Что не является источником водоснабжения при ппд
Добыча нефти и газа
Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!
Источники водоснабжения системы ППД
На Приобского нефтяном месторождении в 1991 году начата закачка воды в целях поддержания пластового давления (ППД)
За время эксплуатации системы ППД лишь в 1992-1993 гг. были выполнены годовые задания по закачке воды в пласт. Впоследствии невыполнение годового планового задания составляло от 1 до 13%, то есть в целом было достаточно близко к плановому.
По промысловой отчетности невыполнение плана связывается в первую очередь с дефицитом воды, возникшего из-за плохой работы водозаборных скважин.
Плановые и фактические объемы закачки воды за 1991-1996гг представлены в табл.4.9., рис. 4.16.
Таблица 4.9. Динамика объемов закачки подземной воды в системе ППД
Объем закачки подземной воды, тыс. м³
 |
Рис. 4.16. Динамика плановых и фактических объемов закачки воды
Требования к системе ППД и качеству воды
С 1 июля 1990 г. введен в действие отраслевой стандарт ОСТ 39-225-88 «Вода для заводнения пластов. Требования к качеству », которым определены показателии нормы качества воды:
1.Водородный показатель pH(от 4,5 до 8,5).
3.Совместимость с пластовой водой и породой.
4.Размер частиц механических примесей.
5.Содержание нефти и механических примесей.
6.Содержание растворенного кислорода (до 0,5 мг/л).
7.Набухаемость пластовых глин.
10.Наличие сульфатвосстанавливающих бактерий.
11.Содержание трехвалентного железа.
Стандарт обязателен для всех предприятий и организаций, осуществляющих проектирование новых и реконструкцию существующих установок подготовки воды для заводнения нефтяных пластов. Однако в действительности до настоящего времени контроль качества вод, используемых для заводнения, ведется практически повсеместно по двум показателям – содержанию нефти и механических примесей, которые были определены СТП 0148463-007-88 «Временные нормы содержания твердых взвешенных веществ и нефтепродуктов в воде, используемой в системах поддержания пластового давления на месторождениях Главтюменнефтегаза». Для того чтобы выполнить требования ОСТ 39-225-88 необходимо не только значительное расширение работ по контролю качества, но и радикальное изменение технологии подготовки воды перед использованием ее в системах ППД. Если до настоящего времени подготовка нефтепромысловых сточных вод заключалась в очистке ее от нефти и механических примесей, а пресные воды никак не обрабатывались вообще, то по ОСТ 39–225-88 потребуется организация таких технологических процессов как обескислораживание, удаление сероводорода, подавление сульфатвосстанавливающих и других микроорганизмов (стерилизация ), обезжелезивание, ингибирование с целью предупреждения выпадения солей и снижения коррозионной активности вод.
К настоящему времени некоторые из этих технологических процессов испытывались и применялись на месторождениях Западной Сибири. Это относится к применению ингибиторов коррозии и солеотложения, а также подавлению микроорганизмов с помощью химических реагентов (биоцидов). Такие технологические процессы как обескислораживание, удаления сероводорода и ионов железа из вод никогда не испытывались. О сложности такой задачи говорит то обстоятельство, что до настоящего времени далеко не во всех городах и населенных пунктах области осуществляется обезжелезивание питьевой воды, не говоря о технической. Предварительные технологические проработки показывают, что для организации подготовки воды по ОСТу 39-225-88 потребуется коренное изменение технологии подготовки воды, многократное увеличение затрат на подготовку воды перед закачкой ее в продуктивные пласты.
В принципе, вода должна иметь качества, которые позволяют закачивать ее в нефтяные пласты при заданном расходе и допустимых давлениях с наименьшими затратами. Вода не должна вызывать коррозию, большую той, которая может быть признана экономически допустимой в течении времени, необходимого для извлечения промышленных запасов нефти.
При таком определении к качеству воды можно применить два основных критерия:
— пригодность для нагнетания в конкретные продуктивные пласты;
-предотвращение коррозионного действия трубопроводов и оборудования.
Пригодность воды означает, что необходимый объем ее может быть закачан в пласт при экономически оправданных величинах давления. Необходимо так же иметь ввиду, что завышенные нормы качества воды приведут к неоправданным дополнительным затратам и усложнению схем очистки воды.
В настоящее время существуют научно-обоснованные допустимые нормы только по содержанию в закачиваемой воде твердых взвешанных веществ (ТВВ) и нефтепродуктов, приведенные в СТП 0148463-007-88. Другие документы и источники содержат лишь рекомендуемые нормы, которые носят общепринятый характер. Например, рекомендуется, что в воде, закачиваемой в пласт, не должно содержаться более чем 10 3 клеток сульфато- восстанавливающих бактерий на 1 мл, растворенного кислорода – не более 0,5-1,0 мг/л, окисного железа не более 0,3 мг/л, pHот 7,8-8,0.
С учетом того, что данные нормы имеют общепринятый характер, а для конкретных рекомендаций необходимо учитывать все особенности района и месторождения, нормировать воду по химическому составу необходимо на основании лабораторных и опытных работ. Для приобского месторождения указанные работы не проводились.
При выборе оборудования и технологии подготовки воды для закачки в пласты на Приобском месторождении учитывались требования действующих нормативных документов по качеству воды в системе ППД (ОСТ 39-225-88
«Вода для заводнения пластов. Требования к качеству»; СТП 0148463-007-88 «Временные нормы содержания ТВВ и нефтепродуктов в воде, используемой в системах ППД на месторождениях Главтюменнефтегаза»), а также опыт эксплуатации системы ППД на Приобском месторождении.
— реальные дебиты водозаборных скважин, оборудованных погружными насосами типа УЭЦН и ЭЦН, составляют от 450 до 1150 м 3 /с и имеют тенденцию к снижению из-за засорения призабойной зоны;
— для очистки и дегазации сеноманской воды используются гидроциклоны и горизонтальные сепараторы, что позволяет отсепарировать газ и снизить содержание ТВВ на приеме КНС в 2-6 раз по сравнению с водой из водозаборных скважин;
— среднее содержание ТВВ в сеноманской и пресной воде за 1996-1997г. г. до и после очистки приведено в таблице 4.10. Увеличение содержания ТВВ после очистки в отдельные периоды было вызвано неудовлетворительной работой оборудования по очистке воды и несвоевременным удалением накопившихся осадков. Увеличение содержания мехпримесей в исходной воде, подаваемой из сеноманских скважин, объясняется неэффективной работой забойных фильтров в водозаборных скважин;
— использование пресной воды для закачки в пласт (от плавучей водоносной) в период 1997-1998 г.г. показало сравнительно невысокое содержание КВЧ в закачиваемой воде без дополнительной очистки (от 2 до 20 мг/л в зимний период и повышаясь до 120 мг/л в паводковый период).
— используемая система очистки недостаточна для очистки воды для Приобского месторождения, согласно требованиям СТП 0148463-007-88 (особенно для пласта АС12 );
— используемые погружные насосы (типа УЭЦН и ЭЦН) имеют низкий коэффициент эксплуатации (от 0,4 до 0,56) ввиду их незначительного межремонтного периода (МРП), а также из-за отсутствия качественных фильтров на забое скважин.
Учитывая, что добываемая вместе с нефтью пластовая вода подлежит полной утилизации (т.е. закачке в пласт) при выборе установок для предварительного сброса воды и УПН, а также оборудования для очистки пластовой воды после УПСВ и УПН, необходимо учитывать требования к качеству воды, закачиваемой в продуктивные пласты Приобского месторождения.
Таблица 4.10. Содержание ТВВ в закачиваемой воде на КНС и в водозаборных скважинах, мг/л за 1996-1997г.г.
Добыча нефти и газа
Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!
Источники водоснабжения системы ППД
На Приобского нефтяном месторождении в 1991 году начата закачка воды в целях поддержания пластового давления (ППД)
За время эксплуатации системы ППД лишь в 1992-1993 гг. были выполнены годовые задания по закачке воды в пласт. Впоследствии невыполнение годового планового задания составляло от 1 до 13%, то есть в целом было достаточно близко к плановому.
По промысловой отчетности невыполнение плана связывается в первую очередь с дефицитом воды, возникшего из-за плохой работы водозаборных скважин.
Плановые и фактические объемы закачки воды за 1991-1996гг представлены в табл.4.9., рис. 4.16.
Таблица 4.9. Динамика объемов закачки подземной воды в системе ППД
Объем закачки подземной воды, тыс. м³
| |
Рис. 4.16. Динамика плановых и фактических объемов закачки воды
Требования к системе ППД и качеству воды
С 1 июля 1990 г. введен в действие отраслевой стандарт ОСТ 39-225-88 «Вода для заводнения пластов. Требования к качеству », которым определены показателии нормы качества воды:
1.Водородный показатель pH(от 4,5 до 8,5).
3.Совместимость с пластовой водой и породой.
4.Размер частиц механических примесей.
5.Содержание нефти и механических примесей.
6.Содержание растворенного кислорода (до 0,5 мг/л).
7.Набухаемость пластовых глин.
10.Наличие сульфатвосстанавливающих бактерий.
11.Содержание трехвалентного железа.
Стандарт обязателен для всех предприятий и организаций, осуществляющих проектирование новых и реконструкцию существующих установок подготовки воды для заводнения нефтяных пластов. Однако в действительности до настоящего времени контроль качества вод, используемых для заводнения, ведется практически повсеместно по двум показателям – содержанию нефти и механических примесей, которые были определены СТП 0148463-007-88 «Временные нормы содержания твердых взвешенных веществ и нефтепродуктов в воде, используемой в системах поддержания пластового давления на месторождениях Главтюменнефтегаза». Для того чтобы выполнить требования ОСТ 39-225-88 необходимо не только значительное расширение работ по контролю качества, но и радикальное изменение технологии подготовки воды перед использованием ее в системах ППД. Если до настоящего времени подготовка нефтепромысловых сточных вод заключалась в очистке ее от нефти и механических примесей, а пресные воды никак не обрабатывались вообще, то по ОСТ 39–225-88 потребуется организация таких технологических процессов как обескислораживание, удаление сероводорода, подавление сульфатвосстанавливающих и других микроорганизмов (стерилизация ), обезжелезивание, ингибирование с целью предупреждения выпадения солей и снижения коррозионной активности вод.
К настоящему времени некоторые из этих технологических процессов испытывались и применялись на месторождениях Западной Сибири. Это относится к применению ингибиторов коррозии и солеотложения, а также подавлению микроорганизмов с помощью химических реагентов (биоцидов). Такие технологические процессы как обескислораживание, удаления сероводорода и ионов железа из вод никогда не испытывались. О сложности такой задачи говорит то обстоятельство, что до настоящего времени далеко не во всех городах и населенных пунктах области осуществляется обезжелезивание питьевой воды, не говоря о технической. Предварительные технологические проработки показывают, что для организации подготовки воды по ОСТу 39-225-88 потребуется коренное изменение технологии подготовки воды, многократное увеличение затрат на подготовку воды перед закачкой ее в продуктивные пласты.
В принципе, вода должна иметь качества, которые позволяют закачивать ее в нефтяные пласты при заданном расходе и допустимых давлениях с наименьшими затратами. Вода не должна вызывать коррозию, большую той, которая может быть признана экономически допустимой в течении времени, необходимого для извлечения промышленных запасов нефти.
При таком определении к качеству воды можно применить два основных критерия:
— пригодность для нагнетания в конкретные продуктивные пласты;
-предотвращение коррозионного действия трубопроводов и оборудования.
Пригодность воды означает, что необходимый объем ее может быть закачан в пласт при экономически оправданных величинах давления. Необходимо так же иметь ввиду, что завышенные нормы качества воды приведут к неоправданным дополнительным затратам и усложнению схем очистки воды.
В настоящее время существуют научно-обоснованные допустимые нормы только по содержанию в закачиваемой воде твердых взвешанных веществ (ТВВ) и нефтепродуктов, приведенные в СТП 0148463-007-88. Другие документы и источники содержат лишь рекомендуемые нормы, которые носят общепринятый характер. Например, рекомендуется, что в воде, закачиваемой в пласт, не должно содержаться более чем 10 3 клеток сульфато- восстанавливающих бактерий на 1 мл, растворенного кислорода – не более 0,5-1,0 мг/л, окисного железа не более 0,3 мг/л, pHот 7,8-8,0.
С учетом того, что данные нормы имеют общепринятый характер, а для конкретных рекомендаций необходимо учитывать все особенности района и месторождения, нормировать воду по химическому составу необходимо на основании лабораторных и опытных работ. Для приобского месторождения указанные работы не проводились.
При выборе оборудования и технологии подготовки воды для закачки в пласты на Приобском месторождении учитывались требования действующих нормативных документов по качеству воды в системе ППД (ОСТ 39-225-88
«Вода для заводнения пластов. Требования к качеству»; СТП 0148463-007-88 «Временные нормы содержания ТВВ и нефтепродуктов в воде, используемой в системах ППД на месторождениях Главтюменнефтегаза»), а также опыт эксплуатации системы ППД на Приобском месторождении.
— реальные дебиты водозаборных скважин, оборудованных погружными насосами типа УЭЦН и ЭЦН, составляют от 450 до 1150 м 3 /с и имеют тенденцию к снижению из-за засорения призабойной зоны;
— для очистки и дегазации сеноманской воды используются гидроциклоны и горизонтальные сепараторы, что позволяет отсепарировать газ и снизить содержание ТВВ на приеме КНС в 2-6 раз по сравнению с водой из водозаборных скважин;
— среднее содержание ТВВ в сеноманской и пресной воде за 1996-1997г. г. до и после очистки приведено в таблице 4.10. Увеличение содержания ТВВ после очистки в отдельные периоды было вызвано неудовлетворительной работой оборудования по очистке воды и несвоевременным удалением накопившихся осадков. Увеличение содержания мехпримесей в исходной воде, подаваемой из сеноманских скважин, объясняется неэффективной работой забойных фильтров в водозаборных скважин;
— использование пресной воды для закачки в пласт (от плавучей водоносной) в период 1997-1998 г.г. показало сравнительно невысокое содержание КВЧ в закачиваемой воде без дополнительной очистки (от 2 до 20 мг/л в зимний период и повышаясь до 120 мг/л в паводковый период).
— используемая система очистки недостаточна для очистки воды для Приобского месторождения, согласно требованиям СТП 0148463-007-88 (особенно для пласта АС12 );
— используемые погружные насосы (типа УЭЦН и ЭЦН) имеют низкий коэффициент эксплуатации (от 0,4 до 0,56) ввиду их незначительного межремонтного периода (МРП), а также из-за отсутствия качественных фильтров на забое скважин.
Учитывая, что добываемая вместе с нефтью пластовая вода подлежит полной утилизации (т.е. закачке в пласт) при выборе установок для предварительного сброса воды и УПН, а также оборудования для очистки пластовой воды после УПСВ и УПН, необходимо учитывать требования к качеству воды, закачиваемой в продуктивные пласты Приобского месторождения.
Таблица 4.10. Содержание ТВВ в закачиваемой воде на КНС и в водозаборных скважинах, мг/л за 1996-1997г.г.
Нефть, Газ и Энергетика
Блог о добычи нефти и газа, разработка и переработка и подготовка нефти и газа, тексты, статьи и литература, все посвящено углеводородам
Вода для ППД
Требования, предъявляемые к воде для закачки в пласт для поддержания пластового давления.
Поддержание пластового давления (ППД) заводнением требует использования больших объемов качественной воды. Решение проблемы водоснабжения сводится к изысканию надежного и водообильного источника (с оценкой запасов и возможных расходов воды), обоснованию качества воды и разработке технологии ее подготовки. Расход закачиваемой воды определяется стадией разработки месторождения.
Источники закачиваемой воды могут быть разными. В настоящее время, на различных промыслах используют воды: открытых водоемов (рек, озер, водохранилищ, морей); грунтовые (подрусловые и артезианские); глубинные (нижних и верхних глубинных водоносных горизонтов); сточные.
Грунтовые воды характеризуются значительным многообразием химического состава, небольшим содержанием взвешенных частиц.
Воды открытых водоемов содержат большое количество механических примесей (глины или песка).
Воды глубинных водоносных горизонтов в большей степени минерализованы и часто не требуют дополнительной подготовки.
Сточные воды состоят в основном из пластовых, добываемых вместе с нефтью, пресных, подаваемых в установки подготовки нефти и ливневых вод. Они минерализованы ( 15 – 3000 г / л ), обладают хорошими нефтевытесняющими свойствами, но содержат большое количество эмульгированной нефти, механических примесей, а также диоксида углерода и сероводорода.
Источник воды выбирают на основе данных технико-экономического анализа с учетом технологии водоподготовки.
Требования к воде нагнетаемой в пласт меняются в зависимости от:
— свойств продуктивного горизонта (пласта);
— от его строения и неоднородности;
— от типа закачиваемой жидкости;
— от характера решаемых промысловых задач.
Классические требования, предъявляемые к нагнетаемой в продуктивный пласт воде :
· невысокое содержание механических примесей;
· незначительное содержание эмульгированной нефти;
· коррозионная инертность по отношению к напорным и распределительным трубопроводам, насосам, скважинному оборудованию нагнетательных скважин;
· отсутствие в воде сероводорода, диоксида углерода, водорослей, микроорганизмов инициирующих интенсивное развитие коррозии оборудования и существенное снижение приемистости нагнетательных скважин.
Особое внимание при закачке в пласт «первичной» или «повторной» воды уделяют составу солей и их содержанию. Химический состав сопоставляют с составом пластовой воды с целью выяснения степени совместимости этих жидкостей в пластовых условиях.
Охрана окружающей среды при сборе и утилизации сточных вод
Для охраны окружающей среды следует не допускать попадания сточных вод в реки и водоемы, своевременно собирать нефть с поверхности прудов-отстойников, устранять неисправности в устройстве прудов-отстойников и других гидротехнических сооружений.
Добыча нефти и газа
Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!
Источники закачиваемой воды в пласт
Поддержание пластового давления (ППД) заводнением требует использования больших объемов качественной воды. Решение проблемы водоснабжения сводится к изысканию надежного и водообильного источни
ка ( с оценкой запасов и возможных расходов воды), обоснованию качества воды и разработке технологии ее подготовки. Расход закачиваемой воды определяется стадией разработки месторождения ( рис. 10 ).
Рис. 10 Динамика относительного отбора жидкости, нагнетания воды,
потребности в воде ν и нефтеотдачи η во времени (по М.Л.Сургучеву)
Источники закачиваемой воды могут быть разными. В настоящее время, на различных промыслах используют воды : открытых водоемов (рек, озер, водохранилищ, морей ); грунтовые ( подрусловые и артезианские ); глубинные ( нижних и верхних глубинных водоносных горизонтов); сточные.
Воды открытых водоемов значительно уступают по качеству, содержат большое количество механических примесей ( глины или песка ), особенно в период ливней и паводков, снеготаяния, способны вызвать набухание глин.
Воды глубинных водоносных горизонтов в большей степени минерализованы и часто не требуют дополнительной подготовки.
Сточные воды состоят в основном из пластовых, добываемых вместе с нефтью, пресных, подаваемых в установки подготовки нефти и ливневых вод. Они минерализованы ( 15 3000 г / л ) и обладают хорошими нефтевытес-няющими свойствами.
Но содержат большое количество эмульгированной нефти, механических примесей, а также диоксида углерода и сероводорода.
Источник воды выбирают на основе данных технико-экономического ана-лиза с учетом технологии водоподготовки.
На юрских продуктивных объектах месторождений Западной Сибири в качестве рабочего агента в основном используют воду апт-альб-сеноманского горизонта. Воды апт-сеноманского комплекса имеют практически повсеместное распространение, хлоридно-натриевые, слабощелочные, соленые с минерали-зацией 10 г / л.
Воды стабильны к выпадению карбонатов кальция, возможным является выпадение гидроокиси железа. Состав вод устойчив во времени. При смешении с пластовой водой они практически не дают осадка.
Нефтяная промышленность
Поиск по этому блогу
вторник, 27 марта 2018 г.
Особенности водоснабжения систем ППД с использованием поверхностных вод
Грунтовые воды (значительное многообразие химического состава (минерализация 100-200 мг/л), небольшое сод-е взвешенных частиц). Можно закачивать без спец. подготовки. Воды глубинных горизонтов (минерализованы, не требуют дополнительной обработки). Воды поверхностных водоемов (уступают по качеству грунтовым и глубинным, содержат большое кол-во механических примесей (глины, ила, песка), способны вызвать набухание глин, кроме морской воды).Сточные воды (около 83% пластовых, 12% пресных, 5% ливневых вод). Минерализация 15-3000 мг/л, хорошие нефтевытесняющие свойства, содержат большое кол-во эмульгированной нефти, механических примесей, а также диоксида углерода и сероводорода. Общие требования к закачиваемой воде:ограниченное сод-е мех-х примесей (ТВЧ) и соединений железа; отсутствие сероводорода и углекислоты д/предотвращения коррозии оборудования; отсутствие органических примесей (бактерий, водорослей); химич-я совместимость с пластовой водой. Классическая схема водоснабжения системы ППД
Насосная станция первого подъема Исп-ся только при сифонном водозаборе.
Оборудование станции располаг-ся в бетонном бункере вместе с вакуумными котлами, вакуумными насосами и содержит три насосных агрегата (один – резервный).
В бункере установлены также системы автоматического управления, контроля и измерения параметров всего технологического и электрического оборудования.
Резервуары обеспечивают непрерывную работу всей системы заводнения, являются источником непрерывной работы в течение шести часов.
Станция подготовки воды предназначена для доведения воды до необходимого качества за счет следующих процессов:
коагуляция — укрупнение мельчайших взвешенных в воде частиц добавлением в воду глинозема (сернокислого алюминия AL2(SO4)3∙18H2O) или железного купороса (FeSO4); фильтрация — очистка воды от взвешенных частиц после коагуляции в песчаных фильтрах; обезжелезивание — удаление из воды закисей или окисей железа; обескислороживание – хим-м или аппаратным путем; умягчение — подщелачивание гашеной известью с целью доведения рН воды до 7-8, что приводит к интенсивной коагуляции; хлорирование — угнетение бактерий и микроорганизмов;
БКНС изготавливаются в виде отдельных блоков: основной блок (насос, электродвигатель с масляной системой и другими элементами); вспомогательные блоки (электрич-е распределительные устройства, распределительная гребенка водовода высокого давл-я, низковольтное оборудование и блок управления и автоматики). Схема и принцип работы водоочистной станции.
Вода из открытых водоемов центробежными насосами первого подъема направляется в нижнюю часть вертикального конусного смесителя. При этом из дозирующего устройства в воду подается необходимое кол-во коагулянта, способствующего укрупнению взвешенных частиц. В смесителе коагулянт равномерно перемешивается со всем объемом воды. Обработанная хим-м реагентом вода ч/з верхнюю часть смесителя поступает в нижнюю часть осветлителей, где возникшие хлопья оседают в их шахтах. Из осветлителей вода с небольшим сод-ем мех-х примесей направл-ся на фильтры, затем самотеком попадает в резервуары, из кот-х центробежными насосами второго подъема перекачивается на КНС. Из КНС вода подается в НС. Д/промывки загрязненных фильтров насос подает очищенную воду из резервуара в дренажную систему фильтров для их очистки. Из фильтров загрязненная вода попадает ч/з стояк 9 в канализационный лоток 10 и сбрасывается снова в другое место водоема, из которого она поступила на прием насоса.