Меню Рубрики

Установка подготовки пресной воды

Установки подготовки пресных вод

Как отмечалось выше, поддержание пластового давления в нефтяном месторождении может осуществляться также путем на­гнетания в скважины пресных вод из рек, озер и водохранилищ. Для поддержания пластового давления часто используются также пресные грунтовые воды, получаемые из артезианских скважин и из подрусел рек. Большим преимуществом грунтовых вод является то, что состав их практически не меняется по сезонам года, они содержат мало взвешенных твердых частиц и могут использо­ваться для заводнения без очистки.

Воды рек и озер значительно уступают по качеству грунтовым водам (особенно в весеннее время года) и подлежат обработке на водоочистных станциях.

В практике заводнения продуктивных пластов большое рас­пространение получили подрусловые водозаборы и водоочистные станции.

На рис. 6.5 приведены схемы подруслового и открытого водо­забора, а на рис. 6.6 водоочистная станция для подготовки к за­качке пресной воды.

Для подрусловых водозаборов в пойменной части реки бурят неглубокие скважины (20 – 30 м) и обсаживают их трубами 1 диаметром 300 мм, в которые спускают водоподъемные трубы 2.

Водозаборные скважины могут работать как на самоизливе (сифон), когда уровень воды в реке выше, чем уровень в резер­вуаре 8, так и за счет поддержания в вакуумкотле 4 постоянного вакуума, равного 600 мм рт. ст., или вертикальных погружных центробежных электронасосов марки АТН, 12НА и др.

Рис. 6.5. Схемы водозаборов: а – подрусловый водозабор: 1– обсадная труба (диаметром 300 мм); 2 – подъемная колон­на (диаметром 200 мм); 3 –гравийный фильтр; 4 – вакуумкотел; 5 – вакуумкомпрессор; 6, 9 – насосы; 7 – шахта (глубиной 3 – 4 м); 8 – резервуар чистой подрусловой воды; б – водозабор открытого водоема: 1 – прием насоса для загрязненной воды; 2 – приемная труба; 3 – площадка для наблюдений; 4 – сваи для площадки

Загрязненная вода из реки фильтруется через песчаный пласт, где она очищается от взвешенных частиц, а затем поступает в скважину. Из скважины чистая вода под действием разности уровней в реке и в резервуаре, а также вакуума, создаваемого вакуумкомпрессором, поступает в вакуумкотел 4, а из него насо­сом 6 откачивается в резервуар чистой воды 8. Насосами 9 чистая вода забирается из резервуара 8 и нагнетается в магистральный водовод, проложенный по территории месторождения. От маги­стрального водовода вода подходит к отдельным КНС, а от них в нагнетательные скважины.

В открытых водозаборах (см. рис. 6.4,б) загрязненная вода из реки по трубе 2 поступает на насосную станцию первого подъема 1 (см. рис. 6.5). Из насосной станции первого подъема загрязненная вода поступает в смеситель 3, куда одновременно дозатором 2 непрерывно подается коагулянт (сернокислый алюминий Аl2(SO4)318Н2O или железный купорос FeS04. Из смесителя 3 загрязненная вода вместе с коагулянтом поступают в осветлитель (отстойник) 4, где в результате реакции образуется гидроокись алюминия А1(ОН)3 или гидроокись железа Fe(ОН)3, которые осаждаются в виде хлопьев, увлекая за собой механические ча­стички, содержащиеся в воде. Из осветлителя 4 в основном очи­щенная вода поступает дополнительно на попеременно работающие песчаные фильтры 5, а из них самотеком в резервуары чистой воды 6. Из резервуаров 6 вода поступает на приемы насос­ной станции 7 второго подъема, из которой она транспортируется в магистральный водовод, а затем через КНС в нагнетательные скважины.

Рис. 6.6. Типовая схема водоочистной станции пресной воды: 1 – насосная станция первого подъема; 2 – дозатор коагулянта, 3 – смеситель, 4 – освет­литель (отстойяик); 5 – песчаный фильтр; 6 – резервуары чистой воды; 7 – насосная станция второго подъема; 8 – насос для промывки фильтра; 9 – стояк для сброса грязной воды; 10 – лоток

источник

Установка подготовки пресной воды

Пример подруслового водозабора. 1–обсадная труба; 2–подъемная колонна; 3–гравийный фильтр; 4–вакуумкотел; 5–ваууумкомпрессор; 6, 9–насосы; 7–шахта; 8–резервуар чистой подрусловой воды.

Водозаборные сооружения строятся для обеспечения месторождения необходимым количеством воды для заводнения в течение всего периода его разработки. Водозаборы грунтовых вод разделяются на подрусловые и ар­тезианские. В практике заводнения большее распространение получили подрусловые водозаборы. Водоотбирающие скважины могут работать как на самоизливе (сифон) за счет поддержания в вакуум-котлах постоянного вакуума, равного 650 мм рт. ст., так и при помощи индивидуаль­ных насосов, установленных на устьях водоотбирающих скважин. Во всех этих слу­чаях для очистки воды от тонкодисперсных взвешенных веществ используют химические методы ее обработки, в результате ко­торых частицы взвеси укрупняются и быстро осаждаются. Химические реагенты, добавка которых к воде способствует укрупнению частиц взвеси и образованию хлопьев, в практике подготовки воды принято называть коагулянтами. Водоочистная станция работает следующим образом. Вода из открытых водоемов центробежными насосами первого подъема направляется в нижнюю часть вертикального конусного смеси­теля. В смесителе коагулянт равномерно перемеши­вается со всем объемом воды. Обработанная химическим реагентом вода через верхнюю часть смесителя поступает в нижнюю часть осветлителей. Из осветлителей вода выходит с небольшим содержанием мехпримесей, которые окончательно задерживаются в фильтрах. Очищенная вода из фильтров самотеком направляется в резервуары, из которых центробежными насосами второго подъема перекачивается в кустовые насосные станции. Из КНС вода подается в нагнетательные скважины. Наибольшее распространение в качестве коагулянтов полу­чили сернокислый алюминий Al2(S04)3·18H20 и хлорное же­лезо FeCl3. За последнее время в качестве коагулянта широко стали применять полиакриламид (ПАА). Осветлитель работает следующим образом. Обработанная коагулянтом вода из смесителя по трубе подается в межтрубное пространство через дырчатые распределительные трубки. Из межтрубного пространства вода поднимается через дырчатое днище в зону взвешенного осадка осветлителя. 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, часть воды вместе с хлопьями попадает в межтрубное пространство этой шахты. Осветленная вода собирается периферийными лотками осветлителя и направляется на фильтры. Скопившийся осадок периодически сбрасывается на иловые площадки. Горизонтальный отстойник следующим обра­зом. Обработанная коагулянтом вода поступает по водоводу в камеру хлопьеобразования, затем распределяется с помощью лотков по отсекам горизонтального отстойника. Сброс осадка из отстойника осуществляется через дырчатые лотки и шламопровод. Выход осветленной воды производится по водоводу. Фильтры применяют для завершения процесса освобождения воды от взвешенных частиц при осветлении, обезжелезивании и умягчении. Фильтры представляют собой резервуары, загружен­ные песком или дробленым антрацитом, через которые с опреде­ленной скоростью пропускают воду. Под давлением столба воды, находящегося над фильтрующим материалом, происходит фильтрация. На дне фильтра расположена дренажная система, служащая для отвода фильтрата по трубе и равномерного распределения промывной воды по всей площади фильтра при его промывке. Над дренажем уложены поддерживающие гравийные слои и фильтрующий слой. Несколько выше фильтрующего слоя уста­новлен желоб, предназначенный для отвода из фильтра гряз­ной промывочной воды. Выше желоба расположены горизонталь­ные желоба (лотки), в которые по общему коллектору подается вода из осветлителей. Фильтры рассчитывают на пропускную способность. Основным расчетным параметром для определения площади фильтров яв­ляются допустимые скорости фильтрации при нормальном режиме работы фильтров. Общую площадь фильтров определяют по формуле:

Читайте также:  Установка катушек 21124 вместо модуля зажигания

,

где Q – полезная производительность станции, м 3 /сут; υр – рас­четная скорость фильтрования до 12 м/ч; w – интенсивность про­мывки фильтра; Т – продолжитель­ность работы станции, ч; n – число промывок, фильтра в сутки (принимается равным 1,5÷2); τ2 – продолжительность простоя фильтра в связи с промывкой, ч (принимается 0,5 ч); τ3 – продол­жительность сброса первого фильтрата после промывки фильтра (принимается 0,2 ч); τ1 – продолжительность одной промывки, ч (принимается в среднем 0,1 ч). Обычно на станциях производитель­ностью до 3 тыс. м 3 /сут используют два фильтра, от 3 до 5 тыс. м 3 /сут – три фильтра, от 5 до 10 тыс. м 3 /сут – четыре фильтра, от 15 до 20 тыс. м 3 /сут – шесть фильтров.

источник

Установка подготовки пресной воды

Рис. 4.9. Установка подготовки нефти

Рис. 4.7. Блочный унифицированный отстойник нефти БУОН-С

Рис. 4.6. Общий вид УКПН

Стабилизация нефти необходима для уменьшения потерь лёгких углеводородов (этан, пропан, бутан и т.д.). Процесс стабилизации заключается в подогреве нефти до температуры 80-120°С в специальной стабилизационной колонне. После отделения лёгкие фракции охлаждаются и конденсируются. Продукты стабилизации направляют на газоперерабатывающий завод, а нефть на нефтеперерабатывающий. Обычно стабилизационные установки размещают в районе товарных резервуарных парков или на нефтесборном пункте данного месторождения после установок обезвоживания и обессоливания.

Во время процесса обезвоживания и обессоливания основная масса солей удаляется вместе с водой. Однако для предотвращения коррозии оборудования, образования солевых отложений и других нарушений в процессах переработки нефти необходимо глубокое обессоливание. Перед обессоливанием в нефть подают пресную воду, в результате чего образуется искусственная эмульсия, в которой вся соль находящаяся в нефти, растворяется в воде. Затем данная эмульсия подвергается разрушению, т.е отделению нефти от водяного раствора солей.

Процесс разрушения нефтяных эмульсий заключается в слиянии капель диспергированной в нефти воды в присутствии деэмульгатора и осаждении укрупнившихся капель. Деэмульгаторы – это поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые адсорбируются на поверхности глобул воды и образуют адсорбционный слой со значительно меньшей механической прочностью, что облегчает слияние капель воды и способствует разрушению нефтяных эмульсий.

Читайте также:  Установка v ray sketchup

УКПН представляет собой небольшой завод по первичной подготовке нефти. Согласно технологической схеме, сырая нефть, поступающая по линии I, направляется в теплообменник 2, в котором нагревается до 50-60°С горячей стабильной нефтью, поступающей по линии IIIпосле стабилизационной колонки 8. Подогретая нефть в отстойнике первой ступени обезвоживания 3 частично отделяется от воды и проходит через смеситель 4, где смешивается с пресной водой, поступающей по линии Vдля удаления солей, и направляется в отстойник второй ступени 5 и по линии VIв электродегидратор.Отделённая вода отводится по линии IV. При необходимости улучшения степени обессоливания применяют несколько смесителей, отстойников и электродегидраторов, включённых последовательно. Обессоленная нефть насосом 14 отправляется в отпарную часть стабилизационной колонны 8 через теплообменник 7, в котором за счёт тепла стабильной нефти, поступающей непосредственно снизу стабилизационной колонны, осуществляется нагрев нефти до 150-160°С.

В стабилизационной колонне 8 происходит отделение лёгких фракций нефти, которые конденсируются и передаются на ГПЗ.

В нижней и верхней частях стабилизационной колонны установлены тарелочные устройства, которые способствуют более полному отделению лёгких фракций.

В результате нагрева из нефти интенсивно испаряются лёгкие фракции, которые поступают в вехнюю часть стабилизационной колонны, где на тарелках происходит более чёткое разделение на лёгкие и тяжёлые углеводороды. Пары лёгких углеводородов по линии VII из стабилизационной колонны поступают в конденсатор холодильник 9, где пары охлаждаются до 30°С, основная часть их конденсируются, накапливаются в ёмкости по линии VII и подаётся на горелки печи 13.Конденсат, или как его ещё называют ШФЛУ, — широкие фракции лёгких углеводородов, перекачивают насосом 11 в ёмкость хранения по линииIX.

Наряду с отечественными агрегатами, для комплексной подготовки нефти используется и оборудование зарубежных производителей. Одним из наиболее известных поставщиков оборудования для комплексной подготовки нефти является фирма «MALONEY».

Основными особенностями продукции этой фирмы является высокое качество, надёжность, долговечность работы оборудования и стоимость.

Рис. 4.8. Технологическая схема УКПН

1, 11, 12 – насос; 2, 7 – теплообменник; 3 – отстойник первой ступени обезвоживания; 4 – смеситель; 5 – отстойник второй ступени; 6 – электродегидратор; 8 – стабилизационная колонна; 9 – конденсатор-холодильник; 10 – ёмкость орошения; 13 – печь; I– сырая нефть; II – деэмульгатор; III – горячая стабильная нефть; IV – отделённая вода; V – пресная вода; VI– частично обезвоженная нефть; VII – пары лёгких углеводородов и газ; VIII – газ и неконденсированные пары углеводородов; IX– ШФЛУ; X – стабильная нефть.

На ЦППН также установлена установка по подготовке воды, на которой вода, отделённая на УКПН от нефти, подвергается очистке и направляется в систему поддержания пластового давления (ППД). С системе ППД подготовленная вода с помощью кустовых насосных станций под большим давлением (до 20-25МПа) через систему трубопроводов-водоводов подаётся к нагнетательным скважинам, а затем в продуктивные пласты.

Пластовая вода, отделённая от нефти, содержит механические примеси, капли нефти, гидраты, окиси железа и большое количество солей (до 2500мг/л). Механические примеси забивают поры в продуктивных пластах и препятствуют проникновению воды в капиллярные каналы пластов, следовательно, приводят к нарушению контакта вода-нефть в пласте и к снижению эффективности поддержания пластового давления.

Этому же способствуют и гидраты окиси железа, выпадающие в осадок. Поэтому сточные воды, отделённые от нефти на УКПН, необходимо очистить от механических примесей, капель нефти, гидратов окиси железа и солей и только после этого закачивать в продуктивные пласты. Для очистки сточных вод применяют закрытую (герметизированную) систему очистки, в которой в основном используются методы:

— отстой (гравитационный) – аналогично обезвоживанию нефти;

Метод отстоя основан на гравитационном разделении механических примесей, капель нефти и воды. Процесс отстоя проводят в горизонтальных или вертикальных отстойниках, а также в резервуарах-отстойниках.

Метод фильтрации основан на прохождении загрязнённой пластовой воды через фильтрующий слой, например через гранулы полиэтилена, песок, гравий и т.д.

Метод флотации основан на одноимённом явлении, когда пузырьки воздуха или газа, проходя через слой загрязнённой воды снизу вверх, соединяются с твёрдыми частицами и капельками нефти и способствуют их всплытию на поверхность.

При гидроциклонном методе для отделения из воды примесей и газа используется центробежная сила потока жидкости.

Читайте также:  Установка плазменной резки установлен

источник

Установка подготовки пресной воды

Техническая характеристика установки БР-2,5М

Размер дозы реагента, г\т Кинематическая вязкость реагента, мм 2 \с Рабочее давление, развиваемое насосом, МПа Пропускная способность сырьевого трубопровода, т\сут Потребляемая мощность, кВт Масса установки, т 10 — 50 до 650 до 10 500-1000 5,2 2,5
  1. Что применяют для предохранения труб и оборудования ППД от коррозии?
  2. Перечислить ингибиторы, применяемые на месторождениях ОАО «ЮНГ»?
  3. Для чего применяются БР?
  4. Какие отсеки входят в состав БР?
  • изучить типовую схему водоочистной станции;
  • познакомить с принципиальной схемой водоснабжения для заводнения продуктивных горизонтов;
  • изучить работу БКНС

Пресные воды рек, озер, водохранилищ несут в себе, особенно весной, большое количество механических примесей. Их закачка воз­можна лишь при соответствующей очистке. Для ППД часто используют также пресные грунтовые воды. Большим преимуществом этих вод явля­ется то, что состав их практически не меняется по сезонам года, они содержат мало взвешенных твердых частиц.

Для заводнения продуктивных пластов большое распространение получили подрусловые водозаборы, водозаборы открытых водоемов и во­доочистные станции.

Для подрусловых водозаборов в пойменной части реки бурят скважины 20-30 м и обсаживают их трубами диаметром 300 м в которые спускают НКТ. Очистка воды, поступающей из реки в скважи­ны, происходит в естественном песочном и гравийном фильтре, но ес­ли он отсутствует, то подрусловую воду направляют на водоочистную станцию. Водозаборные скважины открытых водоемов могут работать на самоизливе или за счет применения погружных центробежных насосов.

В поверхностных водах содержатся различные механические приме­си, ил, планктонные организмы, которые не могут осаждаться за счет разности плотности, поэтому в воду добавляют химические вещества (коагулянты), которые способствуют укрупнению их и образованию хло­пьев.

Водоочистная станция работает следующим образом.

Рисунок 19 – Типовая схема водоочистной станции пресной воды

1 – насосная станция первого подъема;

2 – дозатор коагулянта; 3 – смеситель; 4 – осветлитель (отстойник); 5 – песчаный фильтр; 6 – резервуары чистой воды; 7 – насосная станция второго подъема; 8 – насос для промывки фильтра; 9 – стояк для сброса грязной воды; 10 – трубопровод к магистральному водоводу

Насосная станция первого подъема 1 подает грязную воду в смеситель 3, в нижнюю часть которого из дозаторного устройства 2 посту­пает самотеком коа­гулянт. Там коагулянт и грязная вода сильно перемешиваются без образования хлопьев. С верхней части сме­сителя 3 высотой 10 м, смесь коагулянта с грязной водой самотеком направляется в нижнюю часть осветлителя 4, где расположен раздаточ­ный коллектор в форме расходящихся лучей, из отверстий которых смесь воды с коагулянтом направляется в зону взвешенного осадка, где на­чинают интенсивно образовываться хлопья коагулянта.

В качестве коа­гулянта применяют сернокислый алюминий Аl2(SO4)318H2O или хлорное железо FеСl3.

Образовавшиеся хлопья в потоке воды движутся с неболь­шой скоростью, захватывая при этом основную массу мелких примесей, содержащихся в грязной воде. После этого хлопья коагулянта вместе с механическими примесями достигают окон внешней трубы осветлителя 4 и по межтрубному пространству направляются в конусную шахту, оттуда сбрасываются в илонакопитель (на схеме нет). Недоочищенная вода из осветлителя 4 самотеком направляется на попеременно работающие пес­чаные фильтры 5. Далее вода направляется в подземные резервуары 6 с чистой водой, из которых ЦНС второго подъема 7 подается в магистральный водовод, а из него — на КНС.

Принципиальная схема водоснабжения для заводнения продуктивных горизонтов

В комплекс сооружений по подготовке и закачке воды в продуктив­ные пласты входят (рисунок 20):

Рисунок 20 – Принципиальная схема водоснабжения при ППД

Водозабор 1, насосная станция первого подъема I, водоочистная станция П, резервуары чистой воды Ш, насосная станция второго подъема 1У, магистральные водоводы 6, подводящие водоводы 7, подземные резервуары на БКНС чистой воды 11, блочные кустовые насосные станции V, водоводы высокого давления 8, разводящие водоводы высокого давления 9 и нагнетательные скважины 10.

Магистральные водоводы строят кольцевыми, лучевыми и линейными, Для больших месторождений используют кольцевые магистральные водо­воды с перемычками, имеющие большую маневренность на случай аварии.

Все водоводы для заводнения выполняют из цельнотянутых бесшов­ных стальных труб. Диаметры — от 600 до 1020 мм (магистральные), от 150 до 500 мм (подводящие), максимальное рабочее давление – 3 МПа. Водоводы высокого давления применяют диаметром от 100 до 150 мм и рассчитывают на максимальное рабочее давление до 25 МПа и на пропуск воды до 2000 м 3 /сут.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector