Территория Нефтегаз 5-6.2023

Научная статья

УДК 628.3:622.276.8
(UDK 628.3:622.276.8)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

ОБОРУДОВАНИЕ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ СЕПАРАЦИИ, ПОДГОТОВКИ И УТИЛИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВОД

(IMPROVING THE EFFICIENCY OF EQUIPMENT FOR SEPARATION, TREATMENT, AND DISPOSAL OF PROCESS WATER)

Добыча нефти и углеводородного конденсата всегда сопровождается наличием в исходном флюиде пластовых вод, количество которых зависит от месторасположения залежи. Пластовые (попутно добываемые) воды из скважин – это обычно высокоминерализованный балласт с растворенными соединениями различных солей из породы забоя, т. е. химический загрязнитель. Процесс подготовки нефти или газового конденсата тем эффективнее, чем меньше сопутствующих пластовых вод во флюиде и чем раньше их выводят с минимальным содержанием углеводородов из технологической схемы и утилизируют совместно с подтоварными водами.
Общепринятой технологией утилизации пластовых и подтоварных вод – производственных вод – первоначально считались их откачка и сбор в пруды-испарители, где они естественным образом испарялись в атмосферу. Это оказалось временным решением проблемы, так как такая технология подходила для районов с теплым климатом, но никак не с умеренным или холодным. Также со временем стало очевидно, что с увеличением добычи нефти более чем в 100 раз соответственное увеличение количества производственных вод делает утилизацию в прудах-испарителях невозможной и нужны более революционные решения.
В статье приведены критерии выбора способа утилизации пластовых сточных вод. Возможных вариантов достаточно много, но важно учесть, что любое из этих технических решений должно быть экономически оправданно. Поэтому выбор оптимального варианта – актуальная задача любого проекта. В работе перечислены способы подготовки производственных вод как с кислыми компонентами (H2S, СО2), так и без них. Для примера рассмотрены существующие проблемы и оптимальные варианты утилизации пластовых сточных вод на Астраханском ГПЗ и на морской ледостойкой стационарной платформе № 1 на месторождении им. Юрия Корчагина.
Приведены основные зависимости растворимости H2S и СО2 в воде с учетом рН и температуры. Цель представленной работы – популяризация эффективных способов утилизации производственных вод с минимальными затратами с использованием имеющихся научных данных.

The production of oil and hydrocarbon condensate is always accompanied by the presence of formation water in the initial fluid, the amount of which depends on the deposit location. Formation/produced water from wells is usually a highly mineralized ballast with dissolved compounds of various salts from the bottomhole rock, i. e. a chemical pollutant. The less accompanying formation water present in the fluid and the earlier it is removed from the process system with minimum hydrocarbon content and disposed of together with produced water, the more effective the oil or gas condensate treatment process is.
Initially, the generally accepted technology for disposal of formation and produced water (i. e. process water) used to be pumping and collecting it in evaporation ponds, where it would naturally evaporate into the atmosphere. This turned out to be a temporary remedy, since this technology was suitable for areas with a warm climate, but not for temperate or cold climates. Over time, it also became apparent that, with oil production increasing more than hundredfold, the corresponding increase in production water precluded disposal in evaporation ponds, and more innovative solutions were required.
The paper describes the criteria for selecting a method for disposal of formation wastewater. There are many potential solutions to the issue, but we have to consider that any of them should be economically justified. Therefore, the choice of the best option is a relevant task for any project. The paper lists treatment methods for process water both with and without acidic components (H2S, СО2). The existing challenges and optimal options for disposal of formation wastewater at the Astrakhan GPP and at Offshore Ice-Resistant Stationary Platform No. 1 at the Yuri Korchagin field are used as an example. The basic dependences of the solubility of H2S and CO2 in water are provided, taking into account pH and temperature. The aim of the paper is to promote effective methods for process water recycling at minimum cost using the available scientific data.

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ВОДЫ, СХЕМА УТИЛИЗАЦИИ, СЕРОВОДОРОД, ДИОКСИД УГЛЕРОДА, СКВАЖИНА, ПОДГОТОВКА К ОБРАТНОЙ ЗАКАЧКЕ

PROCESS WATER, DISPOSAL PROCESS, HYDROGEN SULPHIDE, CARBON DIOXIDE, WELL, TREATMENT FOR RE-INJECTION

М.Ш. Арабов1,2, e-mail: arabov57@mail.ru

1 ГБОУ АО ВО «Астраханский государственный архитектурно-строительный университет» (Астрахань, Россия).
2 ФГБОУ ВО «Астраханский государственный технический университет» (Астрахань, Россия).

M.Sh. Arabov1,2, e-mail: arabov57@mail.ru

1 Astrakhan State University of Architecture and Civil Engineering (Astrakhan, Russia).
2 Astrakhan State Technical University (Astrakhan, Russia).

Арабов М.Ш. Повышение эффективности работы оборудования для сепарации, подготовки и утилизации производственных вод // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2023. 5–6. С. 64–71.

Arabov M.Sh. Improving the Efficiency of Equipment for Separation, Treatment, and Disposal of Process Water. Territorija “NEFTEGAS” [Oil and Gas Territory]. 2023;(5–6):64–71. (In Russ.)

Арабов М.Ш., Арабова З.М., Худалиев Ю.М., Марышева М.А. Оборудование и технологии добычи, подготовки нефти, газа и пластовых сточных вод / под общ. ред. М.Ш. Арабова. Астрахань: АГТУ, 2017. 164 с.

Арабов М.Ш., Арабова З.М., Максименко Ю.А. и др. Оборудование и инженерные сооружения для бурения, добычи и подготовки нефти и газа на море. Астрахань: АГТУ, 2020. 276 с.

Арабова З.М., Арабов М.Ш., Прохоров Е.М., Саадати П.А. Проблемы и пути снижения антропогенного воздействия на воды Мирового океана // Вестник Астраханского государственного технического университета. Серия «Морская техника и технология». 2019. № 3. С. 41–47.

Земцов Ю.В., Мазаев В.В. Современное состояние физико-химических методов увеличения нефтеотдачи. Екатеринбург: Издательские решения, 2021. 239 с.

ОСТ 39-225-88. Вода для заводнения нефтяных пластов. Требования к качеству // Б-ка норматив. док.: сайт. URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293836/4293836522.pdf (дата обращения: 09.06.2023).

ОСТ 51-01-03-84. Охрана природы. Гидросфера. Очистка сточных вод в морской нефтегазодобыче. Основные требования к качеству очистки // Б-ка норматив. док.: сайт. URL: https://files.stroyinf.ru/Data1/10/10534/index.htm (дата обращения: 09.06.2023).

ОСТ 51.01-06-85. Охрана природы. Гидросфера. Правила утилизации отходов бурения нефтегазодобычи в море // Б-ка норматив. док.: сайт. URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294848/4294848329.htm (дата обращения: 09.06.2023).

Тараканов Г.В. Технология переработки природного газа и газового конденсата на Астраханском газоперерабатывающем заводе. Астрахань: АГТУ, 2013. 148 с.

Арабов М.Ш., Арабова З.М., Аляутдинова Ю.А., Саадати П.А. Анализ современных технологических схем у тилизации пластовых сточных вод // Газовая промышленность. 2022. № 10 (839). С. 104–112.

РД 52.24.450-2010. Массовая концентрация сероводорода и сульфидов в водах. Методика выполнения измерений фотометрическим методом c N,N-диметил-n-фенилендиамином // Б-ка норматив. док.: сайт. URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293823/4293823776.htm (дата обращения: 09.06.2023).

Проект опытно-промышленной разработки месторождения Кашаган. Наземный комплекс. УКПНИГ // NCOC: офиц. сайт. URL: https://www.ncoc.kz/Documents/2019/bolashak_rev132.pdf (дата обращения: 09.06.2023).

Рогачев М.К., Харин А.Ю., Харина С.Б. Особенности эксплуатации шельфовых месторождений. Уфа: УГНТУ, 2002. 365 с.

Arabov M.Sh. (ed.), Arabova Z.M., Khudaliev Yu.M., Marysheva M.A. Equipment and Process Technologies of Oil, Gas and Formation Wastewater Production and Treatment. Astrakhan, Russia: Astrakhan State Technical University; 2017. (In Russ.)

Arabov M.Sh., Arabova Z.M., Maksimenko Yu.A., Nugmanov A.H.-H., Vasina N.P. Equipment and Engineering Facilities for Offshore Drilling, Production and Treatment of Oil and Gas. Astrakhan, Russia: Astrakhan State Technical University; 2020. (In Russ.)

Arabova Z.M., Arabov M.Sh., Prochorov E.M., Saadati P.A. Problems and Ways to Reduce Anthropogenic Impact on Waters of the World Ocean. Vestnik Astrahanskogo gosudarstvennogo tehnicheskogo universiteta. Seriya: Morskaya tehnika i tehnologiya [Vestnik of Astrakhan State Technical University. Series: Marine Engineering and Technologies]. 2019;(3):41–47. (In Russ.)

Zemtsov Yu.V., Mazaev V.V. Modern Physico-Chemical Methods to Increase Oil Recovery. Yekaterinburg, Russia: Izdatel’skiye resheniya; 2021. (In Russ.)

Industry Standard (OST) 39-225-88. Water for Oil Reservoir Flooding. Quality Requirements. Available from: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293836/4293836522.pdf [Accessed 09.06.2023]. (In Russ.)

OST 51-01-03-84. Environmental Protection. Hydrosphere. Wastewater Treatment in Offshore Oil and Gas Production. Main Quality Requirements for Treatment. Available from: https://files.stroyinf.ru/Data1/10/10534/index.htm [Accessed 09.06.2023]. (In Russ.)

OST 51.01-06-85. Environmental Protection. Hydrosphere. Regulations for Disposal of Offshore Oil and Gas Drilling Waste. Available from: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4294848/4294848329.htm [Accessed 09.06.2023]. (In Russ.)

Tarakanov G. Technology of Natural Gas and Gas Condensate Processing at the Astrakhan Gas Processing Plant. Astrakhan, Russia: Astrakhan State Technical University; 2013. (In Russ.)

Kashagan Field Pilot Commercial Development Project. Above-ground Complex. Onshore Processing Facilities. Available from: https://www.ncoc.kz/Documents/2019/bolashak_rev132.pdf [Accessed 09.06.2023]. (In Russ.)

Rogachev M.K., Kharin A.Y., Kharina S.B. Specifics of Offshore Fields Exploitation. Ufa, Russia: Ufa State Petroleum Technological University; 2002. (In Russ.)

Arabov M.Sh., Arabova Z.M., Alyautdinova Yu.A., Saadati P.A. Analysis of Modern Processes of Disposal of Formation Wastewater. Gazovaya promyshlennost’ [Gas Industry]. 2022;839(10):104–112. (In Russ.)

Regulatory Guide (RD) 52.24.450-2010. Mass Content of Hydrogen Sulphide and Other Sulphides in Water. Procedure for Photometric Measurement Using N,N-dimethyl-n-phenylenediamine. Available from: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293823/4293823776.htm [Accessed 09.06.2023]. (In Russ.)
NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57