Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
. Подготовка пресных вод для целей ППД
На цели ППД используется более 90 % промышленного потребления пресных вод в нефтяной и газовой промышленности.
Известно, что пресные воды обладают более низкой по сравнению со сточной (не говоря уже о пластовой) нефтеотмывающей способностью и, кроме того, могут вызвать ухудшение коллекторских свойств в связи с разбуханием глинистых материалов. Более того, на ряде месторождений и даже в целых НГДУ имеется избыток сточных вод, закачиваемых в поглощаемые интервалы, и тем не менее пресная вода продолжает широко использоваться для целей ППД. Подобная ситуация объясняется низким качеством подготовки сточных вод, не позволяющем применять их непосредственно для целей ППД без разбавления более чистой пресной водой.
К пресной воде, предназначенной для целей ППД, предъявляются следующие требования:
Принципиальная схема водоснабжения месторождения пресной водой для целей ППД (без смешения со сточной) приведена на рис. 131.
Рис. 131. Принципиальная схема водоснабжения месторождения пресной водой для целей ППД.
Магистральные водоводы строят кольцевыми, реже лучевыми и ещё реже линейными и, как правило, снабжают перемычками, применяя только цельнотянутые бесшовные или пластиковые трубы. Диаметры магистральных и подводящих водоводов колеблются от 300 до 1200 мм и рассчитываются на максимальное давление до 30 атм. Водоводы высокого давления применяют диаметром от 100 до 150 мм и рассчитывают на максимальное давление до 250 атм и на пропуск воды до 2000 м3/сутки.
При приёмистости нагнетательной скважины 120 м3/сутки и более к ней от ВРП прокладывается самостоятельный водовод высокого давления. При приёмистости до 120 м3/сутки сооружается раздаточный коллектор высокого давления, к которому подключают такое количество нагнетательных скважин, чтобы они могли обеспечить необходимый объём закачки при отключении одной из скважин.
При использовании смеси пресной и сточных вод для целей ППД смешение обычно осуществляют в резервуарах 8.
Водозаборные сооружения должны строиться по – возможности вблизи районов заводнения и должны гарантировать поставку необходимого количества воды на весь период разработки.
Принято различать водозаборы из открытых источников, грунтовые водозаборы и водозаборы пластовые.
Под открытым источником понимают реки, озёра, иногда моря. В этом случае, минимальные расходы воды в реке должны соответствовать не менее 4 –х кратной потребности водозабора. Глубина реки в месте забора должна быть не менее 2 – 2,5. Размещение водозабора должно быть на неразмываемом участке, неподверженном влиянию «шуги», льда, в том числе и донного.
Типичный водозабор из открытого водоёма изображен на рис. 132.
Рис.132. Схема открытого водозабора
Грунтовые водозаборы подразделяются на подрусловые и артезианские. Состав грунтовых вод практически не изменяется по сезонам года и содержит мало взвешенных частиц, что, зачастую, позволяет использовать их для целей ППД без подготовки. Наибольшее распространение получили подрусловые водозаборы, типичная схема которых приведена на рис.133.
Рис. 133. Схема подруслового водозабора
Типичный состав вод из открытых источников и грунтовых водозаборов приведён в табл. 36.
При наличии высоконапорных вод в разрезе пластов давление в залежи можно поддерживать путём непрерывного перепуска воды из этих пластов в продуктивный коллектор. Применяются так же схемы перекачки воды по стволу скважины из одного пласта в другой погружными центробежными и электронасосами. Это и есть пластовые водозаборы.
Подготовка пресной воды для целей ППД сводится к осуществлению трёх технологических операций: очистка от механических примесей, очистка от микроорганизмов и микроводорослей и дегазация воды с целью удаления растворённого кислорода. Разумеется, две последние операции не применяются для грунтовых и пластовых вод.
Типичная схема водоочистной станции, предназначенной для удаления взвешенных частиц, приведена на рис. 134.
Таблица № 36
|
Показатели качества воды |
Вода |
|
|
Речная |
Грунтовая |
|
|
Температура, 0С Мутность Цветность, мг/л Взвешенные вещества, мг/л РН Общая щелочность, мг-экв/л Общая жесткость, мг-экв/л Хлориды, мг/л Сульфаты, мг/л Железо, мг/л Марганец, мг/л Аммоний, мг/л Нитриты, мг/л Нитраты, мг/л Свободный СО2, мг/л Растворённый О2, мг/л Перманганатная окисляемость, мг О2/л |
14 18 30 25 8 4 4,4 25 18 1,4 - 0,7 0,2 3,0 4,0 9,5 7,5 |
9,5 0,2 10 0,35 6,7 7 16 70 330 3,5 1,2 1,6 Следы 1,0 135 Нет 1,5 |
Рис. 134. Схема водоочистной станции
Исходная вода (поток I) центробежными насосами первого подъёма 1 направляется в нижнюю часть вертикального конусного смесителя 2. При этом, из дозирующего устройства 3 в воду непрерывно подаётся необходимое количество коагулянта (поток II). Образовавшаяся смесь проходит последовательно осветлитель 4 и фильтр 5, где освобождается от осадка и накапливается в резервуаре 6, откуда насосами второго подъёма 7 (потоком III) направляется на КНС. Насос 8 служит для промывки фильтров, конструкции которых рассмотрены выше. Конструкция осветлителя приведена на рис. 135.
Рис. 135. Схема осветлителя
Рис. 136. Схема горизонтального отстойника
Осветлитель (рис. 135.) работает следующим образом. Обработанная коагулянтом вода из смесителя по трубе 1 подаётся в межтрубное пространство 5 через дырчатые распределительные трубки 9. Из межтрубного пространства вода поднимается через дырчатое днище 10 в зону взвешенного осадка осветлителя. Для поддержания хлопьев во взвешенном состоянии под каждым отверстием дырчатого днища создаётся расходящийся конусом поток воды. Вода со взвешенным осадком движется вверх быстрее, чем поднимаются хлопья, в результате чего мехпримеси захватываются и поднимаются вместе с этими хлопьями. Достигнув перепускных окон в центральной шахте 2, часть воды вместе с хлопьями попадает в межтрубное пространство этой шахты. В результате разделения потоков скорость движения воды от верхних граней перепускных окон резко падает, что способствует ещё большему очищению воды от взвешенных в ней частиц. Осветлённая вода собирается периферийными лотками осветлителя и направляется на фильтры. Избыток осадка в осветлителях через центральную шахту 2 попадает в поддонный осадкоуловитель 7, в который введены четыре конца трубок для отсоса осветленной воды, выведенные к сборному лотку ниже уровня воды в осветлителе. Каждая трубка имеет наверху задвижку, которой регулируются отсос воды и равномерное распределение осадка в поддонном осадкоуловителе. Скопившийся осадок периодически сбрасывается на иловые площадки. Осветлители могут быть круглыми или квадратными в плане.
Основным недостатком этих осветлителей является их чувствительность к изменению расхода воды. Поэтому, расход воды рекомендуется изменять плавно, не более чем на 10 % от расчетной производительности.
Для удаления коагулированной взвеси из воды наряду с осветлителями применяют также горизонтальные отстойники, изготовленные из железобетонных плит и рассчитанные на большую производительность. Продольный разрез такого отстойника приведен на рис.136. Работает данный отстойник следующим образом. Обработанная коагулянтом вода поступает по водоводу 5 в камеру хлопьеобразования 1, затем распределяется с помощью лотков 3 по отсекам горизонтального отстойника. Из камеры хлопьеобразования 1 вода поступает в секцию горизонтального отстаивания 2 через дырчатые перегородки. Сброс осадка из отстойника осуществляется через дырчатые лотки 4 и шламопровод 7. Выход осветленной воды производится по водоводу 6. В горизонтальном отстойнике имеются вентиляционные трубы 8, колонки для отбора проб воды 9 и камера 10 для управления задвижками.
Способы очистки воды от микроорганизмов будут рассмотрены в разделе, посвященному способам борьбы с коррозией.
Дегазация пресной воды либо вообще не производится, либо сводится к простому отстою, иногда с подогревом в сочетании с продувкой в основном углекислым газом.