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

Реферат-очитка сточных вод на примере НГДУЛН
скачать (3690.9 kb.)
Доступные файлы (1):

3831kb.

05.04.2005 19:56

Лекции по экологии III (Лекция)
Презентация по дисциплине Канализация и очистка сточных вод. Часть 2 (Реферат)
Контрольная работа - Техника защиты окружающей среды (Лабораторная работа)
Uponor Sako. Автономная система очистки сточных вод (Документ)
Жуков А.И., Демидов Л.Г., Монгайт И.Л, Родзиллер И.Д. Канализация промышленных предприятий (Документ)
Лекции - Охрана природных ресурсов (Лекция)
Реферат - Круговорот воды. Очистка сточных вод (Реферат)
Поруцкий Г.В. Биохимическая очистка сточных вод органических производств (Документ)
Диплом Разработка технологических мероприятий по водоснабжению и очистке сточных вод в ОАО Ядринмолоко в городе Ядрине Чувашской республики (Дипломная работа)
Мелехин А.Г. Водоотводящие системы промышленных предприятий. Методы очистки воды при оборотном использовании (Документ)
Душкин С.С., Коваленко А.Н., Дегтярь М.В., Шевченко Т.А. Ресурсосберегающие технологии очистки сточных вод (Документ)
Адельшин А.Б., Селюгин А.С., и др. Расчет сооружений механической очистки сточных вод населенных пунктов (Документ)

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 м³в 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 м³в 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.