брома из соленых вод в отечественной практике? В мире их добывали и добывают в промышленных масштабах из рассолов. Йод на территории бывшего СССР производили на следующих заводах: Бакинском йодном, Ново-Нефтечалинском йодобромном (Азербайджан), Челекенском химическом, Небид-Дагском йодном (Туркмения), Троицком йодном и в Уральском ПО «Галоген» (Россия). В настоящее время йод в нашей стране производится только в объединении «Галоген».
Большую часть добываемого в мире брома (90–95%) добывают из гидроминерального сырья. Производимая в Туркмении и Азербайджане продукция из-за низкого качества неконкурентоспособна. В России бром производили на Кучукском сульфатном заводе, в ПО «Сильвинит» и Уральском ПО «Галоген».
Особенно значима проблема получения ценных компонентов из гидроминерального сырья для России, производящей 14–19% соответствующей продукции от суммарной производительности стран бывшего СССР.
Кроме йода, брома и магния интерес в пластовых водах представляют бор и литий. Бор и его многочисленные соединения обладают разнообразными и чрезвычайно полезными свойствами: легкоплавкостью, огнестойкостью, консервирующей способностью, отбеливающим, нейтрализующим, катализирующим и эмульгирующим действием, гербицидными и бактерицидными свойствами и др.
Производство борных соединений в России базируется на минеральном сырье двух видов — боросиликатных датолитовых рудах Приморья и боратовых рудах Прикаспийской низменности. Однако, даже при достижении максимальной производительности рудника на Дальнегорском месторождении в Приморье, обеспечение борной продукцией на душу населения в России будет значительно ниже, чем в развитых капиталистических странах, в частности в США. Поэтому поиск и освоение новых источников борного сырья, например, гидроминерального, является актуальной задачей.
Основной объем производства и потребления стратегически важного лития приходится на США. Давно используется рапа оз. Сирлс Лейк (штат Калифорния), в которой хлорид лития находится совместно с солями натрия, калия и бора. В результате переработки рапы литий извлекается попутно с добычей поташа, буры и других солей.
Необходимыми условиями освоения гидроминерального сырья нефтяных месторождений является достаточная сырьевая база и наличие технологии переработки, реализуемой в непростых условиях нефтепромысла.
Потенциальные ресурсы йода, брома, магния, лития и бора огромны — ежегодный объем добываемых попутно с нефтью пластовых вод в России составляет порядка 800 млн. м3.
В целом ряде регионов подсчитывались запасы попутных неорганических компонентов. Так, специалистами ВНИИнефти подготовлена сырьевая база по попутному извлечению йода из апт-сеноманских подземных вод на нефтяных месторождениях Сургутского нефтегазоносного района.
Подсчитаны эксплуатационные запасы этих вод на всех месторождениях, где они используются для системы поддержания пластового давления. Содержание йода в апт-сеноманских водах составляет 16–20 мг/л. Совместно с Пермским институтом прикладной химии был выполнен рабочий проект опытно-промышленной установки по извлечению йода мощностью 10 и 20 т/год на Вачимском нефтяном месторождении. Экономика производства йода положительна — в перспективе мощности могут быть доведены до 500 т в год.
Институтом Печорнипинефть на основе данных по составу вод, эксплуатационным запасам и технико-экономическим показателям установлен перечень гидроминеральных месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, приведенный в табл.
№ п/п
Месторождение
Выпуск продукции, т/год
Иод
Бром
Окись магния
Карбонат лития
Карбонат стронция
1
Западно-Тэбукское
31,9
707,8
8398
—
—
2
Пашнинское
—
263
2785
—
—
3
Джьерское
3,6
91
1031
—
—
4
Мичаюское
—
53
560
—
—
5
Северо-Савиноборское
29,7
173
2017
—
—
6
Нижне-Омринское
12,5
160
904
—
—
7
Усинское
192,6
—
57439
—
—
8
Баганское
10,3
143
1316
31,2
409,1
9
Возейское
139,5
—
—
—
—
10
Харьягинское
42,5
136,2
—
-
2303,6
В ОАО «Архангельскгеолдобыча» при проведении геологоразведочных работ на Северодвинском месторождении площадь распространения промышленных йодных вод была увеличена в три раза, выявлены воды с содержанием йода до 40 мг/л. Государственной Комиссией по запасам полезных ископаемых Российской Федерации по Северодвинскому месторождению утверждены запасы йода. На месторождении уже построена опытно-промышленная установка по получению йода с производительностью 4,5–5 т/год.
Приведенные выше примеры свидетельствуют о достаточности сырьевой базы для организации производства. Вторым составляющим компонентом является наличие технологии. Целым рядом исследователей был проведен ряд работ по адаптации наиболее прогрессивных технологий, применяемых при переработке гидроминерального сырья, к пластовым водам нефтяных месторождений.
Институтом Печорнипинефть, КНПО «Йодобром» и МГАТХТ им. М. В. Ломоносова разработана комплексная технология переработки пластовых вод нефтяных месторождений (см. схему). Данную технологическую схему характеризуют простота и надежность стадий, доступность сырья, экономичность, применение стандартного оборудования, получение товарных продуктов высокого качества. Поскольку технологии переработки предъявляют требования по содержанию нефти, первой стадией является очистка.
В основу технологии извлечения бора положен метод экстракции с применением промышленно выпускаемых олигомеров. В отличие от экстракционного метода, применяемого в США, технология селективна по бору.
Высокое содержание хлорида кальция в пластовых водах нефтяных месторождений определило применение известкового метода извлечения магния. Литий извлекают методом хемосорбции на активном гидроксиде алюминия. В основу извлечения галогенов положены метод воздушной десорбции для извлечения брома и ионный обмен для извлечения йода. Бор извлекается первым из-за относительно низкой концентрации и возможности потерь на последующих стадиях. Кроме того, бор должен извлекаться до извлечения магния, являющегося эффективным высаливателем бора при экстракции. Операции подкисления и окисления пластовой воды предопределили извлечение йода и брома в конце технологического процесса. По мере повышения окислительно-восстановительного потенциала первым извлекается йод (590 мВ), далее — бром (993–1002 мВ).
За счет комплекса разработанных технологий по извлечению неорганических компонентов снижены минимальные промышленные концентрации элементов от 2 до 5 раз (по сравнению с промышленно освоенными источниками гидроминерального сырья), с возможностью получения товарной продукции высокого качества, такой как оксид магния высокой степени чистоты, перборат натрия, карбонат лития, антипирен декабромдифенилоксид (вещество, препятствующее горению пластмасс) и йод реактивный.
Кроме того, основополагающим принципом разработки комплексной схемы была автономность каждой стадии и возможность ее отдельной промышленной реализации.
Готовы к промышленному внедрению технологии по извлечению йода, брома и магния. Специалистами Печорнипинефти, МГАТХТ им. М. В. Ломоносова, КНПО «Йодобром» и ВСЕГИНГЕО оценена перспективность извлечения микрокомпонентов из попутных вод, добываемых на нефтяных месторождениях Тимано-Печорской провинции, и выбран объект для их освоения. По комплексу показателей первоочередным к освоению признано Западно-Тэбукское месторождение. Выполнен проект «Опытно-промышленное производство декабромдифенилоксида (ДБДФО) из попутных вод Западно-Тэбукского месторождения».
По разработанной технологии из полученного брома марки А предусмотрено производство бромпродуктов: бромистого кальция по известковой технологии или ДБДФО. Бромистый кальций применяется в бурении как добавка к буровому раствору, антипирен защищает материалы органического происхождения от воспламенения.
Технология позволяет получать антипирен, по основным параметрам соответствующий лучшим зарубежным аналогам: американскому ЭЕ-83К и РК-300, израильскому РК-1210. ДБДФО применяется в качестве добавки к ударным полистиролам, полиэфирам, полиамидам и другим полимерным материалам. Промышленное производство в РФ отсутствует, обеспечение антипиренами данного класса производится по импорту. Годовая потребность — 7,5–9,5 тыс. т.
В дальнейшем необходимо расширять круг извлекаемых элементов, и в первую очередь за счет лития. Дело в том, что в промышленно развитых странах проводятся интенсивные исследовательские работы по расширению перечня компонентов, извлекаемых из пластовых вод нефтяных месторождений. Особое внимание уделяется рентабельной технологии получения дефицитных и стратегически важных элементов, и, в первую очередь, лития.
При комплексном освоении нефтяных месторождений важны также социальные и экологические аспекты производства неорганической продукции.
Использование попутно добываемых вод, особенно на месторождениях с нерентабельной добычей нефти, даст возможность снизить стоимость добычи нефти за счет дополнительного получения товарной продукции, и, как следствие, сохранить имеющуюся инфраструктуру нефтепромыслов и рабочие места.
Важны и экологические аспекты переработки пластовых вод. Попутно добываемые пластовые воды нефтяных месторождений содержат три основные категории загрязнителей окружающей среды: нефть и нефтепродукты; химические реагенты нефтедобычи (СПАВ — синтетические поверхностно-активные вещества) и токсичные неорганические компоненты.
Загрязнение окружающей среды происходит, в основном, в результате аварий нефтепромыслового оборудования. Коррозия обусловлена высокой агрессивностью минерализованных пластовых вод и высокой обводненностью продукции скважин (до 70–80%).
В соответствии с каждой категорией загрязнений специалистами Печорнипинефти и МГАТХТ им. М. В. Ломоносова разработаны технологии снижения экологической опасности попутно добываемых пластовых вод. В результате изучения дисперсного и вещественного состава, структуры потоков в отстойниках, удалось нормализовать очистку попутных вод от нефтепродуктов.
Присутствие СПАВ в попутно добываемых пластовых водах является технологически неизбежным. Экономически приемлемых методов их удаления из пластовых вод в настоящее время не существует, разработано только адсорбционное удаление при доочистке остатков нефтепромысловых вод в замкнутых системах водоснабжения, например, для буровых.
При удалении токсичных неорганических компонентов из пластовых вод необходимо учитывать, что они являются ценным химическим сырьем, и экологическая проблема удаления токсикантов становится важной народнохозяйственной проблемой освоения гидроминерального сырья нефтяных месторождений. Получается, что применение технологии извлечения ценных компонентов решает и ряд экологических задач. Таким образом, организация производства неорганической продукции на нефтепромыслах обеспечена запасом сырья и наличием промышленных технологий. Комплексное освоение нефтяных месторождений — это реальность.
 ЦЕНА ДОБРОГО ИМЕНИ. Опыт применения мешалок. Специальный технический регламент «О безопасности трубопроводной арматуры». Малогабаритный шагающий болотоход для устранения нефтяных загрязнений на болотах. Инновационные технологии атомной энергетики для нефтеперерабатывающих производств. Армавирский опытный машиностроительный завод. Инвестиционный климат в Ленинградской области теплее, чем в Санкт-Петербурге.
Главная Публикации
|
|
