Нефть и вода

Нефть и вода… Деятельность человека заставляет контактировать эти жидкости, разрушая созданную природой гармонию чистоты. Буквально на всех этапах — от добычи, транспортировки и переработки до использования в виде горюче-смазочных материалов и других продуктов, утилизации нефтеотходов, ликвидации разливов нефти, очистки сточных вод — приходится иметь дело с проблемой разделения нефти, нефтепродуктов и воды, их взаимной очистки.

От эффективности решения этого вопроса во многом зависит прибыльность предприятий, развитие отраслей и регионов, состояние окружающей среды и, в итоге, — уровень жизни и здоровья людей. Наше оборудование, защищенное патентами РФ на способ разделения жидкостей и устройство для его реализации, имеет такие преимущества перед известными техническими решениями, как: - высокая эффективность разделения и очистки; - отсутствие сменных материалов; - нерегламентированная по процентному составу компонент (нефть-вода) эмульсия, подающаяся на разделение в ГД-сепаратор; - отсутствие движущихся частей; - высокая эксплуатационная надежность; - относительно низкая материалоемкость; - относительно низкая стоимость за единицу производительности; - незначительное потребление энергии или отсутствие в необходимости внешних источников энергии, при условии подачи жидкости, поступающей на разделение, самотеком.

Для разделения жидкостей используются гравидинамический принцип и оборудование, действующее на его основе, — гравидинамические сепараторы (ГДС). Во взаимо увязанных пропорциях обеспечивается: - циклонное (гидроциклонное) предварительное разделение воды и нефти и оптимальное гашение скорости входного потока подаваемой жидкости; - подача обогащенной и обедненной нефтью компонент жидкости в гидрофобный и гидрофильный жидкостные фильтры; - гравидинамическое разделение жидких фаз; - активная коалесценция тонкодисперсных компонент и разрушение глобул воды; - гидростатическое регулирование разгрузки разделенных нефти и воды.

Так, в отличие от гидроциклонных аппаратов, при более высокой степени разделения нет никаких ограничений по производительности подачи (скорости потока) сточных вод или нефтепродуктов на очистку: от нулевой до максимальной, определяемой паспортными значениями устройства. Это допускает как непрерывную, так и периодическую работу ГДС.

Основные области применения оборудования

1. Предварительный сброс пластовой воды

Схемы транспортировки и подготовки нефти включают участок добычи, дожимные насосные станции, центральные пункты сбора нефти и многие километры трубопроводов.

Предварительный сброс воды на раннем этапе оказывает наиболее существенное влияние на снижение себестоимости нефти, в первую очередь, за счет снижения энергетических затрат. Попутно извлекаемая из скважин вода является агрессивной жидкостью, перекачка которой приводит к интенсивной коррозии трубопроводов и нефтяного оборудования, а также является источником экологического загрязнения окружающей среды. В связи с этим необходимо стремиться к сокращению цикла транспортировки попутной воды до момента ее обратной закачки в пласт.

Предлагаемое оборудование может быть использовано непосредственно на участке нефтедобычи для предварительного сброса извлекаемой с нефтью пластовой воды и закачки ее обратно в пласт. Производительность установок для отделения пластовой воды может составлять от 50 до 5000 м в сутки в зависимости от количества и дебита скважин на участке.

Преимущества, создаваемые при таком способе удаления воды, состоят в следующем: - снижается или сокращается полностью расход деэмульгаторов; - снижается нагрузка на дожимные насосные станции и соответственно на центральный пункт сбора и подготовки нефти; - могут быть уменьшены диаметры трубопроводов на всем пути от места сброса воды до имеющихся установок предварительной подготовки нефти; - существенно снижается нагрузка на имеющиеся установки обезвоживания нефти; - значительно уменьшается длина пути транспортировки основной массы пластовой воды; - снижаются затраты энергии на перекачку жидкости и мощность перекачивающих насосов; - повышается долговечность трубопроводов и сопутствующего нефтяного оборудования; - снижается общая стоимость капитальных вложений и т.д.

Помимо перечисленных преимуществ, предварительный сброс воды в непосредственной близости от мест извлечения водо-нефтяной жидкости положительно скажется и на работе поверхностных сооружений транспортировки и подготовки нефти.

Для поддержания добычи нефти на прежнем уровне, в условиях постоянного возрастания ее обводненности, требуется увеличивать объем жидкости, поднимаемой на поверхность. С течением времени дальнейшее увеличение потока ограничивается возможностями поверхностных сооружений. Эти ограничения могут быть вызваны параметрами насосного оборудования, трубопроводов, мощностью сооружений по очистке воды и так далее. Увеличение объема воды в потоке приводит к повышению коррозии трубопроводов и сооружений, что требует дополнительных расходов на химическую и коррозионную защиту или приводит к увеличению затрат на их ремонт и восстановление. Аварии трубопроводов, вызванные повышением уровня коррозии за счет перекачки лишних объемов воды, могут приводить к дополнительным дорогостоящим работам по ликвидации разливов нефти.

Возрастание объема воды в добываемой жидкости приводит к необходимости закрытия скважин с высоким водосодержанием или модернизации, увеличения мощности поверхностных сооружений, что связано со значительными капитальными затратами. Поскольку такая ситуация, как правило, развивается на последней стадии эксплуатации месторождения, капитальные вложения становятся неоправданными, и скважины консервируют. Стоимость невыбранной нефти при этом становится равной величине потерянной прибыли.

Большое значение имеет и сокращение экологических затрат, связанных с извлечением, очисткой и размещением больших объемов агрессивной попутной воды. В том числе это относится к защите подземных источников питьевой воды.

Другим вариантом сокращения затрат, связанных с извлекаемой пластовой водой, является применение предлагаемого оборудования для ее путевого сброса. Суть такого способа применения заключается в отделении попутной воды во всех тех точках технологической схемы добычи, транспортировки, подготовки нефти, где вода выделяется в виде свободной фазы самопроизвольно, по причине относительной неустойчивости водонефтяных эмульсий и/или под воздействием направленных на это дополнительных мер: введения деэмульгаторов, нагрева и т.п.

Таким образом, применение предлагаемого оборудования на основе гравидинамических сепараторов позволит увеличить добычу нефти из действующих скважин и восстановить дебит законсервированных.

2. Сбор нефти и ликвидация аварийных разливов

В настоящее время зарубежные фирмы увеличивают выпуск передвижных комплексов для ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов. В первую очередь это относится к установкам, размещаемым на автотранспортных средствах повышенной проходимости. Предлагаемые гравидинамические сепараторы также могут с успехом применяться для использования в составе практически любых транспортных средств. Производительность оборудования при этом будет определяться в основном грузоподъемностью транспортного средства. При использовании автотранспорта она может составлять до 10–20 м/час. При размещении оборудования на борту речных или морских судов производительность систем сбора и очистки воды от нефтепродуктов будет определяться мощностью перекачивающего оборудования и водоизмещением судна.

Степень обезвоживания собираемой нефти может достигать высоких показателей, а качество сбрасываемой воды отвечать действующим нормам, например: - остаточное содержание воды в собранных нефтепродуктах — до 0,5–3%; - содержание нефтепродуктов в очищенной воде — до 10 мг/л (в зависимости от условий сбора и транспортировки водо-нефтяной смеси к устройству для разделения и необходимости специального обезвоживания нефти). Возможен и более эффективный подход к оснащению судов нефтесборным оборудованием на основе ГДС. Прежде всего это относится к использованию нефтеналивных судов.

3. Очистка сточных вод, разделение и очистка технологических жидкостей

Для очистки промышленных сточных вод от нефтепродуктов, масел и аналогичных жидкостей гравидинамические сепараторы могут быть использованы в качестве основного или предварительного устройства. При этом обеспечиваются следующие основные параметры очистки и разделения: - производительность очистки сточных вод — от 0,1 до 2000 км/час; - производительность обезвоживания нефтепродуктов — от 0,1 до 300 м/час; - эффективность очистки сточных вод — до 95–99,9% (в зависимости от типа исходной жидкости); - эффективность обезвоживания нефтепродуктов — не менее 95%.

При необходимости одновременной очистки сточных вод и от других видов загрязнителей, например, от солей, ионов тяжелых металлов, взвешенных веществ возможно использование седиментационных методов очистки с применением коагулянтов-флокулянтов нового поколения, которые понижают остаточные содержания загрязнителей до установленных норм.

Следует отметить, что на ГД-сепараторы производительностью до 2000 м/час разработаны и утверждены технические условия для их производства.

420021, г. Казань, ул. Парижской Коммуны, 25/39, оф. 412, тел./факс (8432) 315092, e-mail: kupogran@i-set.ru, www.electrol.chat.ru Для писем: 420111, Казань, а/я 429.

О создании российско-казахстанского СП.

Ваш «чистый» имидж.

Проблемы прекрасного пола: ровный, прочный и сухой.

ВСТО: начало большого пути.

Перспективные технологии извлечения природного битума.

Компания «Темпобур».

«ГУСАРъ» — это звучит гордо!.

Главная Публикации