Реферат-очитка сточных вод на примере НГДУЛН - файл n1.doc

Реферат-очитка сточных вод на примере НГДУЛН
скачать (3690.9 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc3831kb.05.04.2005 19:56скачать

n1.doc



Содержание
Введение…………………………………………………………………………3

 1 Объекты подготовки нефтепромысловых сточных вод в НГДУ «Лениногорскнефть»…..………………………………………………………5

2 Мониторинг качества подготовки сточных вод…………………………….15

3 Анализ работы объектов подготовки сточной воды и рекомендации по улучшению ее качества…………………………………………………………23

Заключение……………………………………………………………………….30
Введение

Использование сточных вод в системе заводнения нефтяных месторождений для ППД является единственным экономически целесообразным пу­тем их утилизации на промыслах. Закачка сточных вод в нефтяные пласты существенно сокращает объем пресных вод, используемых в системе ППД, повышает нефтеотдачу, предотвращает загрязнение окружающей среды.

Закачиваемая вода должна иметь качество, способное обеспечить длительную и устойчивую приемистость нагнетательных скважин, в связи с чем необходимо постоянно контролировать ее физико-химический состав по по­казателям, регламентируемым «Положением о закачке нефтепромысловых сточных вод в нагнетательные скважины системы ППД ОАО «Татнефть» (далее Положение). Основными показателями качества являются: концентра­ция нефти и твердых взвешенных частиц (ТВЧ), дисперсный состав загряз­нений, концентрация растворенного кислорода, концентрация сульфатвос-станавливающих бактерий (СВБ). Мониторинг качества подготовки сточных вод позволяет своевременно выявлять причины нарушения технологического процесса и предотвращать осложнения, связанные с использованием вод, не очищенных до соответствующего уровня.

-    сокращению затрат на электроэнергию для закачки воды за счет сни­жения темпов роста давления закачки при сохранении приемистости сква­жин;

-    увеличению межремонтных периодов скважин, связанных с ОПЗ, и
связанной с этим дополнительной добычей нефти;

-    сокращению числа порывов водоводов за счет снижения давления за­качки при сохранении приемистости скважин;

-    сокращению объемов шламов при изливах нагнетательных скважин
во время ремонтных работ;

-    сокращению числа вновь бурящихся скважин в связи с утратой прие­мистости пробуренных ранее;

-    проявлению экологического эффекта от снижения загрязнений окру­жающей среды при порывах трубопроводов с нефтесодержащими водами.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 1 Объекты подготовки нефтепромысловых сточных вод в НГДУ «Лениногорскнефть»

Подготовку пластовых сточных вод для ППД в НГДУ «Лениногорскнефть» осуществляют на шести объектах: Горкинских ОС, ЛДНС с УПС, УПС при ДНС-17, ДНС-1681, Куакбашской УПВН, М-Кармальской УПСВ. Принципиальные технологические схемы с указанием точек отбора проб для контроля качества подготовки воды и информация о составе очистных со­оружений на исследуемых объектах представлены на рисунках 1.1 - 1.6 и таблице 1.1.

На Горкинские ОС (рисунок 1.1) пластовая вода поступает после УПС, расположенной на ГУКПН, проходит очистку в двух РВС-5000, накапливает­ся в двух буферных РВС-5000, обвязанных параллельно, затем откачивается на КНС в объеме 8200 м3 в сутки. Канализационные и ливневые воды УКПН, ОС, бензосклада, шламоприемников, сливного пункта собираются в двух канализационных емкостях ОГ-200, и затем насосом подаются в отдельный РВС-5000, откуда уловленная нефть направляется на ГУКПН, промежуточный слой - в поглощающую скважину, вода - на прием насосов, откачиваю­щих воду на КНС. Мониторинг контроля качества в сточной воде определял­ся на входе в очистные сооружения (точка 1) и на выкиде насоса (точка 2).

На ЛДНС с УПС (рисунок 1.2) пластовая вода на очистные сооружения поступает с КДФ и УПС. Очистка осуществляется в отстойнике ОГ-200 с ЖГФ, затем вода поступает в буферный РВС-5000, откуда, в объеме 4000 м3 в сутки, откачивается на КНС. Промстоки накапливаются в двух канализаци­онных емкостях ОГ-100 и насосом подаются на вход КДФ. Пробы отбира­лись на выходе с КДФ (точка 3) и на выходе с очистных сооружений (выкид насоса, точка 4).

На УПС при ДНС 17 (рисунок 1.3) очистка осуществляется в горизонтальной емкости ОГ-200 и далее самотеком по трубопроводу в объеме 700 м








в сутки поступает на КНС - 124. С июня установка работает в режиме ДНС. В первом квартале пробы отбирались на выходе с ОГ-200 (точка 5).

На ДНС-1681 (рисунок 1.4) пластовая вода после КДФ проходит очистку в горизонтальном отстойнике объемом 200 м3, затем насосом откачива­ется на КНС. Объем сточной воды, откачиваемой на КНС, составляет 400 м3 в сутки. В отчетном году установка в основном работала в режиме ДНС, так как проводились ремонтные работы на территории ДНС, БКНС и по причине циклического режима работы на БКНС.

Предварительный сброс воды на Куакбашской УПВН (рисунок 1.5) происходит в КДФ и УПС. Очистка пластовой воды осуществляется в двух работающих параллельно горизонтальных отстойниках ОГ-200 с ЖГФ, затем в одном ОГ-200, далее в РВС-5000, после чего поступает в буферный РВС-5000. Объем сточной воды, откачиваемой на КНС, равен 6500 м3 в сутки. Промливневые стоки накапливаются в двух подземных емкостях ОГ-200 и подаются на вход КДФ. Канализационные воды после промывок скважин (сливной пункт) собираются в подземной емкости ОГ-50 и подаются на вход КДФ. Анализ сточной воды проводился на выходе с горизонтальных отстой­ников (ОГ № 5, ОГ № 6) (точка 6) и на выходе с РВС точка 7).

На УПСВ «Мордово - Кармальское месторождение» (рисунок 1.6) в четырех ОГ-200 с подогревом продукции скважин происходит сброс воды, в ОГ-200 - ее очистка. Затем вода в объеме 50 - 60 м3 в сутки закачивается в поглощающий горизонт. Вся уловленная нефть и промстоки собираются в канализационную емкость объемом 16 м3, откуда откачиваются на прием УПС. Пробы для анализа отбирались на выходе УПС (точка 8) и выкиде насоса (точка 9).









2        Мониторинг качества подготовки сточных вод

Согласно календарному плану контроль качества подготовки закачиваемых сточных вод осуществлялся один раз в квартал на пяти объектах. Ре­зультаты представлены в таблице 2.1 и на рисунках 2.1 - 2.7.

Анализ полученных результатов показал, что на всех объектах, кроме Куакбашской УГТВН, концентрации нефти и ТВЧ соответствуют нормируемым Положением значениям. На вход в очистные сооружения поступает во­да с содержанием остаточной нефти на девонских объектах - от 597,1 до 2509,7 мг/л, на высокосернистых от 1435,0 до 17052,4 мг/л и в процессе очи­стки уменьшается до значений на девонских от 33,0 до 104,6 мг/л, на высоко­сернистых - от 24,2 до 93,1 мг/л. На рисунке 2.1 наглядно отражена картина изменения концентраций нефти в сточных водах в течение года до и после очистки.

Дисперсный состав загрязнений в очищенной воде представлены частицами размером от 2 до 10 мкм в среднем от 58,8 до 89,3 %; от 11 до 20 мкм - 3,0-20,2 %; от 21 до 40 мкм - от 5,0 до 12,7 %; от 41 до 60 мкм - от 0,7 до 9,6 %. На рисунках 2.2 - 2.5 показаны изменения размеров дисперсных час­тиц в процессе очистки сточных вод.

Концентрация растворенного кислорода на всех исследуемых объектах находится в допустимых пределах (0,5 мг/л) и изменяется в сточных водах девона от 0,14 до 0,32 мг/л, в сточных водах карбона - от 0,03 до 0,11 мг/л. На рисунке 2.6 показаны средние значения концентрации кислорода в сточной воде за 5 лет на Горкинских ОС, ОС при ЛДНС, ДНС-17, Мордово-Кармальской УПСВ. Наблюдения за концентрацией растворенного кислорода в очищенной сточной воде показывают, что значения не превышают нор­му. Растворенный сероводород в сточных водах девона не обнаружен, в очи­щенных сточных водах карбона его концентрация изменяется от 29,5 до 417,6 мг/л. Растворенный углекислый газ присутствует: в очищенных сточ­ных водах девона в количестве от 127,4 до 151,6 мг/л, в сточных водах кар­бона - от 146,1 до 397,0 мг/л.

В сточных водах на всех объектах подготовки присутствуют СВБ в количестве от 10° до 102 кл/мл (рисунок 2.7).













3 Анализ работы объектов подготовки сточной воды и рекомендации по улучшению ее качества

С целью оценки стабильности и эффективности работы очистных сооружений проведен анализ технологических режимов их работы и изменения качества очищаемой воды за пять лет (таблица 1.1., рис. 2.1-.5), который по­казал, что за это время концентрация нефти в сточной воде превышала 60 мг/л на Куакбашской УПВН в 2002, 2003 и 2004 годах, УПС при ДНС-17 в 2003 году. Концентрация ТВЧ на всех объектах соответствовала нормируе­мому показателю. В настоящее время система ППД предъявляет все более жесткие требования к качеству сточных вод, что объясняет необходимость выяснения причин срывов в работе объектов, а также оценки использования их потенциальных возможностей. Рассмотрим работу всех объектов.

На Горкинской УКПН очистные сооружения введены в эксплуатацию в 1976 году. В течение последних пяти лет на объекте достигалась очистка воды по концентрации нефти от 11 до 36 мг/л, ТВЧ - от 5 до 30 мг/л (рисунок 3.1). Минимальная концентрация нефти в очищенной воде наблюда­лась в 2000 и 2001 годах во время работы аппаратов АОСВ-2/2 БН. Работа Горкинских очистных сооружений характеризуется превышением проектной производительности над фактической и достаточным временем очистки нефтесодержащих сточных вод. Для повышения стабильности в работе необхо­димо не допускать попадания вторичных загрязнений в подготовленную воду для чего согласно расчетам освобождать резервуары от донных осадков через каждые 1,5 года. Следует также отметить, что на вход в ОС поступает вода с высоким содержанием нефти, что создает дополнительную нагрузку на обо­рудование - концентрация нефти в очищенной воде уменьшается в 76 раз.

Дисперсный состав загрязнений представлен частицами до 10 мкм только на 75,2 % вместо 90 - 95 % согласно Положению.

На ГОС организован сбор промливневых и канализационных вод, объем которых составляет 10 %. Ранее проведенные исследования показали, что



промстоки являются дополнительным источником загрязнения сточной воды, так как в них концентрация нефти, ТВЧ, растворенного кислорода и СВБ превышает нормируемые значения. Для предотвращения осложнений, свя­занных с подготовкой нефти и воды, рекомендуем рассмотреть возможность отдельной утилизации промстоков.

На Лениногорской ДНС с УПС очистные сооружения введены в эксплуатацию в 1999 году. В течение последних пяти лет на объекте достигалась очистка воды до концентрации нефти от 30 до 52 мг/л, ТВЧ- от 15 до 25 мг/л (рисунок 3.2). На объекте наблюдается тенденция к постепенному ухудшению качества подготавливаемой воды. Так в отчетном году наблюда­лись периодические срывы в работе очистных сооружений, происходящие по причине уменьшения количества аппаратов очистки до одного ОГ-200 и РВС-5000 и, как следствие, превышения фактической производительности над проектной и недостаточного времени очистки. Существующий набор оборудования не справляется с подготовкой сточных вод, в которых, вслед­ствие использования различных химических реагентов для интенсификации добычи нефти, помимо высокой концентрации остаточной нефти (до 1011,1 мг/л) и ТВЧ (до 65,9 мг/л) содержатся стабилизаторы прямых эмульсий, ос­ложняющие удаление загрязнений из объема воды. В рамках Соглашения проводились анализы по определению физико-химического состава очищае­мой воды.

Анализ дисперсного состава загрязнений показал, что в процессе очистки воды удаление и укрупнение частиц проходил не в полной мере, так как в объеме очищенной воды содержалось 88,2 % частиц до 10 мкм и 14,8 % -от 11 до 60 мкм.

Для осуществления стабильной работы очистных сооружений рекомендуем восстановить очистные сооружения в составе, включающем три ОГ-200 и два РВС-5000. Согласно расчетам оборудование от донных осадков необходимо чистить через каждые 11 месяцев.

 На ДНС-17 очистные сооружения введены в эксплуатацию в 1998 году. Набор оборудования в течение пяти лет не менялся. Очистные сооружения состоят из одного отстойника ОГ-200. На объекте с 2000 года по 2002 год достигалась очистка воды до значений концентрации нефти от 49 до 56 мг/л, ТВЧ - от 29 до 45 мг/л (рисунок 3.3). В 2003 и 2004 годах наблюдалось пре­вышение концентрации нефти в очищенной воде до значений 104,6 -- 118,0 мг/л, что явилось следствием накопления в отстойнике донных осадков - источника вторичных загрязнений, вымываемых с очищенной водой, и измене­ние свойств добываемой продукции. Согласно расчетам ОГ-200 необходимо чистить через каждые 11 месяцев. Анализ дисперсного состава загрязнений представлен частицами: 66,8 % - до 10 мкм, 27,9 % - от 11 до 40 мкм и 5,3 % - от 41 до 60 мкм. В настоящее время объект работает в режиме ДНС.

На Куакбашской УПВН очистные сооружения введены в эксплуатацию в 1997 году. Качество подготавливаемой воды соответствовало норми­руемым показателям до 2002 года, затем в течение трех лет наблюдалось увеличение концентрации нефти до значений от 70 до 95 мг/л (рисунок 3.4). Процесс подготовки воды был осложнен по нескольким причинам, основны­ми из которых являются: превышение фактической производительности над проектной, поступление на очистку воды с высоким содержанием остаточной нефти, изменение физико-химических свойств очищаемой воды из-за при­сутствия в ней стабилизаторов прямых эмульсий, смешение двух типов пла­стовых вод.

Дисперсный состав загрязнений свидетельствует об осложнении процесса очистки: в очищаемой и очищенной сточных водах доля частиц до 10 мкм составляла 86,7 % и 89,3 %, от 11 до 20 мкм - 4,7 % и 4,9 %, от 21 до 40 мкм - 5,9 и 5,1 %, от 41 до 60 мкм - 2,7 % и 0,7 % соответственно.

В соответствии с расчетами, выполненными с учетом количества удаляемых из сточной воды загрязнений, на Куакбашской УПВН оборудование очистных сооружений необходимо освобождать от донных осадков через ка­ждые 11 месяцев.



Очистные сооружения на Мордово-Кармальской УПСВ введены в эксплуатацию в 1985 году. Набор оборудования ОС (один отстойник ОГ-200) в течение последних пяти лет не менялся. На объекте достигалась очистка воды до значений концентрации нефти от 24 до 59 мг/л, ТВЧ-от15до 33 мг/л (рисунок 3.5). Дисперсный состав загрязнений представлен частица­ми до 10 мкм на 58,8 %. В соответствии с расчетами, выполненными с уче­том количества удаляемых из сточной воды загрязнений, на Мордово-Кармальской УПСВ отстойник ОГ-200 (Е-2) для очистки воды необходимо освобождать от донных осадков через 5 лет.

Наличие растворенного кислорода в сточной воде ухудшает качество воды, так как увеличивает ее агрессивность, способствует осадкообразованию в оборудовании ОС, водоводах и продуктивных пластах, участвует в развитии биоценоза. Контролировать концентрацию растворенного О2 в воде целесообразно на выходе из канализационных емкостей (при большом объе­ме их утилизации), на выходе с очистных сооружений и на выкиде насосных агрегатов.

Следует отметить, что в сточных водах на всех объектах присутствуют СВБ, наличие которых значительно осложняет добычу нефти. Сульфатвосстанавливающие бактерии, попадая в пласт с закачиваемой водой, участвуют в развитии биоценоза, являются источником биогенного сероводорода (при содержании в пластовой воде ионов растворенного железа - сульфида желе­за), кольматируют поровое пространство коллекторов, а также препятствуют разделению нефти и воды, так как продукты жизнедеятельности данных мик­роорганизмов, включающие слизь, биопленки, нерастворимые осадки, мик­робные тела, загрязняют добываемые флюиды. СВБ усиливают коррозион­ную агрессивность среды. Исследования показали, что наиболее благоприят­ные условия для развития биоценоза созданы в призабойной зоне нагнета­тельных скважин и резервуарах очистных сооружений. Для борьбы с СВБ необходимо периодически проводить бактерицидные обработки резервуаров очистных сооружений и призабойную зону нагнетательных скважин.



 

 

 

Заключение

Мониторинг качества подготовки сточных вод, используемых для целей ППД, в течение года показал, что:

1                   На объектах НГДУ «Лениногорскнефть»  концентрация нефти превышала нормируемый Положением показатель на Куакбашской УПВН (ежеквартально), на ДНС-17 (в первом квартале); концентрация ТВЧ – на Мордово-Кармальской УПСВ (в первом квартале);

2                   В очищенных сточных водах доля загрязнений с размером частиц до 10 мкм составляла: 75,2 % на Горкинских ОС, 88,2 % на ЛДНС с УПС, 66,8 % на ДНС-17, 89,3 % на Куакбашской УПВН, 58,8 % на Мордово- Кармальской УПСВ;

3                   Для стабильной работы очистных сооружений на Лениногорской ДНС с УПС необходимо восстановить выведенное из эксплуатации отстой­ное оборудование и в первую очередь два отстойника ОГ-200 с ЖГФ и резер­вуар РВС-5000; на Куакбашской УПВН ввести в эксплуатацию четвертый от­стойник ОГ-200;

4                   С целью предотвращения попадания в очищенную воду вторич­ных загрязнений оборудование очистных сооружений необходимо своевре­менно освобождать от донных осадков согласно расчетам;

5                   Для улучшения качества сточной воды на Горкинских ОС реко­мендуем канализационные воды утилизировать автономно;

6                   Для предотвращения осложнений, связанных с присутствием рас­творенного кислорода в сточной воде, необходимо контролировать его кон­центрацию на выходе с очистных сооружений, на выкиде насосных агрега­тов, а также на выходе из канализационных емкостей. При увеличении кон­центрации О2 выше допустимой, следует провести ревизию работы насосных агрегатов. Объемы канализационных вод необходимо утилизировать отдель­но, не смешивая с добываемой продукцией и сточной водой;

7                   Для борьбы с СВБ необходимо периодически проводить бактерицидные обработки резервуаров очистных сооружений и призабойную зо­ну нагнетательных скважин;

8                   Для продолжения работы в 2005 году необходимо установить пробоотборные краны на входе в ОС на ЛДНС с УПС, ДНС-17, ДНС-1681 Куакбашской УГТВН.
Приложение А

Результаты анализов качества подготовки воды на ЛДНС с УПС ЛДНС при УПС от 1.03.04, 8.09.04


Время отбора проб 1.03.04

Точка отбора проб

Обводнен­ность эмуль-сии,%

Примечание (исследования проводились через 4 часа после отбора проб)

1130

ДНС-34

 

Газ

 

После КДФ

46

Вода чистая, слегка мутная. В нефти глобулы воды чистые, единич­ные, mах-15 мкм, основная масса глобул мелкодисперсная (от 2 до 5 мкм).

 

После УПС

82

Вода мутная. В нефти глобулы воды чис­тые, единичные, mах-10 мкм, основная масса глобул мелкодисперсная (от 2 до 5 мкм).

1215

ДНС-34

80

В нефти глобулы воды чистые, единич­ные, mах-35 мкм, основная масса глобул -от 5 до 10 мкм. Концентрация нефтепродуктов в воде че­рез 4 часа - 477 мг/л, через 21 час - 19,8 мг/л.

 

После КДФ

41

Вода чистая, прозрачная. В нефти глобу­лы воды чистые, единичные, mах-25 мкм, основная масса глобул - от 5 до 10 мкм

 

После УПС

42

Вода чистая, прозрачная. В нефти глобу­лы воды чистые, единичные, mах-10 мкм, основная масса глобул мелкодисперсная (от 2 до 5 мкм).

1.03.04 -Содержание нефтепродуктов в сточной воде - 130 мг/л.

Со всех точек отбора проб - повышенное содержание газа (с КНС- тоже).

2.03.04 Содержание нефтепродуктов в сточной воде - 41,5 мг/л.

Выводы:

О передозировке хим.реагентов нельзя сказать однозначно, при исследо­ваниях под микроскопом ассоциаты не наблюдаются. К срыву установки из режима могло привести повышенное содержание газа или единичный выброс со скважины.





Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации