авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 ||

Совершенствование технологии подготовки обводненных нефтеконденсатных смесей с высоким содержанием сероводорода (на примере карачаганакского месторождения)

-- [ Страница 2 ] --

В связи с общим усилением требований к охране окружающей среды в главе представлен перечень мероприятий, который рекомендуется учитывать при выборе технологических схем и процессов при подготовке нефти газа и воды на центральных пунктах сбора нефтедобывающих месторождений. Важнейшие из них реализованы в разработанных для Карачаганакского месторождения технологических схемах.

В главе дается методика расчета эффективности внедрения природоохранных мероприятий.

В третьей главе представлены результаты исследования физико-химических характеристик проб нефти и конденсата, устойчивости водонефтяных эмульсий в зависимости от свойств, компонентного состава и применяемых в системе сбора и подготовки реагентов.

Установлено:

1. Рассматриваемая нефть относится к высокосернистым, малосмолистым, парафинистым нефтям, а конденсат – к легким сернистым и парафинистым жидким углеводородам. Жидкости имеют сравнительно низкие эмульгирующие свойства.

2. Конденсат не обладает пленкообразующими свойствами, а нефть проявляет слабые пленкообразующие свойства. Добавление конденсата к нефти усиливает ее пленкообразующие свойства, что способствует образованию стойких эмульсий. Эмульсии пластовой воды с нефтью, конденсатом обладают низкой агрегативной устойчивостью. Эмульсии воды со смесями нефти с конденсатом обладают большей устойчивостью, чем эмульсии воды с нефтью или конденсатом. Это отражается на коэффициентах вязкости эмульсий. На рисунке 1 показаны измеренные значения кинематических коэффициентов вязкости эмульсии пластовой воды со смесью нефти и конденсата в соотношении 2:1.

3. Нефть и конденсат имеют низкие значения удельной проводимости, что создает благоприятные условия для эффективной электродеэмульсации и использования электродегидраторов для обессоливания. На рисунке 2 - показана зависимость удельной электропроводности от температуры для нефти скважины 139, газового конденсата и их смесей.

1 – смесь нефти с конденсатом (безводная);

2 – смесь нефти с конденсатом (обводненность 10-30 %)

Рисунок 1 – Зависимость вязкости от температуры смеси нефти
с конденсатом в соотношении 2:1

1 – нефть; 2-5 – смесь с содержанием нефти

80, 60, 40, 20 % соответственно; 6 – газовый конденсат

Рисунок 2 – Зависимость удельной электропроводности от температуры для нефти скважины 139, газового конденсата и их смесей

4. Эмульсии нефти, конденсата и воды являются относительно неустойчивыми и разрушаются с применением простого нагрева до 60 оС до 2…, 5 % по остаточной обводненности. Данные приведены в таблицах 1,2.

Таблица 1 – Устойчивость эмульсий нефти и ее смесей
с газовым конденсатом (температура 20 0С)

Соотношение нефть: конденсат Количество выделенной воды из эмульсий (%) с начальной обводненностью (%) в параллельных опытах
10 20 30
1:0 2:1 1:1 1:2 80; 78; 82 22; 33 31; 54; 48 31; 27 98; 90 81; 82 78; 85 86; 80 90 88 78 89

Таблица 2 – Устойчивость эмульсий нефти и ее смесей

с газовым конденсатом (температура 60 0С)

Соотношение нефть: конденсат Количество выделенной воды из эмульсий (%) с начальной обводненностью (%) в параллельных опытах
10 20 30
1:0 2:1 1:1 1:2 86; 80 75; 89 61; 86; 75 99; 97 98; 90 81; 93 99; 91 76; 96 94 90 99 99

5. По мере старения эмульсий их устойчивость увеличивается, что требует специальной обработкой деэмульгаторами. Ввод деэмульгатора, следует рассредоточить по технологической схеме в направлении уменьшения времени старения эмульсии.

Для предотвращения образования стойких эмульсий в насосах, устанавливаемых в системе сбора и подготовки, предложен апробированный и эффективный метод, исключающий передиспергирование капель при прохождении через насос и осуществляющий попутное разрушение перекачиваемой эмульсии.

В четвертой главе рассмотрены вопросы использования пресных вод при подготовке нефти, очистки сточных вод.

В результате выполнения теоретических модельных расчетов и экспериментальных исследований были выявлены оптимальные условия для достижения кондиции по обезвоживанию и обессоливанию нефти с использованием электродегидраторов, включающие следующее:

- необходимость применения двухступенчатого обессоливания;

- циркуляция на каждой ступени 15 % собственной воды. Необходим ввод в систему пресной воды и балансовое количество оборотной воды в количестве, не превышающем 5 % между 2 и 1 ступенями обессоливания;

- ввод оптимального типа реагента-деэмульгатора в количестве не более 50 мг/л является обязательным как для обеспечения полноты процесса обезвоживания, так и показателей обессоливания;

- учитывая, что значительная часть солей КНГКМ находится в трудноизвлекаемой форме, температура процесса должна быть не ниже 70…75 оС;

- необходимая полнота разделения эмульсии требует применения интенсифицирующих факторов. Наиболе эффективным является электрическое поле. Дополнительным фактором интенсификации обессоливания может служить добавка к промывочной воде ингибитора солеотложения.

С целью совершенствования технологии подготовки нефти предложен ряд технологических приемов и схем. Для предупреждения образования и удаления солеотложений рекомендуется применять ингибиторы солеотложений, вводить которые необходимо до точки кристаллизации неорганических солей. Рекомендовано ввод осуществлять одновременно с ингибитором коррозии и гидратообразования на забой скважины.

Для усиления ингибирующего эффекта можно использовать многокомпонентные ингибиторы - смеси ингибиторов солеотложений с поверхностно-активными веществами.

Для предотвращения образования стойких эмульсий, твердых отложений и взвесей предложена система предварительного сброса воды на месторождениях.

Для интенсификации процессов отделения газа, воды и механических примесей и газа из дренируемой воды, сохранения легких, наиболее ценных углеводородных компонентов нефти, предотвращения потерь нефти и газа и загрязнения окружающей среды, в систему предварительного сброса пластовой воды на промыслах предлагается ввести трехпродуктовый мультигидроциклон. На рисунке 3 показана усовершенствованная установка предварительного сброса пластовой воды.

Применение мультигидроциклонов и инжектора в системе предварительного сброса пластовой воды приводит к значительному улучшению качества товарной продукции: по содержанию воды в нефти, свободного газа в нефти, механических примесей при одинаковой производительности. При этом качество воды улучшается до значений, пригодных к закачке в нагнетательные скважины без дополнительной очистки.

Рисунок 3 – Установка предварительно сброса пластовой воды

В главе рассмотрены вопросы защиты гидротехнических сооружений и оценки загрязнения подземных вод в нештатных ситуациях.

Очистка сточных вод на промыслах является одним из важнейших элементов общей технологической схемы. По всем видам очистки действуют установленные требования, определяющие их качество, разработаны технологии и технические средства. Надзор экологических организаций за качеством очистки осуществляется постоянно и строго. Авторами предложено устройство для флотационной очистки сточных вод от нефтяных включений

Однако источником загрязнения могут быть поверхностные воды, накапливающиеся в гидротехнических сооружениях, в результате их промыва, например, талыми водами. Автором предложены способ и устройство, показанное на рисунке 4, для защиты территории от затопления, включающее сооружение защитной дамбы, образующей преграду для воды, из эластичных соединяющихся контейнеров, устанавливаемых пирамидально и заполненных наполнителем - местной водой, подаваемой и откачиваемой передвижными насосами. Способ и устройство защищены патентом на изобретение Республики Казахстан.

Рисунок 4 – Устройство для защиты территории от затопления

Однако загрязнение водного бассейна возможно не только в результате некачественной очистки сточных вод или размыва защитных дамб гидротехнических сооружений. Такая опасность существует в результате неестественного контакта подземных вод с нефтью при авариях на трубопроводах и других разливов нефти и нефтепродуктов. Оценка времени, в течение которого нефть может достигнуть уровня подземных вод, является важным элементом в определении сроков устранения последствий аварии. Автором дана расчетная формула для определения глубины проникновения нефти в грунт

,

разработана математическая модель для расчета времени загрязнения подземных вод в результате аварийного разлива.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработанные технологические схемы подготовки нефти и конденсата Карачаганакского НГКМ отвечают лучшим мировым аналогам, как в части обеспечения технологического процесса, так и соответствия современным требованиям экологической безопасности, а схемы очистки сточных вод превосходят их. На ранней стадии эксплуатации месторождения технологический процесс осуществляется с ресурсом, который истощается по мере изменения соотношения нефти, конденсата и воды в добываемой продукции.

2. В результате исследования физико-химических свойств нефти, конденсата и пластовой воды установлено:

- карачаганакская нефть обладает низкими эмульгирующими и пленкообразующими свойствами, а добавление конденсата незначительно ухудшает эти показатели;

- эмульсии нефти конденсата и воды являются относительно неустойчивыми и разрушаются с применением простого нагрева до 60 оС;

- все исследуемые реагенты, применяемые в добыче и сборе нефти (кроме Север-1), не оказывают существенного влияния на устойчивость эмульсий;

- для обеспечения кондиции по обессоливанию нефти с некоторым технологическим запасом качества необходимо применять двухступенчатое обессоливание. Наибольшая глубина обессоливания достигается при циркуляции на каждой ступени 15 % собственной воды; температура процесса должна быть не ниже 70…75 оС; необходимая полнота разделения эмульсии требует применения интенсифицирующих факторов - электрическое поле, добавка к промывочной воде ингибитора солеотложения.

4. Пластовые воды, обнаруживаемые в настоящее время на некоторых скважинах Карачаганакского месторождения, склонны к повышенному солеотложению, с целью предотвращения которого предлагается вводить ингибиторы карбонатных и сульфатных солей типа Калиокс–2936, SP-203, Корексит 7647 одновременно с комплексным ингибитором коррозии и гидратообразования (КИГИК) на забой скважин и деэмульгаторами по технологической схеме.

5. Установлено, что в процессе движения продукции скважин от забоя и по технологической цепочке образуются эмульсии, стойкость которых возрастает по мере старения. Ввод деэмульгатора следует рассредоточить по технологической схеме в направлении уменьшения времени старения эмульсии. Предложены система предварительного сброса пластовой воды на промыслах с использованием гидроциклона, обеспечивающая высокое качество разделения нефти, воды, механических примесей и газа и метод предотвращения образования эмульсий в насосах.

6. Принятая на месторождении схема очистки сточных вод отвечает требованиям надежности и экологической безопасности. Предложен метод флотационной очистки сточных вод. На практике наблюдается загрязнение подземных вод, причиной которого могут быть нештатные ситуации, такие как разрывы трубопроводов, затопление открытых гидротехнических сооружений. Разработана математическая модель для определения глубины проникновения нефти в грунт и достижения грунтовых вод, учитывающая физико-механические свойства грунта и физико-химические характеристики взаимодействия жидкости с его зернами в зависимости от времени его контакта с нефтью, предложены способ и устройство для защиты дамб гидротехнических сооружений от затопления поверхностными водами и их прорыва.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

  1. Карамышев В.Г., Ильясова Е.З., Баямирова Р.У. Устойчивость водонефтяных эмульсий Карачаганакского нефтегазоконденсатного месторождения // Проблемы освоения трудноизвлекаемых запасов нефти и газа. – 2008. – выпуск V. – С. 280-285.
  2. Карамышев В.Г., Ильясова Е.З., Баямирова Р.У. Исследование физико-химических характеристик проб Карачаганакской нефти и конденсата // Проблемы освоения трудноизвлекаемых запасов нефти и газа. – 2008. – выпуск V. – С. 286-292.
  3. Карамышев В.Г., Ильясова Е.З., Баямирова Р.У. Пленкообразующие и структурнообразующие свойства Карачаганакской нефти // Проблемы освоения трудноизвлекаемых запасов нефти и газа. – 2008. – выпуск V.
    – С. 293-300.
  4. Баямирова Р.У. Предотвращение образования стойких нефтяных эмульсий в насосах // Вестник Атырауского института нефти и газа. – 2008. –

№ 14. – С. 20-24.

  1. Баямирова Р.У. Система предварительного сброса пластовой воды на месторождениях. // Вестник Атырауского института нефти и газа. – 2008. –

№. 14. – С. 30-34.

  1. Болотов В.В., Баямирова Р.У., Карамышев В.Г. Мероприятия по предупреждению и удалению солеотложений // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: Сб. науч. тр. / ИПТЭР. – № 2 (72).
    – Уфа, 2008. – С. 5-7.
  2. Патент № 35902 Способ защиты территории от затопления и установка для его осуществления / Р.У. Баямирова и др. – 2002/1503.1
    Заявл. 12.12.2002; Опубл. 15.012003; Бюл. №. 3. – С.4.
  3. Айдосов А.А., Айдосов Г.А., Байямирова Р.У., Дюсенова Ю.И. Модельное обоснование загрязнения грунтов и грунтовых вод при авариях на нефтепроводах // Научно-технический сборник Казахского государственного научно-исследовательского ин-та научно-технической информации / Новости науки Казахстана. – Алматы, 2005. – С. 113-119.
  4. Карамышев В.Г., Костилевский В.А., Баямирова Р.У. Устройство для флотационной очистки сточных вод // Проблемы сбора, подготовки и транспорта нефти и нефтепродуктов: Сб. науч. тр. / ИПТЭР. – Уфа, 2008. – Вып. 1(71). – С. 16-18.
  5. Айдосов А.А., Байямирова Р.У. Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнения природной среды нефтегазодобывающих регионов Казахстана // Тр. Региональной научной конференции, посвященной
    60-летию Павлодарской области / Павлодарское Прииртышье. – Павлодар, 1998. – С. 97.
  6. Айдосов А.А., Байямирова Р.У. Укрупненная оценка экономического ущерба от загрязнения водного бассейна нарушенных земель нефтегазодобывающих промышленных регионов // Тр. Региональной научной конференции, посвященной 60-летию Павлодарской области / Павлодарское Прииртышье. – Павлодар, 1998. – С. 94.
  7. Айдосова Ж.А., Байямирова Р.У. Прогнозный технико-экономический и экологический анализ мероприятий по охране окружающей среды и эффективного использования инвестиций для природоохранных проектов // Академик К.И. Сатпаев и его роль в развитии науки, образования и индустрии в Казахстане. Тр. международного симпозиума, посвященного
    100-летию со дня рождения К.И. Сатпаева. – Алматы: ИИА «Айкос», 1999. – С. 206.
  8. Айдосов А.А., Айдосов Ж.А., Байямирова Р.У., Зубова Ю.А. Стратегия финансирования природоохранных проектов и программ // Вестник Алматы, 2004. – С. 38-40.
  9. Айдосов А.А., Айдосов Ж.А., Байямирова Р.У., Дюсенова Ю.И. Разработка природоохранных мероприятий и подходов к обеспечению экологической безопасности нефтедобывающих месторождений каспийских регионов Казахстана // Промышленность Казахстана. Идеи. Технологии. Результат. – 2005. – С. 80-81.

Фонд содействия развитию научных исследований.

Подписано к печати 19.08.2008 г. Бумага писчая.

Заказ №. 371. Тираж 100 экз.

Ротапринт ИПТЭР. 450055, г. Уфа, проспект Октября, 144/3.



Pages:     | 1 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.