какое оборудование применяется при грубой очистки пластовых сточных вод

Водоподготовка и водоочистка

Очистка пластовых и подтоварных вод, которые образуются параллельно с первичной нефтепереработкой, является сопутствующим процессом, но который также требует особого внимания. Этому и посвящена данная статья.

Процесс первичной очистки сырой нефти сопровождается получением подтоварной воды, которая может быть использована в технологических нуждах на предприятиях. К тому же, при добыче нефтепродуктов освобождается большой объем пластовой воды, которая тоже, в свою очередь, применяется на производствах. Но эта жидкость всегда имеет в своем составе соли, механические примеси, частицы газа, нефти и другие элементы, которые необходимо удалить.

Способы очистки пластовых и подтоварных вод

Фильтрование является одним из наиболее распространенных способов, который не требует дополнительных реагентов, но при этом имеет высокую производительность и отличается высокой степенью очистки, так как основано на применении гидрофобного фильтра, позволяющего задерживать большое количество взвешенных частиц и примесей.

Метод коалесценции основан на применении коалесцирующих насадок, которые являются «расходным» материалом, так как происходит их постепенное заполнение каплями нефти, газа и механическими частицами.

Процесс дегазации воды позволяет освобождать газовые частицы и использовать полученный газ в производственных нуждах дальше.

Оборудование для очистки пластовых и подтоварных вод

Для целей очистки на нефте­перера­батывающих заводах применяются:

Так, отстойники и аппараты позволяют эффективно очищать пластовую воду с содержанием:

В зависимости от типа оборудования и объема емкости (до 200 м 3 ) производительность отстойников разного вида составляет от 500 до 15000 м 3 /ч.

Устройство отстойников и аппаратов для очистки воды от нефтепродуктов

Отстойники представляют собой горизонтальные емкости, которые внутри разделены на негерметичные отсеки, имеют гидрофобные фильтры или коалесцирующие фильтр-насадки, задерживающие содержащиеся в воде механические примеси, взвешенные нефть или газ.

Например, внутри гидрофобных отстойников имеется один или несколько гидрофобных слоев водонефтяной эмульсии, задерживающие нефтяные капельки, которые затем выводятся из корпуса. Количество отсеков зависит от объема оборудования, требований к производительности и степени очистки воды.

В отстойниках с жидкостным фильтром также присутствует гидрофобный слой нефти, на котором оседают нефть и механические примеси. Дополнительно действующая внутри гравитационная сила увеличивает степень очистки пластовой или сточной воды.

В аппаратах очистки воды, в том числе глубокой, устанавливаются коалесцирующие насадки, на которых оседают те вещества, которые необходимо удалить из воды: нефть, газ, взвешенные частицы грязи. Эти фильтр-насадки постепенно загрязняются и требуют замены.

Флотаторы-дегазаторы характеризуются наличием дестабилизатора фазового состояния, который выполняет функцию очистки от эмульгированной нефти и частиц газа за счет понижения давления в основном отсеке.

Использование всего ассортимента оборудования для очистки воды позволяет получать на выходе очищенную воду со следующим показателями:

(*полный ассортимент оборудования для очистки пластовых вод Вы можете посмотреть в соответствующем разделе Каталога продукции)

Источник

Очистка пластовой воды

Методы и технологии очистки

Очистка пластовых вод является актуальной задачей нефтедобывающего комплекса. Как правило, пластовые воды весьма агрессивны, способны вызывать активную коррозию оборудования, нарушать герметичность скважин. оказывать негативное влияние на окружающую природную среду. Для их очистки используются как специально разработанные методы, так и методы, которые применяются в смежных отраслях производства.

Выбор методов и оборудования для очистки сточных пластовых вод базируются на удалении из них нефтяной эмульсии и взвешенных частиц. Основными методами в данном случае будут являться:

Сложность состава пластовых вод требует сочетания различных методов при очистке.

01. Отстаивание

Отстаивание является первым этапом механической очистки пластовых вод. Процесс происходит под действием гравитационных сил, когда тяжелые фракции (твердые взвешенные частицы) осаждаются, а легкие (капли нефти и нефтяная эмульсия) поднимаются к поверхности потока, который находится в состоянии покоя или медленно движется по резервуару. Очистка от нефти осуществляется в нефтеловушках, которые используются в случае содержания нефти в сточных пластовых водах более 100 мл/л.

Вода, прошедшая отстаивание и очищенная от нефти, называется подтоварной.

02. Коалесценция

В фильтровальном оборудовании явление коалесценции используется для создания условий, которые способствуют укрупнению капель нефти и более эффективному их дальнейшему удалению. Коалесцирующие фильтры устанавливаются, как правило, на входе воды в нефтеловушку.

03. Флотация

Для очистки загрязнений из сточных пластовых вод применяются методы механической и химической флотации. На первом этапе механической флотации с помощью пузырьков газа удаляются нефтяные остатки, а также, при добавлении коагулянта, прочие растворенные углеводороды, сероводород и углекислый газ.

04. Фильтрация

Фильтрацию применяют для доочистки пластовых вод, прошедших предварительную очистку. Для этого используют установки с зернистым фильтром, как правило, кварцевым песком. Он эффективно задерживает взвешенные частицы и нейтрален по отношению к железу. Чтобы очистить воду от примесей железа, на фильтрующие элементы наносят слой катализатора, либо они сами изготавливаются из материалов с каталитическими свойствами.

Подтоварные воды пропускают через ультрафильтры уже после флотации для удаления взвешенных частиц и остатков нефтяных включений.

05. Озонирование

Озонирование является заключительным этапом глубокой очистки пластовых вод. Данные метод позволяет эффективно удалять бактериальное загрязнение, тетраэтилсвинец и улучшать органолептические качества очищенной воды.

Возврат очищенной воды в продуктивный нефтяной пласт возможен только после дегазации и пропускании через фильтр с песчаной загрузкой. При этом не требуется удаления кислорода из пластовой воды, но очистка от нефтяных загрязнений должна быть наиболее полной.

Источник

Добыча нефти и газа

Изучаем тонкости нефтегазового дела ВМЕСТЕ!

Подготовка сточных пластовых вод

Сточные воды, используемые в целях поддержания пластового давления состоят на 85 – 90 % из добытой пластовой воды. В нефтедобывающей промышленности применяются как специально разработанные методы подготовки сточных пластовых вод, так и заимствованные из смежных отраслей, применяющих крупнотоннажные системы очистки воды.

Наиболее часто применяют следующие методы:

· фильтрование воды через пористые или иные среды;

· удаление примесей поглотителями;

В качестве технических средств для отстаивания воды используют резервуары отстойники, нефтеловушки, пескоотделители и пруды-отстойники.

Резервуары – отстойники обеспечивают очистку стойной воды по герме-тизированной схеме. В зависимости от производительности, качества сырья и

требований к очищенной воде применяют резервуары различной вместимости

( от 200 до 5 000 м 3 )с разнообразной начинкой и обвязкой. Выбор и расчет резервуаров проводится исходя из времени отстаивания воды в течение 8 – 16 часов. Процесс очистки может производится в циклическом или непрерывном режиме. Обвязка водоочистных резервуаров большей частью последовательная.

Для глубокой очистки нефтепромысловых сточных вод от эмульгированной нефти и твердых механических примесей предназначен отстойник с патронными фильтрами ОПФ-3000.

Рис. 14 Отстойник для очистки нефтепромысловых сточных вод

Отстойник с патронными фильтрами ОПФ-3000

Предназначен для глубокой очистки нефтепромысловых сточных вод от эмульгированной нефти и твердых механических примесей, Отстойник входит в состав комплекса оборудования для очистки сточныx вод, используемых в системе ППД (рис. 15 ).

Рис. 15 Отстойник с патронными фильтрами ОПФ – 3000

1 – емкость; 2 – фильтр – патрон; 3 – блок фильтр – патронов; 4 – отражательный лоток; 5 – сборник чистой воды; 6 – лестница; 7 – люк – лаз; 8 – поворотное устройство; 9 – труба входная.

Основные технические данные

Рабочее давление, Мпа (кгс/см2), не более ……………0,6 (6)

Объем отстойника, м3 ………………………………………125

Количество фильтров, шт……………………………………16

Скорость фильтрации, м3/ч, не более ……………………10

Площадь фильтрации одного фильтра, м2……………….1

Рабочая среда …………………………..сточные воды установок подготовки

нефти и объектов нефтесборного пар-

нефть, твердую примесь в виде частиц

песка и глины, сульфида и гидроокиси

железа, углеводородные газы и серо-

Температура рабочей среды, К …………………………… 283 – 333

Содержание примесей в воде, поступающей на очистку, мг/л, не более:

Эмульгированной нефти ……………………………………..2000

Содержание примесей в очищенной воде, мг/л, не более:

Эмульгированной нефти ……………………………………..20

Содержание сероводорода в сточной воде,

Разность плотностей воды и нефти,

Габаритные размеры отстойника

(длина х ширина х высота), мм………………………………19000 х 3000 х 3865

масса отстойника, кг …………………………………………. 22000

Описание конструкции и принцип действия

Отстойник ОПФ-3000 (рис. 15) представляет собой стандартную горизонтальную цилиндрическую емкость 1, внутри которой расположены 16 фильтр-патронов 2, объединенных в четыре блока фильтр-патронов 3, четыре отражательных опорных лотка 4, сборник чистой воды 5 и лестница 6. Емкость устанавливается на две седловидные опоры имеет люк-лаз 7, монтажные люки, штуцеры для подсоединения технологических трубопроводов, установки предохранительных клапанов и приборов КИПиА.

Емкость оборудована поворотным устройством 8 для монтажа и демонтажа крышки люка-лаза, грузоподъемными элементами и деталями для крепления теплоизоляции.

Принцип работы отстойника

Сточная вода установок подготовки нефти, прошедшая предварительно грубую очистку, поступает через распределитель-гребенку и входную трубу 9 во внутреннюю полость фильтров, откуда под действием напора фильтру­ется через пенополиуретан в полость отстойника. При фильтрации эмуль­сии через ППУ происходит укрупнение частиц эмульгированной тонкодис­персной нефти до пленочной, которая потоком жидкости отрывается от по­верхности фильтра и всплывает в верхнюю часть отстойника.

Очищенная сточная вода постоянно выводится через сборник чистой воды и подается в систему поддержания пластового давления (ППД).

Всплывшая нефть постоянно или периодически выводится из отстойника через штуцер нефти в емкость уловленной нефти. Выпадающая на дно ем­кости твердая примесь постоянно или периодически, в зависимости от ин­тенсивности накопления, дренируется с жидкостью в илонакопитель.

Ввод сточной воды в отстойник с двух противоположных сторон позволяет равномерно распределить жидкость в емкости и увеличить коэффициент ис­пользования объема отстойника. Расположение фильтров в верхней части отстойника сокращает высоту всплывания частиц нефти и, как следствие, про­должительность пребывания жидкости в отстойнике. Пенополиуретан рабо­тает в режиме самоочищения и не требует регенерации, что обеспечивает работу фильтров без замены не менее 12 месяцев.

Автоматизация и контроль

Давление в отстойнике изме­ряется и контролируется визу­ально с помощью манометра ВЗ-16рб. При повышении давления выше заданного манометр ВЗ-16рб выдает сигнал на щит уп­равления и контроля отстойни­ком.

Для проверки показаний это­го манометра на отстойник уста­навливается манометр общего назначения ОБМ-1,5-160 ГОСТ 8625-77.

Производительность отстой­ника определяется расходомера­ми типа «Турбоквант» (ВНР), «Норд» (Россия) или другими расходомерами с верхним пре­делом измерения до 150 мУч с точностью измерения ±0,5%. Расходомеры должны быть уста­новлены за отстойником.

Регулирование производи­тельности отстойника в зависи­мости от качества очистки про­изводится задвижкой на линии вывода очищенной воды.

Под отстойник подготавлива­ется площадка согласно проек­ту привязки.

Отстойник устанавливается на фундаментные плиты или опоры и крепится анкерными болтами.

Конструкция фундаментов и опор, их расположение, марка бе­тона, глубина заложения их по­дошв определяются проектом привязки.

Проверяется горизонтальность установки отстойника в двух вза­имно перпендикулярных направ­лениях.

Отстойник поставляется в полностью собранном виде, с установленны­ми внутренними устройствами, не требующими разборки при монтаже. Ответные фланцы поставляются прикрепленными к штуцерам отстойника с рабочими прокладками и крепежными деталями.

Отстойник поставляется с приваренными деталями для крепления изоляции, строповки, без запасных частей к сборочным узлам или деталям.

Источник

Какое оборудование применяется при грубой очистки пластовых сточных вод

Очистка пластовых вод- это один из этапов применяемых на нефтеперерабатываемых заводах.

Оборудование для нефтеперерабатывающих месторождений и заводов

Очистка сточных вод от нефтепродуктов очень важное мероприятие. Нефть подлежит переработке. После этого образуются многочисленные продукты, они широко применяются. На разных этапах использования нефти и стадиях ее переработки она имеет возможность попасть в хозяйственно-бытовые сточные воды или же промышленные сточные воды. Наиболее опасными являются проливы нефти, так как масштаб их наиболее велик и последствия, действительно, очень отрицательные. Они могут попасть в атмосферные сточные воды, затем в поверхностные, а также в талые и ливневые воды с территорий объектов, которые подготавливают или перекачивают нефть, с нефтяных месторождений, нефтебаз или нефтеперерабатывающих заводов. Биохимические процессы в стоках нарушаются, когда в них попадают нефтепродукты. Это может грозить гибелью животного и растительного мира водных объектов, а также наносится ущерб плодородному слою земли.

Виды сточных вод.

Существует несколько этапов процесса добычи нефти и ее переработки. Обращая внимание на этот факт, можно выделить подвиды, которые имеют схожие характеристики.

Пластовые воды

На нефтяных месторождениях в процессе нефтедобычи извлекаются пластовые воды. Обычно, она находится в тех же горизонтальных водоносных слоях, что и нефтесодержащая порода. Нефть растворена в них. Также здесь присутствуют различные механические примеси и газы, так как в процессе добычи, и она может проникнуть в нефтегазоносную породу. Подобная вода содержит очень много сырой нефти, а также разнообразных взвешенных веществ. Особенность заключается в том, что это все смешано как единое целое, а для разделения и очистки состава необходимы специальное сложное технологическое оборудование, которое представляет собой целые системы по очистке пластовых вод от нефтепродуктов и других веществ.
В сооружениях присутствуют механические и гидромеханические процессы: отстаивание, перемешивание, фильтрация и центрифугирование. Оборудование представляет собой отстойники, сепараторы, резервуары с мешалками, центрифуги, капле образователи, гидроциклоны, флотаторы и различные фильтры. Также для очистки пластовых вод от нефтепродуктов широко применяются блочные установки, совмещающие в себе методы центрифугирования и отстаивания или же центрифугирования и коалесценции.
Степень и принцип очистки пластовых вод определяется индивидуально для каждого месторождения. Это очень сложный процесс отделения от воды нефти и растворенной грубодисперсной эмульсии.

Очистка пластовых вод

Производственные стоки
При производстве переработки нефти образуются стоки со своим уникальным составом. Он зависит от первоначального источника, то есть нефти, которую привезли на этот объект для переработки. Различные примеси присутствуют в сырой нефти. У каждой из них различные свойства, встречается очень высокое содержание солей, которые имеют высокую коррозионную активность.

Подтоварные стоки
Образуются в резервуарах, в результате отстаивания и хранения. Обводнённые нефтепродукты отслаиваются в резервуарах. Их количество может быть 5-6% от объема.

Балластные воды
Это могут быть как речные так и морские воды, которые закачиваются в танкеры. Она необходима для придания мореходных свойств самому судну. Количество нефтепродуктов в таких водах может достигать 5000 миллиграмм на литр.

Обмывочные
Образуются после помывки оборудования, производственных площадок. Содержание нефтепродуктов в таких стоках может достигать 1000 миллиграмм на литр, а количество возвещенных веществ до 600 миллиграмм на литр. Бочки, в которых содержатся нефтепродукты, обрабатывают паром, содержание нефтепродуктов после этого может достигать 12 000 миллиграмм на литр, а по взвешенным веществам 50 миллиграмм на литр.

Поверхностные сточные воды
В процессе таяния снега или осадков на территориях нефтебаз или заводов по нефтепереработке. В таких водах содержание взвешенных веществ 600 миллиграмм на литр. Немногим больше содержание нефтепродуктов достигающее 1000 миллиграмм на литр.

Стоит отметить, что плотность нефтепродуктов меньше плотности воды. Когда нефтепродукты поступают в воду, они располагаются маленькими капельками. С учетом их количества в воде они образуют пленку различной толщины или целый слой.

Применяемые способы очистки сточных вод от нефтепродуктов

Самым первым этапом очистки является механический способ. Его суть заключается в том, что стоки отстаиваются в специальных резервуарах. Далее поступают на центрифугу, а также фильтруются.

Физико-химический этап является следующей ступенью в очистке. Здесь применяются коагулянты и флокулянты. Устраняются коллоидные загрязняющие вещества, мелкие возвещенные вещества и углеводороды.

Биологическая очистка удаляет альдегиды, устраняет фенолы, очищает от органических кислотных веществ.

Этапы очистки нефтесодержащих сточных вод
Песколовки – здесь применяется механический способ, он удаляет взвешенные и сорбированные вещества.
Нефтеловушка- удаляет нефтепродукты. Их результативность зависит от конструкции самого оборудования. Эффективность очистки стоков от нефтесодержащих продуктов на указанном этапе приблизительно 60-80%.
Предварительно, для ускорения и повышения эффективности очистки применяются коагулянты и флокулянты. После них сразу этап флотации. Этот способ позволяет достичь 90% очистки. Он весьма эффективен и зависит от правильности подбора вида реагентов и их количества. Этот этап гарантирует устранение в стоках углеводородов, сульфидов железа и взвешенных частиц.
Механическая фильтрация в фильтрах, наполненных кварцевым песком или антрацитом. Стоки в них поступают под напором и просачиваются сквозь фильтрующие слои наполнения.
Сорбционная очистка в угольных фильтрах. Наиболее эффективен в этом случае активированный уголь, он позволяет получить на выходе концентрацию нефтепродуктов всего 0,05 миллиграмм на литр.

Как уже описывалось ранее, что воды конкретного месторождения нефти уникальны, поэтому подбор оборудования необходимо доверить высококвалифицированной компании, которая имеет опыт и знания в этой области очистки стоков от нефтепродуктов, которые позволят разработать уникальную схему непосредственно для конкретного объекта.
Вот, например, можем рассмотреть вариант решения очистки воды от нефтепродуктов на нефтеперерабатывающем заводе, куда нами поставлялось оборудование.

Такие исходные данные по сточным водам предоставлены нам заказчиком в техническом задании.

Краткое описание очистки пластовых вод, предложенная нами для этого объекта

Насосами пластовая вода подается на песколовку, где задерживаются крупные взвеси (песок). С песколовки вода с раствором коагулянта подается на смеситель, где происходит смешивание исходной воды с коагулянтом.
На выходе из смесителя происходит подача раствора флокулянта и далее через распределительную систему стоки подаются на 4 отстойника. В отстойниках вода последовательно проходит следующие стадии очистки:
— камера флотации, где происходит полное смешение стоков с флокулянтом, насыщение стоков кислородом воздуха для окисления загрязнений, выноса на поверхность отстойника нефтепродуктов;
— зона отстаивания, где происходит хлопьеобразование и выпадение в осадок загрязнений, а так же дальнейшее отделение нефтепродуктов;
— зона тонкослойного модуля для интенсификации процесса отстаивания и отделения остаточных нефтепродуктов.
Осадок из отстойников удаляется насосами и направляется на мешковые обезвоживатели. Фугат (отфильтрованная вода) возвращается насосами в смеситель, а кек (обезвоженный осадок) в отвал.
Нефть собирается с поверхности отстойника скиммерами для сбора нефтепродуктов посредством подвижного эластомера и по специальному лотку направляется в бак- накопитель нефти.
По мере заполнения бака- накопителя срабатывает датчик уровня, и нефть насосом перегоняется в нефтехранилища. Предполагаемый выход нефти с очистных сооружений составляет 300л/сутки.
С отстойников вода подается на фильтр, где нисходящим потоком происходит фильтрация через загрузку керамзитом, позволяющая задерживать остаточные загрязнения.
Из фильтров очищенная вода через счетчик стоков отводится в существующий бассейн.
Движение воды по очистным сооружениям происходит после песколовки и смесителя самотеком.
Для размещения реагентного хозяйства и электрощитового оборудования предусмотрен специальный блок на основе 20-ти футового морского контейнера.

Предполагаемая суммарная мощность энергопотребления 20 кВт (без учета подающих насосов).

Необходимая площадь для размещения очистных сооружений (с учетом нефтехранилища) составляет 850 м2.

Для монтажа очистных сооружений потребуется бетонное основание площадью примерно 350 м2.

Ввиду простоты конструкций и технологического процесса (все работает в автоматическом режиме) предлагаем предусмотреть отслеживание работы технологии очистки посредством GSM/SMS информатора по следующим параметрам:

уровень раствора коагулянта;
уровень раствора флокулянта;
уровень заполнения бака – накопителя нефти;
уровень заполнения нефтехранилищ;
показания прибора учета расхода стоков.

Визуальным отслеживание остается за накоплением осадка в мешковых обезвоживателях и накоплением песка с песколовки (предполагается 600-800 кг./сутки).
Для приготовления раствора коагулянта, флокулянта и мойки необходима подача водопроводной воды в блок-контейнер.

Материал изготовления оборудования:
Несущие каркасы- сталь Ст3.
Корпуса: песколовка, смеситель, отстойники, фильтр – нержавеющая сталь.
Емкость сбора нефтепродуктов, нефтехранилища, блок контейнер – сталь Ст3.
Все остальные конструкции защищены от коррозии 2-мя слоями антикоррозит полимер и антикоррозит полимергрунт.
Общий объем очистных сооружений – 230 м3

Итак, очистка сточных вод от нефтепродуктов это чрезвычайно ответственное мероприятие, которое нужно доверять только специалистам. Штат нашей компании состоит из профессионалов высокого класса, производственные мощности завода позволяют изготовить в кратчайшие сроки самое сложное технологическое оборудование. Наши технологи подберут оптимальную схему очистки сточных вод от нефтепродуктов, которая будет радовать вас своей эффективностью долгие годы. Сделать заявку на просчет и подбор оборудования можно обратившись к нам по контактам

☎ +7 (926) 185-09-66 (Viber, WhatsApp, Telegram)

☎ 8(800) 551-50-92

Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

Источник