ГИДРОЦИКЛОННЫЕ УСТАНОВКИ ПОДГОТОВКИ ВОДЫ ДЛЯ ЗАВОДНЕНИЯ НЕФТЕНОСНЫХ ГОРИЗОНТОВ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ ИХ НЕФТЕОТДАЧИ

А. В. Бусарев, А. С. Селюгин, И. Г. Шешегова, Н. С. Урмитова

Аннотация


Для повышения нефтеотдачи продуктивных горизонтов используется их заводнение водами из поверхностных источников, а также нефтепромысловыми сточными водами, образующимися на нефтепромыслах при добыче и первичной подготовке нефти. Для обеспечения долговременной приемистости нагнетательных скважин, через которые осуществляется заводнение нефтяных пластов, необходима очистка воды из поверхностных источников от твердых взвешенных веществ, а нефтепромысловых сточных вод – от нефтепродуктов и механических примесей. В Казанском государственном архитектурно-строительном университете (КГАСУ) разработаны и внедрены гидроциклонные установки для подготовки воды, используемой для заводнения продуктивных горизонтов.

Так для подготовки технической воды с целью использования ее в системах поддержания пластового давления разработана установка без применения реагентов, состоящая из гидроциклонной установки, напорного тонкослойного отстойника и фильтровальной станции. Для очистки нефтепромысловых сточных вод разработаны установки типа «блок гидроциклон–отстойник», конструктивно состоящие из одной–двух батарей напорных двухпродуктовых гидроциклонов и напорных отстойников различных конструкций. Исследования КГАСУ показали, что при обработке нефтепромысловых сточных вод в напорных двухпродуктовых цилиндроконических гидроциклонах происходит не только разделение суспензий и эмульсий типа «нефть в воде», но также разрушаются оболочки вокруг капель нефти; происходит их укрупнение (коалесценция); наблюдается повышение степени монодисперсности эмульсий данного типа. Все это значительно интенсифицирует процесс последующей очистки нефтепромысловых сточных вод методом отстаивания.

Концентрация нефтепродуктов в нефтепромысловых сточных водах после их очистки в установках типа «блок гидроциклон–отстойник» снижается с 3000 до 50–60 мг/л, а содержание механических примесей – с 200 до 50 мг/л.

Одной из последних разработок КГАСУ является установка типа «блок гидроциклон – цилиндрические камеры – отстойник», конструктивно состоящая из батареи напорных гидроциклонов конструкции КГАСУ, цилиндрических емкостей верхнего и нижнего сливов и напорного горизонтального отстойника. Напорные гидроциклоны, входящие в состав установки «блок гидроциклон – цилиндрические камеры – отстойник», работают как гидродинамические каплеобразователи. Потоки жидкости из верхнего и нижнего сливов гидроциклонов поступают в цилиндрические камеры в виде закрученных струй, энергия которых используется для дальнейшей гидродинамической обработки нефтепромысловых сточных вод: в них происходит дальнейшее укрупнение капель нефти, что повышает эффективность разделения эмульсий типа «нефть в воде» методом отстаивания. Концентрация нефти в нефтепромысловых сточных водах при этом снижается с 3000 до 60 мг/л, а содержание механических примесей – с 200 до 50 мг/л. Данные блочные гидроциклонные установки внедрены на предприятиях ОАО «Татнефть».

Для снижения концентрации в нефтепромысловых сточных водах нефтепродуктов и механических примесей до 10 мг/л их после обработки в установках типа «блок гидроциклон – отстойник» или «блок гидроциклон – цилиндрические камеры – отстойник» целесообразно направлять на доочистку в фильтровальные установки, состоящие из скорых или сверхскоростных фильтров.

Блочные гидроциклонные установки имеют высокую удельную производительность, компактность, полностью автоматизированы, представляют собой блоки полного заводского изготовления; дают возможность для создания эффективной технологии очистки нефтепромысловых сточных вод при наименьших материальных и энергетических затратах.


Ключевые слова


block hydrocyclone– sump;filtration system;hydrocyclone – cylindrical chamber –sump;oil;oilfield wastewater;purification;waterflooding of oil reservoirs;блок гидроциклон – отстойник;блок гидроциклон – цилиндрические камеры – отстойник;заводнение нефтяных пластов;нефтепромысловые сточные воды;нефть;очистка;фильтровальная станция

Полный текст:

PDF

Литература


Миронов Е.А. Закачка сточных ввод нефтяных месторождений в продуктивные и поглощающие горизонты. М.: Недра. 1976. 168 с.

Бусарев А.В. Шешегова И.Г., Кожуков И.В. К вопросу подготовки технической воды для ее использования в системах подержания пластового давления // «Чистая вода. Казань» сб. матер.VI междунар. конгресса. Казань: ООО «Куранты». 2015. С. 250–252.

Кожуков И.В., Бусарев А.В., Шешегова И.Г. Разработка установки подготовки воды для заводнения нефтяных пластов // Наука и образование в жизни современного общества: сб. науч. тр. по материалам междунар. науч.–практ. конф. 30 апреля 2015 г. в 14 томах: том 2. Тамбов: Консалтинговая компания «ЮКОМ», 2015. С. 65–67.

Журба М.Г., Соколов Л.И., Говорова Ж.М. Водоснабжение. Проектирование систем и сооружений: в 3т. Т.2. Очистка и кондиционирование природных вод: учеб. пособие. 3-е изд. перераб. и доп. М.: Издательство АСВ, 2010. 552 с.

Бусарев А.В., Селюгин А.С., Гареев Б.М., Манвелян Ш.Г. Исследования процессов очистки поверхностных стоков // Вода: химия и экология. 2014. №8. С. 115-118.

Бусарев А.В. Интенсификация отчистки нефтесодержащих сточных ввод с применением гидроциклонов с противодавлением на сливах: дис…. канд. техн. наук: 05.23.04: защищена 13.05.97. Казань, 1997. 244 с.

Селюгин А.С. Разработка и моделирование гидроциклонных установок очистки нефтесодержащих сточных вод: дис…. канд. техн. наук: 05.23.04: защищена 18.06.96. Казань, 1995. 180 с.

Адельшин А.А., Адельшин А.Б., Урмитова Н.С. Гидродинамическая очистка нефтепромысловых сточных вод на основе применения закрученных потоков: монография. Казань: КГАСУ, 2011. 245 с.




DOI: http://dx.doi.org/10.17122/ogbus-2015-4-199-215

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.