Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ОЧИСТКИ СТОЧНОЙ ВОДЫ

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при очистке нефтесодержащих сточных вод от эмульгированной нефти, нефтепродуктов и твердых взвешенных частиц, а также для отделения из газа легкокипящей фракции газолина.

Известен способ подготовки сточной воды, включающий применение жидкостного гидрофобного фильтра (Е.А.Миронов. "Закачка сточных вод нефтяных месторождений в продуктивные и поглощающие горизонты", М.: Недра, 1976, с.39-40.).

Этот способ не позволяет достаточно успешно выделять мелкодисперсную нефть из сточной воды.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ очистки нефтепромысловых сточных вод, включающий подачу воды в отстойник восходящим потоком через дестабилизатор, отвод нефти, газа и очищенной воды. Часть исходной воды отбирают до регулятора ее расхода и вводят в дестабилизатор. Отстойник снабжен поперечной перегородкой, установленной с возможностью прохождения потока выше и ниже от нее и разделяющей входную камеру отстойника от основной. Остальную часть исходной воды подают непосредственно в отстойник (Патент РФ №2213060, опубл. 2003.09.27 - прототип).

Этот способ позволяет обеспечить постоянный перепад давления на входе и выходе дестабилизатора и стабильный расход исходной воды в нем, что способствует выделению растворенного газа из воды и повышению степени очистки нефтесодержащих сточных вод. Однако очищенная вода не соответствует требованиям к воде для системы поддержания пластового давления по количеству твердых взвешенных частиц (до 50 мг/л) и количеству нефтепродуктов (до 60 мг/л).

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности очистки сточной воды от нефтепродуктов и механических примесей, а также охлаждение газа и отделение из него легкокипящей фракции газолина, т.е. первичная осушка газа.

Задача решается тем, что в способе очистки сточной воды, включающем подачу сточной воды в отстойник, отвод нефти, газа и очищенной сточной воды, согласно изобретению, при входе сточной воды в отстойник в нее подают через диспергатор при давлении в диспергаторе не более 0,1 МПа сырой углеводородный газ с расходом 3-15 м³/час в количестве 2-10% от объема подаваемой на очистку сточной воды, поток сточной воды с газом вводят в срединную часть отстойника, заполненного очищаемой сточной водой с температурой 10-30°C, на высоту 4-8 м.

Сущность изобретения

Рост обводненности продукции добывающих скважин, широкое применение методов интенсификации добычи нефти и повышения нефтеотдачи пластов, применение совместного сбора эмульсий угленосного и девонского горизонтов, дозирование химреагентов в системе сбора и подготовки продукции скважин приводит к образованию мелкодисперсной водонефтяной эмульсии. Такие водонефтяные эмульсии являются высокостойкими. Как правило, извлечение мелкодиспергированных нефтепродуктов из таких сточных вод невозможно традиционно применяющимися способами и химреагентами. Сточную воду сбрасывают в отдельный резервуар, в котором производится ее очистка и из которого производится последующая утилизация воды в систему поддержания пластового давления.

В предложенном изобретении решается задача очистки сточной воды от нефтепродуктов и механических примесей, а также охлаждение газа, отделение из него тяжелых фракций газолина.

Для решения поставленной задачи сточную воду транспортируют по трубопроводу до резервуара, предназначенного для ее очистки, расположенного на установке подготовки нефти. Сточную воду по трубопроводу направляют в среднюю часть резервуара (на высоте 2-4 м), заполненного очищаемой сточной водой с температурой 10-30°С и толщиной слоя 4-8 м. В этот же трубопровод через диспергатор при давлении в диспергаторе не более 0,1 МПа осуществляют подачу сырого углеводородного газа с расходом 3-15 м³/час. Диспергатор предназначен для равномерного распределения пузырьков подаваемого сырого углеводородного газа по всему сечению трубопровода, а также для отбора газа из колонны сероотдувки, т.е. интенсификации процесса сепарации газа и сероводорода в колонне. В диспергаторе существует место сужения трубопровода, в котором скорость потока велика, а давление в потоке мало и составляет величину менее 0,1 МПа. Введение в такое место сырого углеводородного газа приводит к равномерному его распределению в потоке. Вводимый объем сырого углеводородного газа составляет порядка 2-10% от объема подготавливаемой сточной воды. Типичный сырой углеводородный газ представляет собой смесь углеводородов, паров воды, углекислого газа, азота и кислорода. При температуре 10°С, давлении 760 мм рт.ст. влагосодержание - 10 г/м³, количество метана - 41,4-45%, этана - 19,5-20,8%, пропана - 18-20%, бутана - 7,5%, изобутана - 3,3%, пентана - 4,9%, углекислого газа - 0,1%, азота - 10%, кислорода - 0,07%. Газолин представляет собой смесь легких жидких углеводородов. Температура, при которой легкокипящие фракции газолина находятся в газообразном состоянии, равна 30-200 С°. В резервуаре происходит охлаждение газа, отделение и всплытие на поверхность газолина (плотность газолина 0,740 г/см³ значительно меньше плотности сточной воды, равной 1,1 г/см³). Одновременно пузырьки газа также всплывают в верхнюю часть резервуара. При этом газолин и пузырьки газа, увлекая с собой нефтепродукты и мехпримеси, всплывают наверх, откуда эту уловленную смесь направляют на вход установки подготовки нефти. В результате удается практически полностью выделить нефтепродукты и твердые взвешенные частицы из воды, а также охладить и осушить газ, отделить тяжелые фракции углеводородов из газа.

В результате количество нефтепродуктов в сточной воде сводится к минимуму и составляет не более 60 мг/л. После успешной реализации предлагаемого способа очистки сточной воды обеспечиваются качественная подготовка воды для закачки в систему поддержания пластового давления (соответствие ее показателей требованиям нормативных документов), стабильная работа компрессоров, улучшается сепарация в колонне сероотдувки.

Пример конкретного выполнения

Производят очистку сточной воды со следующими характеристиками: плотность 1,1 г/см³, количество твердых взвешенных частиц до 70 мг/л, количество нефтепродуктов до 400 мг/л. Сточную воду подают в отстойник в объеме 145 м³/час. При входе сточной воды в отстойник в нее подают под своим давлением, равным 0,3 МПа, через диспергатор при давлении в диспергаторе 0,1 МПа сырой углеводородный газ с расходом 7 м³/час в количестве 5% от объема подаваемой на очистку сточной воды. Поток сточной воды с газом вводят в отстойник в срединную часть очищаемой сточной воды с толщиной слоя 6 м и температурой 10 С°. Из отстойника производят отвод нефти, газа, газолина и очищенной сточной воды. Количество нефтепродуктов в сточной воде составляет 20-60 мг/л, в то время как по прототипу количество нефтепродуктов в сточной воде составляет 70-100 мг/л.

Применение предложенного способа позволит повысить эффективность очистки сточной воды от нефтепродуктов и механических примесей, а также охладить углеводородный газ и отделить из него легкокипящие фракции газолина.