Материал: Разработка и эксплуатация нефтяных месторождений.

сточные воды содержат большое количество эмульгированной нефти, механических примесей, а также диоксида углерода и сероводорода. Необходимость очистки от механических приме­ сей и эмульгированной нефти удорожает использование сточ­ ных вод, однако при этом решается проблема охраны окружаю­

вод, остальной объем все еще закачивается в поглощающие скважины или* сбрасывается в бессточные испарители. Сброс промысловых сточных вод в водоемы полностью прекращен. Следует отметить, что система ППД динамична: сначала ис­ пользуются воды внешних источников, а затем — пластовая вода по замкнутому циклу (безотходное производство).

Для проведения ППД можно использовать также стоки других промышленных предприятий (нефтеперерабатывающих заводов, калийных комбинатов, коммунальных хозяйств и др.). Источник воды выбирают на основе данных технико-экономиче­ ского анализа с учетом технологии водоподготовки. На место­ рождениях Татарии и Башкирии используют поверхностные пресные воды, Азербайджана, Мангышлака — каспийскую воду, Западной Сибири — подземную воду.

Водоснабжение с использованием поверхностных и грунтовых вод

Технологические схемы водоснабжения могут отличаться друг от друга в зависимости от местных условий каждого нефтепро­ мыслового района. Однако любая технологическая схема с ис­ пользованием воды поверхностных водоемов в качестве источ­ ников водоснабжения включает все основные элементы, пока­ занные на рис. 3.2. Водозаборные сооружения (водозаборы) и водоочистная станция включают в себя также буферные емко­ сти для резерва воды, обеспечивающего обычно шестичасовую непрерывность водоподачи при ремонтных остановках или ава­ риях (порывах водоводов и т. д.). Буферные емкости — это подземные железобетонные или наземные обогреваемые и теп­ лоизолированные стальные резервуары.

Водозаборы и насосные станции 1-го подъема предназна­ чены для забора воды из источников и подачи ее на водоочист­ ную станцию или насосную станцию 2-го подъема. Водозаборы бывают открытого и закрытого типов. В первом случае всасы­ вающая труба насосов 1-го подъема выводится в водоем, а прием ее защищается сеткой и железобетонным оголовком. Предпочтителен водозабор закрытого типа, или так называе­ мый подрусловый, который обеспечивает подачу воды, почти не содержащей механических примесей. В данном случае вода поступает из водозаборных скважин глубиной 10—50 м, пробу­

вым). При индивидуальном водозаборе, когда уровень воды на­ ходится на глубине более 8 м, в каждую скважину опускают вертикальный погружной центробежный артезианский насос с электродвигателем. Вода подается по сборному водоводу сразу в буферные емкости насосной станции 2-го подъема.

Предпочтение отдается сифонному водозабору, который на 15—25 % дешевле индивидуального.

Устье каждой скважины размещается в колодце и с по­ мощью приемного коллектора подсоединяется к вакуумным котлам. В этих котлах посредством вакуумных насосов созда­ ется вакуум до 0,08 МПа. Вакуум-котлы высотой около 7 м устанавливают вместе с центробежными электронасосами на­ сосной станции 1-го подъема в бетонной шахте глубиной 9— 17 м. Вода под вакуумом поступает в вакуум-котлы, а дальше подается насосами в буферные емкости насосной станции 2-го подъема.

Может встречаться артезианский водозабор грунтовых вод закрытого типа. Применяемые водозаборы аналогичны тако­ вым общепромышленного и коммунального водоснабжения.

Водоочистная станция предназначена для подготовки воды, поступающей из открытого водозабора. Подготовка воды дол­ жна включать следующие системы: а) фильтрационную для удаления из воды механических примесей; б) обескислорожи­ вания воды и удаления коррозионно-активных газов; в) бакте­ рицидной обработки воды для подавления бактерий; г) солевой обработки воды, обеспечивающей совместимость ее с пласто­ вой; д) автоматизированного управления подготовкой воды и контроля за ее качеством в основных точках системы подго­ товки и на устье нагнетательных скважин.

Для фильтрования вода подается в нижнюю часть верти­ кального смесителя, перед которым в нее добавляют дозатором жидкий коагулянт (сернокислый алюминий, глинозем или же­ лезный купорос), способствующий укрупнению извещенных

ляют водоводы из цельнотянутых бесшовных стальных труб и зарывают в грунт ниже глубины промерзания.

Устья нагнетательных скважин оборудуют специальной на­ гнетательной арматурой, рассчитываемой на рабочие давления 21 и 35 МПа и температуру не выше 120 °С (АНК 1-65X210 и АНК 1-65x350). Основные ее части — трубная головка и ёлка. Трубная головка состоит из крестовины, задвижек и быстро­ сборного соединения, предназначенного для подключения нагне­ тательной линии к затрубному пространству при выполнении ремонтных и интенсифицирующих работ. Елка состоит из ство­ ловых задвижек, тройника, боковых задвижек и обратного кла­ пана.

Для борьбы с коррозией трубопроводов и оборудования си­ стемы ППД предложено: обрабатывать воду химическими ин­ гибиторами коррозии (ИКН-1, ИК.Н-2, ИК.Б-4, полиэтоксиами­ ном и другими веществами с защитным эффектом 50—100 %); применять катодную и протекторную защиту; покрывать по­ верхности защитными изоляционными материалами (эпоксид­ ными смолами, лакокрасками) и футеровать внутреннюю по­ верхность новых труб винипластовыми и полиэтиленовыми тру­ бами; использовать неметаллические материалы (стеклопласти­ ковые трубы). Это предотвращает аварийные порывы водово­ дов, загрязнение окружающей среды, повышает срок службы насосов и др. В последние годы большое внимание уделяется защите от коррозии подземного оборудования нагнетательных скважин (цементаж до устья, катодная защита, внутренние по­ крытия).

Воды глубинных горизонтов, как правило, превосходят по качеству воды других источников. Технологические схемы за-, бора и подачи воды глубинных горизонтов в нагнетательные скважины можно классифицировать по нескольким признакам:

по виду используемой энергии: с естественным перетоком воды из водоносного пласта в нефтяной под воздействием есте­ ственной разности приведенных давлений в них; с принудитель­ ным перетоком (закачкой) с помощью поверхностных или по­ гружных насосов;

по взаимному расположению пластов: с нижним перетоком (водоносный пласт залегает ниже нефтяного; с верхним перето­ ком (наоборот);

по наличию и расположению КНС: без применения КНС; с наземными КНС; с подземными «кустовыми насосными стан­ циями» (насосы размещены в скважинах);

по выходу воды на поверхность: с внутрискважинным пере­ током, при котором вода глубинного водоносного горизонта по­ дается в нефтяной пласт без выхода ее на поверхность; с внеш­ нескважинным перетоком, когда вода подается из скважины на поверхность, а затем закачивается в соседние нагнетательные

скважины или в ту же скважину по второму каналу (водоза­ борно-нагнетательную скважину);

по совмещению функций нагнетательной и водозаборной скважин: без совмещения, когда бурятся отдельно водозабор­ ные и нагнетательные скважины; с совмещением, когда одна и та же скважина выполняет одновременно функции водозабор­ ной и нагнетательной скважин (с водозаборно-нагнетательными скважинами);

по восполнению запасов глубинных вод: без восполнения за­ пасов; с восполнением запасов путем перевода поверхностного стока в подземный (пример в условиях Речицкого нефтяного месторождения, когда в том числе совмещался процесс водо­ подготовки) .

Часть схем, классифицируемых по разным параметрам, мо­ гут объединяться в одну. В качестве примера рассмотрим наи­ более интересные с позиций наличия условий для применения технологические схемы.

Естественный нижний или верхний внутрискважинный пере­ ток в водозаборно-нагнетательной скважине без применения КНС возможен как по насосно-компрессорным трубам (НКТ) с установкой пакера между вскрытыми перфорацией в данной скважине водоносным и нефтяным пластами, так и по обсад­ ной колонне без установки пакера (рис. 3.3). Для измерения расхода воды в обсадную колонну или в специальную камеру, расположенную в рассечке НКТ на линии перетока, можно спускать на кабеле (при дистанционной регистрации) или на стальной проволоке (при местной регистрации) скважинный расходомер. Расход можно регулировать посредством скважин­ ных штуцеров, оттарированных на поверхности или управляе­ мых дистанционно с поверхности (механическим, электриче­ ским или иным путем) и спускаемых в скважину с помощью, например, канатной техники (т. е. с помощью каната — сталь­ ной проволоки). Такая схема может оказаться применимой при заводнении предварительно истощенных месторождений, когда разница приведенных давлений достаточна для поглощения по­ требных расходов воды. В других случаях возникает необходи­ мость в принудительном перетоке.

При принудительном перетоке в скважину на НКТ или на кабеле-канате спускают погружной центробежный электронасос. Пласты разобщают пакером, который для предупреждения его смещения под действием силы (150 кН), обусловленной перепа­ дом давления, закрепляют в обсадной колонне специальным устройством — якорем. Эта схема нашла применение на место­ рождениях Башкирии, Куйбышевской области и др.

Применительно к условиям Западной Сибири разработаны технологические схемы как с наземными, так и подземными КНС, з именно: