RU2060354C1 - System of closed circulating water supply in operation of oil and gas well - Google Patents
System of closed circulating water supply in operation of oil and gas well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2060354C1 RU2060354C1 RU93026136A RU93026136A RU2060354C1 RU 2060354 C1 RU2060354 C1 RU 2060354C1 RU 93026136 A RU93026136 A RU 93026136A RU 93026136 A RU93026136 A RU 93026136A RU 2060354 C1 RU2060354 C1 RU 2060354C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- oil
- unit
- water supply
- units
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 88
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 20
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005352 clarification Methods 0.000 claims abstract description 6
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims description 10
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims description 7
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 7
- 239000010842 industrial wastewater Substances 0.000 claims description 6
- 239000008213 purified water Substances 0.000 claims description 5
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 claims description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 10
- 239000003643 water by type Substances 0.000 abstract description 7
- 239000010865 sewage Substances 0.000 abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 15
- 239000000047 product Substances 0.000 description 13
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 12
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 11
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 10
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 10
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 5
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 3
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N hydrogen chloride Substances Cl.Cl IXCSERBJSXMMFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000041 hydrogen chloride Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 description 2
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 239000008398 formation water Substances 0.000 description 2
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 2
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 2
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N iodine Chemical compound II PNDPGZBMCMUPRI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 241000710076 Bean common mosaic virus Species 0.000 description 1
- ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N Calcium hypochlorite Chemical class [Ca+2].Cl[O-].Cl[O-] ZKQDCIXGCQPQNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005708 Sodium hypochlorite Substances 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000003899 bactericide agent Substances 0.000 description 1
- 230000033558 biomineral tissue development Effects 0.000 description 1
- 229940043430 calcium compound Drugs 0.000 description 1
- 150000001674 calcium compounds Chemical class 0.000 description 1
- AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L calcium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ca+2] AXCZMVOFGPJBDE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000920 calcium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001861 calcium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L magnesium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Mg+2] VTHJTEIRLNZDEV-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000347 magnesium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910001862 magnesium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- YZQBYALVHAANGI-UHFFFAOYSA-N magnesium;dihypochlorite Chemical class [Mg+2].Cl[O-].Cl[O-] YZQBYALVHAANGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 235000019476 oil-water mixture Nutrition 0.000 description 1
- 230000020477 pH reduction Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 231100000572 poisoning Toxicity 0.000 description 1
- 230000000607 poisoning effect Effects 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 239000002352 surface water Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при разработке нефтяных и газовых месторождений. The invention relates to the oil and gas industry and can be used in the development of oil and gas fields.
Известны технологические схемы, по которым осуществляются указанные процессы, которые включают систему эксплуатационных скважин систему сбора сточных (пластовых, попутных, производственных) вод систему очистки воды от загрязнений систему нагнетательных скважин [1]
Недостатком такой системы водопользования является то, что полученное попутно с нефтью и газом ценное гидроминеральное сырье вновь закачивается в поглощающие пласты. Кроме того, поскольку при добыче и повторных закачках сточных вод вопросы их обессоливания не решаются, то сохраняется опасность попадания высокоминерализованных вод в поверхностные водоемы, почвы, подземные источники пресных вод, что приводит к их засолению и отравлению.Known technological schemes by which these processes are carried out, which include a system of production wells, a system for collecting sewage (produced, associated, industrial) water, a system for cleaning water from pollution, a system of injection wells [1]
The disadvantage of such a water use system is that the valuable hydro-mineral raw materials obtained along with oil and gas are again pumped into the absorbing layers. In addition, since the extraction and re-injection of wastewater does not resolve their desalination, there remains the danger of highly mineralized water getting into surface water bodies, soils, underground freshwater sources, which leads to salinization and poisoning.
В этой связи более рациональной является система замкнутого оборотного водоснабжения, взятая в качестве прототипа, включающая замкнутый контур производственных сточных вод, содержащий блоки эксплуатационных и нагнетательных скважин, блок сбора сточных вод, блок отделения твердой фазы и осветления воды и блок очищенной воды, а также химическую обработку закачиваемых стоков [2]
Однако и данная система предусматривает только очистку сточных вод от взвешенных частиц и частично от органических примесей, а более глубокая очистка, утилизация воды и ее отходов не предусматриваются.In this regard, a closed-circuit water supply system, taken as a prototype, including a closed loop of industrial wastewater containing production and injection wells, a sewage collection unit, a solid phase separation and clarification unit, and a purified water unit, as well as a chemical one, is more rational. treatment of injected effluents [2]
However, this system only provides for the treatment of wastewater from suspended particles and partly from organic impurities, and deeper treatment, disposal of water and its waste are not provided.
Цель изобретения повышение эффективности утилизации пластовых и попутных вод с возможностью одновременного совершенствования процессов вторичной добычи углеводородного и минерального сырья. The purpose of the invention is to increase the efficiency of utilization of formation and associated waters with the possibility of simultaneously improving the processes of secondary production of hydrocarbon and mineral raw materials.
Поставленная цель достигается тем, что система замкнутого оборотного водоснабжения, включающая замкнутый контур производственных сточных вод, содержащий блоки эксплуатационных и нагнетательных скважин, блок сбора сточных вод, блок отделения твердой фазы и осветления воды и блок очищенной воды, дополнительно снабжена блоками концентрирования, первичной и вторичной переработки и утилизации минерализованных вод, сообщенные своими выходами с контуром производственных сточных вод и блоком очищенной и обессоленной воды, получаемой в блоках концентрирования и вторичной переработки. This goal is achieved by the fact that the closed-loop water supply system, including a closed loop of industrial wastewater, containing production and injection wells, a wastewater collection unit, a solid phase separation and clarification unit and a purified water unit, is additionally equipped with concentration units, primary and secondary of processing and utilization of mineralized water communicated by its outlets with a contour of industrial wastewater and a block of purified and demineralized water received in the unit ah concentration and recycling.
Существенными отличительными признаками заявляемой системы замкнутого оборотного водоснабжения является то, что она дополнительно снабжена блоками концентрирования, первичной и вторичной переработки и утилизации минерализованных вод, сообщенные своими выходами с контуром производственных сточных вод и блоком очищенной и обессоленной воды, получаемой в блоках концентрирования и вторичной переработки. The salient features of the inventive closed-loop water supply system is that it is additionally equipped with units for concentrating, primary and secondary processing and utilization of mineralized water, communicated by their outlets with a production wastewater circuit and a purified and demineralized water unit obtained in concentration and secondary processing units.
Изобретательский уровень заявляемого изобретения не вызывает сомнения, так как существенные отличительные признаки изобретения в совокупности с известными позволят достичь цели изобретения и являться неочивидными для специалистов в данной отрасли. The inventive step of the claimed invention is not in doubt, since the essential distinguishing features of the invention, together with the known ones, will allow to achieve the purpose of the invention and be unenviable for specialists in this field.
Изобретение является промышленно применимым, так как может быть использовано в промышленности, в частности, в газовой и нефтяной промышленности при добыче и переработке пластовых вод. The invention is industrially applicable, as it can be used in industry, in particular, in the gas and oil industry in the extraction and processing of formation water.
На фиг. 1-3 представлена предлагаемая система замкнутого водоснабжения эксплуатационных и нагнетательных скважин при разработке нефтегазовых месторождений. In FIG. 1-3 presents the proposed closed water system for production and injection wells in the development of oil and gas fields.
Система состоит из блока нагнетательных и эксплуатационных скважин (БНЭС), блока сбора сточных вод (пластовых, попутных, пластовых) (БСПВ), блока отделения твердой фазы и осветления воды (БОСВ), блока концентрирования минерализованных вод (БКМВ), блока первичной переработки минерализованных вод (БППМВ), блоков вторичной переработки минерализованных вод (БВПМВ) и блока очищенной и обессоленной воды (БООВ). The system consists of a block of injection and production wells (BNES), a block for collecting wastewater (produced, associated, produced) (BSPV), a block for separating solid phase and clarification of water (BOSV), a block for concentrating mineralized water (BKMV), and a block for primary processing of mineralized water (BPPMV), mineral water recycling units (BVPMV) and purified and demineralized water (BOOV) blocks.
Технологический процесс замкнутого оборотного водоснабжения при разработке нефтегазовых месторождений осуществляется следующим образом. Добываемая через эксплуатационные скважины водо-углеводородная (газ, газоконденсат, нефть) смесь поступает в блок сбора производственных сточных вод (БСПВ), где происходит отделение углеводородных компонентов от воды, а очищенная минерализованная вода подается в блок отделения твердой фазы (БОСВ), в котором происходит выделение из воды механических примесей и при необходимости осаждение солей кальция, магния и других многовалентных ионов. The technological process of closed circulating water supply in the development of oil and gas fields is as follows. The water-hydrocarbon (gas, gas condensate, oil) produced through production wells enters the production waste water collection unit (BSPW), where the hydrocarbon components are separated from the water, and the purified mineralized water is supplied to the solid phase separation unit (BOSV), in which mechanical impurities are released from the water and, if necessary, precipitation of calcium, magnesium and other multivalent ions takes place.
Очищенная от твердой фазы, осветленная вода поступает в блок концентрирования минерализованных вод (БКМВ), в котором методами испарения, вымораживания, электродиализа, обратного осмоса или иными средствами происходит выделение из раствора избытка пресной воды и концентрирование растворенных в ней солей (например NaCl, CaCl2) и других химических компонентов (например иод, бром, цезий и др.).Purified from the solid phase, clarified water enters the mineralized water concentration unit (BCMW), in which, by evaporation, freezing, electrodialysis, reverse osmosis or other means, an excess of fresh water is extracted from the solution and the salts dissolved in it are concentrated (for example, NaCl, CaCl 2 ) and other chemical components (e.g. iodine, bromine, cesium, etc.).
Обессоленная вода отводится в блок очищенной и обессоленной воды (БООВ), а оставшийся рассол поступает в блок первичной переработки минерализованных вод, в котором одним из выбранных методов (химическое осаждение, экстракции, ионный обмен, электрохимическое воздействие и др.) происходит первичная переработка воды в химические продукты различного целевого назначения. Последние в первоначальном виде или после вторичной переработки (блоки БВПМВ1, БВПМВ2 и т.д.) используются либо по прямому назначению, а именно в процессах нефтегазодобычи в качестве добавок к закачиваемой в пласт воде, либо для других целей в иных технологических процессах. Получаемая в процессах вторичной переработки очищенная и обессоленная вода отводится в блок БООВ и в дальнейшем может быть использована как для закачки в пласт, так и для технических целей или сбрасываться в природный кругооборот.Desalted water is discharged into a block of purified and demineralized water (BOOV), and the remaining brine enters the block of primary mineralized water treatment, in which one of the selected methods (chemical deposition, extraction, ion exchange, electrochemical treatment, etc.) is the primary processing of water in chemical products for various purposes. The latter in its original form or after secondary processing (BVPMV 1 , BVPMV 2 blocks, etc.) are used either for their intended purpose, namely in oil and gas production processes as additives to water injected into the formation, or for other purposes in other technological processes. The purified and demineralized water obtained in the secondary processing processes is discharged into the BOOV unit and subsequently can be used both for injection into the reservoir and for technical purposes or discharged into the natural circuit.
Работоспособность предлагаемой системы может быть проиллюстрирована на примере комплексной утилизации пластовых и попутных вод Вой-Вожского нефтепромысла (фиг. 2). The operability of the proposed system can be illustrated by the example of integrated utilization of formation and associated waters of the Voi-Vozhsky oil field (Fig. 2).
Поступающая из системы (блока) эксплуатационных скважин (БНЭС) водонефтяная смесь собирается в блоке БСПВ, где известными методами ее разделяют на нефть и воду, после чего последнюю перекачивают в блок отделения твердой фазы и осветления воды (БОСВ). The oil-water mixture coming from the system (block) of production wells (BNES) is collected in the BSPV block, where it is separated into oil and water by known methods, after which the latter is pumped to the block for separating the solid phase and water clarification (BOSV).
Примем объемы воды, поступающей в блок БОСВ, в 100 тыс. м3/г при средней ее минерализации 135 г/л и содержании солей, г/л: NaCl 88,5; CaCl2 36,0; MgCl2 10,5.Let us take the volumes of water entering the WWTP unit in 100 thousand m 3 / g with an average mineralization of 135 g / l and salt content, g / l: NaCl 88.5; CaCl 2 36.0; MgCl 2 10.5.
В блоке БОСВ путем добавления в поступающую воду определенных реагентов (например, щелочи) происходит выпадение в осадок соединений кальция
В поступающей в электролизеры минерализованной воде под действием электрического тока протекают различные электрохимические реакции, в результате которых образуются новые химические продукты. Поскольку в данном случае электрическому воздействию подвергается водный раствор хлорида натрия, то результатом электрохимической обработки воды является получение щелочи (гидроокиси натрия NaOH) хлора (Cl2) и водорода (Н2), которые в дальнейшем в блоках вторичной переработки могут быть преобразованы в другие химические продукты целевого назначения.Under the action of an electric current, various electrochemical reactions occur in mineralized water entering the electrolysers, as a result of which new chemical products are formed. Since in this case an aqueous solution of sodium chloride is subjected to electrical action, the result of the electrochemical treatment of water is the production of alkali (sodium hydroxide NaOH) chlorine (Cl 2 ) and hydrogen (H 2 ), which can then be converted into other chemical units in secondary processing units target products.
Гидроокись натрия может быть получена как в виде раствора, так и в виде гранулированного твердого материала (блок БВПМВ2):
при сжигании хлора и водорода образуется хлористый водород (Cl2 + H2 2HCl), растворение которого в воде приводит к получению соляной кислоты (блок БВПМВ2);
при взаимодействии хлора и щелочи образуется новый химический продукт (Cl2 + +2NaOH NaCl + NaClO + H2O) гипохлорит натрия, NaClO (блок БВПМВ3);
при взаимодействии гидроокиси магния и кальция с хлором образуются гипохлориты кальция и магния Ca(ClO)2, Mg(ClO)2 (блок БВПМВ4) и т.д.Sodium hydroxide can be obtained both in the form of a solution, and in the form of granular solid material (block BVPMV 2 ):
during the combustion of chlorine and hydrogen, hydrogen chloride (Cl 2 + H 2 2HCl) is formed, the dissolution of which in water leads to hydrochloric acid (block BVPMV 2 );
when chlorine and alkali react, a new chemical product is formed (Cl 2 + + 2NaOH NaCl + NaClO + H 2 O) sodium hypochlorite, NaClO (BVPMV block 3 );
when magnesium hydroxide and calcium hydroxide interact with chlorine, calcium and magnesium hypochlorites Ca (ClO) 2 , Mg (ClO) 2 (BVPMV block 4 ), etc. are formed.
Возможности дальнейшей утилизации продуктов первичной и вторичной переработки пластовых вод могут быть весьма разнообразны. Во-первых, это прямое использование химических реагентов в процессах вытеснения нефти из пласта путем закачки щелочных растворов в систему нагнетательных скважин. Существенная особенность щелочного заводнения заключается в том, что взаимодействие щелочи с кислыми компонентами нефти приводит к образованию непосредственно в пласте поверхностно-активных веществ (ПАВ), что сопровождается снижением межфазного натяжения на границе раздела "нефть-раствор щелочи", улучшением угла смачивания и образованием высоковязкой эмульсии на фронте вытеснения нефти раствором щелочи. Все это приводит к улучшению условий вытеснения нефти в пласте, и, как следствие, увеличению нефтеотдачи пласта. Во-вторых, при заводнении эксплуатационных объектов призабойная зона нагнетательных скважин с течением времени заиливается механическими примесями и продуктами перекристаллизации минерализованных вод, закачиваемых в пласт. Вследствие этого нагнетательные скважины постепенно снижают свою приемистость вплоть до полной потери ее. В этих случаях для восстановления приемистости нагнетательных скважин производят кислотные обработки призабойной зоны путем закачки в скважины соленокислых растворов (раствор HCl). В-третьих, заводнение пластов в ряде случаев приводит к их бактерицидному загрязнению, для исключения которого закачиваемую воду обрабатывают хлором или другим бактерицидом, например NaClO, Ca(ClO)2 и др.The possibilities for further disposal of products of primary and secondary treatment of produced water can be very diverse. Firstly, this is the direct use of chemical reagents in the processes of oil displacement from the reservoir by pumping alkaline solutions into the injection well system. An essential feature of alkaline water flooding is that the interaction of alkali with acidic components of oil leads to the formation of surface-active substances (surfactants) directly in the formation, which is accompanied by a decrease in interfacial tension at the oil-alkali interface, an improvement in the wetting angle and the formation of highly viscous emulsions at the front of oil displacement with an alkali solution. All this leads to an improvement in the conditions of oil displacement in the reservoir, and, as a consequence, an increase in oil recovery. Secondly, during the flooding of production facilities, the bottom-hole zone of injection wells over time is silted with mechanical impurities and products of recrystallization of mineralized water injected into the reservoir. As a result of this, injection wells gradually reduce their injectivity until it is completely lost. In these cases, in order to restore the injectivity of injection wells, acid treatment of the bottom-hole zone is carried out by pumping saline solutions into the wells (HCl solution). Thirdly, water flooding in some cases leads to their bactericidal contamination, in order to exclude which the injected water is treated with chlorine or another bactericide, for example, NaClO, Ca (ClO) 2 , etc.
Как видно из вышеизложенного, предлагаемая система водоснабжения, предусматривает не только возможность закачки в нагнетательные скважины определенной воды, но и расширяет эти возможности, используя получаемые непосредственно на промысле продукты утилизации пластовых вод для приготовления щелочных, кислотных и бактерицидных растворов, повышая тем самым экономическую (повышение нефтеотдачи пластов) и технологическую (кислотная и бактерицидная закачка) эффективность системы водоснабжения. As can be seen from the foregoing, the proposed water supply system not only provides for the possibility of pumping certain water into injection wells, but also expands these possibilities by using the products of the utilization of produced water directly from the field for the preparation of alkaline, acid and bactericidal solutions, thereby increasing the economic (increase oil recovery) and technological (acid and bactericidal injection) efficiency of the water supply system.
Получаемые в процессах комплексной переработки химические реагенты могут быть использованы как самостоятельные целевые продукты и в других отраслях промышленности. Например, кислоты и щелочи, хлор и водород находят широкое применение в органическом и неорганическом синтезе, химической технологии и других областях, гипохлориты натрия и кальция применяются в целлюлозно-бумажной промышленности в качестве эффективных отбеливателей, для обеззараживания сточных вод и т.д. The chemical reagents obtained in the processes of complex processing can be used as independent target products in other industries. For example, acids and alkalis, chlorine and hydrogen are widely used in organic and inorganic synthesis, chemical technology and other fields, sodium and calcium hypochlorites are used in the pulp and paper industry as effective bleaches, for wastewater disinfection, etc.
В этой связи продукция переработки пластовых вод может рассматриваться как товарная, поставляемая потребителям по оптовым или договорным ценам. Оценка экономической эффективности производства продуктов переработки от их реализации показывает следующее. In this regard, the products of the treatment of produced water can be considered as commodity delivered to consumers at wholesale or contractual prices. Assessment of the economic efficiency of the production of processed products from their sale shows the following.
Вой-Вожские пластовые воды, добываемые в объеме порядка 100 тыс. м3/г, содержат в своем составе г/л: NaCl 88,5; CaCl2 36,0; MgCl2 10,5. Комплексная переработка всего объема этих вод позволяет получать, т/г: NaOH до 8500; Cl2 7600; H2 300; Ca (ClO)2 2500; NaClO 5600; HCl 6500.Voi-Vozhsky produced water produced in the amount of about 100 thousand m 3 / g contains in its composition g / l: NaCl 88.5; CaCl 2 36.0; MgCl 2 10.5. Complex processing of the entire volume of these waters allows to obtain, t / g: NaOH up to 8500; Cl 2 7600; 2300 H; Ca (ClO) 2 2500; NaClO 5600; HCl 6500.
Срок окупаемости такого производства 1-2 года, что говорит о высокой рентабельности и эффективности комплексной переработки воды как производства. The payback period of such a production is 1-2 years, which indicates the high profitability and efficiency of integrated water treatment as a production.
Из вышеизложенного представляется очевидным, что возможны различные варианты реализации предлагаемой схемы оборотного водоснабжения. Так, при захоронении стоков обычно используется система, включающая блок эксплуатационных скважин (БЭС) сбор сточных вод (БСПВ) блок нагнетательных скважин (БНС), а закачка осуществляется по схемам БЭС-БСПВ-1-БНС (фиг. 2) или А-В-1-А (фиг. 3). From the foregoing, it seems obvious that various options for implementing the proposed circulating water supply scheme are possible. So, when discharging wastewater, a system is usually used, including a block of production wells (BES), waste water collection (BSPV), a block of injection wells (BPS), and injection is carried out according to the BES-BSPV-1-BNS schemes (Fig. 2) or AB -1-A (Fig. 3).
Известная система заводнения пластов, включающая блок эксплуатационных скважин (БЭС), сбор промысловых сточных вод (БСПВ), очистку воды от загрязнений (БОСВ) и блок нагнетательных скважин, осуществляется по схеме БЭС-БСПВ-БОСВ-2-БНС (фиг. 2) или А-В-С-2-А (фиг. 3). The well-known system of waterflooding, including a block of production wells (BES), the collection of industrial wastewater (BSPV), water purification from pollution (BOSV) and a block of injection wells, is carried out according to the BES-BSPV-BOSV-2-BNS scheme (Fig. 2) or ABC-2-A (FIG. 3).
Предлагаемая система оборотного водоснабжения дополнительно содержит блок концентрирования минерализованной воды (БКМВ), в результате работы которого значительная часть пластовых вод обессоливается и поступает в систему оборотного водоснабжения. The proposed recycled water supply system additionally contains a mineralized water concentration unit (BKMV), as a result of which a significant part of the produced water is desalted and enters the recycled water supply system.
В этом случае процесс заводнения пластов протекает по схеме БЭС-БСПВ-БОСВ-БКМВ-3-БНС (фиг. 2) или А-В-С-Д-3-А (фиг. 3). In this case, the process of waterflooding occurs according to the scheme BES-BSPV-BOSV-BKMV-3-BNS (Fig. 2) or A-B-C-D-3-A (Fig. 3).
Если система оборотного водоснабжения предполагает дальнейшую переработку воды первичную (БППМВ) и вторичную (БППМВ1), то процессы заводнения осуществляют по схемам (БЭС-БСПВ-БОСВ-БКМВ-БППМВ-БППМВ1-6-3 и БНС (фиг. 2) или А-В-С-Д-Е-F-6-3-А (фиг. 3).If water recycling system involves further processing of the primary water (BPPMV) and secondary (BPPMV 1), then flooding processes carried out according to schemes (BES-BSPV-BOSV-BKMV BPPMV-1-BPPMV -6-3 and LBP (Fig. 2) or A-B-C-D-E-F-6-3-A (Fig. 3).
При необходимости щелочного заводнения оно осуществляется по схемам БООВ-13-9-БНС (фиг. 2) или Н-13-19-А (фиг. 3), при этом щелочной реагент получают по схеме А-В-С-Д-Е-F-13 (фиг. 3), а очищенную и обессоленную воду по схемам А-В-С-Д-3-Н и А-В-С-Д-Е-F-6-Н (фиг. 3). If necessary, alkaline flooding, it is carried out according to the schemes BOOV-13-9-BNS (Fig. 2) or N-13-19-A (Fig. 3), while the alkaline reagent is obtained according to the scheme A-B-C-D-E -F-13 (Fig. 3), and purified and demineralized water according to schemes A-B-C-D-3-H and A-B-C-D-E-F-6-N (Fig. 3).
Заводнение с одновременным восстановлением приемистости нагнетательных скважин осуществляют по схемам БООВ-12-19-БНС (фиг. 2) или Р-12-19-А (фиг. 3). При этом соляную кислоту получают по совмещенным схемам А-В-С-Д-Е-4-G и А-В-С-Д-Е-18-G (фиг. 3), а обессоленную воду по вышеуказанной схеме. Water flooding with the simultaneous restoration of injectivity of injection wells is carried out according to the schemes BOOV-12-19-BNS (Fig. 2) or P-12-19-A (Fig. 3). In this case, hydrochloric acid is obtained according to the combined schemes A-B-C-D-E-4-G and A-B-C-D-E-18-G (Fig. 3), and desalted water according to the above scheme.
Бактерицидное заводнение осуществляют по схемам БООВ-15-19-БНС (фиг. 2) или Н-15-19-А (фиг. 3), а бактерицид получают по совмещенным схемам А-В-С-Д-Е-18-14-К-16 и А-В-С-Д-Е-F-К-16 (фиг. 3). Bactericidal flooding is carried out according to the schemes BOOV-15-19-BNS (Fig. 2) or N-15-19-A (Fig. 3), and the bactericidal is obtained according to the combined schemes A-B-C-D-E-18-14 -K-16 and ABC-D-E-F-K-16 (Fig. 3).
Для более полной утилизации продуктов очистки и переработки пластовых вод могут быть предусмотрены в рамках предлагаемой системы оборотного водоснабжения технологические процессы получения целевых химических продуктов, например CaMg(OH)2 по схеме А-В-С-22-21 (фиг. 3) и CaMg(ClO2) по совмещенным схемам А-В-С-22-L-20 и А-В-С-Д-Е-18-L-20 (фиг. 3).For more complete utilization of the products of treatment and treatment of produced water, technological processes for obtaining target chemical products, for example, CaMg (OH) 2 according to the scheme A-B-C-22-21 (Fig. 3) and CaMg, can be provided within the framework of the proposed reverse water supply system (ClO 2 ) according to the combined schemes ABC-22-L-20 and ABC-D-E-18-L-20 (Fig. 3).
Предлагаемая схема оборотного водоснабжения не исключает и более глубокую переработку пластовых вод. Извлекая содержащиеся в них микрокомпоненты (иод, бром, литий, цезий и др.), можно в значительной мере повысить рентабельность процессов заводнения и оборотного водоснабжения. The proposed water recycling scheme does not exclude deeper formation water treatment. Removing the microcomponents contained in them (iodine, bromine, lithium, cesium, etc.), it is possible to significantly increase the profitability of waterflooding and reverse water supply processes.
Таким образом, предлагаемая система замкнутого оборотного водоснабжения при эксплуатации нефтяных и газовых скважин обеспечивает:
частичное или полное обессоливание пластовых и попутных вод и их очистку от загрязнений;
комплексную переработку пластовых вод с выпуском целевых химических продуктов различного назначения;
дополнительный отбор углеводородного сырья за счет улучшения условий их вытеснения водой;
дополнительный отбор гидроминерального сырья за счет выщелачивания горных пород опресненной или подкисленной водой,
стабилизацию воды при подщелачивании, подкислении или бактерицидной обработке;
стабильный темп закачки воды за счет ликвидации зон заиливания,
предотвращение загрязнений поверхностных и подземных водоемов высокоминерализованными водами за счет их деминерализации.Thus, the proposed closed water recycling system for the operation of oil and gas wells provides:
partial or complete desalination of produced and associated waters and their purification from pollution;
integrated processing of produced water with the release of targeted chemical products for various purposes;
additional selection of hydrocarbon feedstock by improving the conditions for their displacement by water;
additional selection of hydromineral raw materials due to leaching of rocks with desalinated or acidified water,
stabilization of water during alkalization, acidification or bactericidal treatment;
stable rate of water injection due to the elimination of siltation zones,
prevention of pollution of surface and underground water bodies with highly saline waters due to their demineralization.
Предлагаемая система полностью вписывается в любую технологическую схему разработки нефтегазовых месторождений, обеспечивая высокую экономическую, технологическую и экологическую эффективность процессов оборотного водоснабжения и эксплуатации скважин. The proposed system fully fits into any technological scheme for the development of oil and gas fields, providing high economic, technological and environmental efficiency of water recycling and well operation processes.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93026136A RU2060354C1 (en) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | System of closed circulating water supply in operation of oil and gas well |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93026136A RU2060354C1 (en) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | System of closed circulating water supply in operation of oil and gas well |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93026136A RU93026136A (en) | 1996-02-10 |
| RU2060354C1 true RU2060354C1 (en) | 1996-05-20 |
Family
ID=20141460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93026136A RU2060354C1 (en) | 1993-05-06 | 1993-05-06 | System of closed circulating water supply in operation of oil and gas well |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2060354C1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2138612C1 (en) * | 1998-07-13 | 1999-09-27 | Дочернее открытое акционерное общество "Волгоградский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности" | Method for construction and operation of complex of ground stores for collection of drilling waste and brine fluid |
| RU2200231C2 (en) * | 1999-11-30 | 2003-03-10 | Научно-технический центр экологически чистых технологий НТЦ "Экотех" | Process of development of oil field |
| RU2201492C2 (en) * | 1997-02-26 | 2003-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальное бюро независимых экспертиз" | System of closed circulating water supply for hole drilling |
| WO2014116960A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Jkkg, Llc | Mobile well water desalinization system and method of operation |
| US9828272B2 (en) | 2014-10-23 | 2017-11-28 | Jkkg, Llc | Mobile wastewater treatment system |
| RU2643241C2 (en) * | 2012-08-09 | 2018-01-31 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | System for oil production and separation |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2441142C1 (en) * | 2010-07-16 | 2012-01-27 | Владимир Янович Ишалов | Method of preparing fluid-salt solution and device to this end |
| US20140021135A1 (en) * | 2011-04-06 | 2014-01-23 | Liberty Hydro, Inc. | Treatment of waters with multiple contaminants |
| CN115324509B (en) * | 2022-07-05 | 2024-03-12 | 河北工业大学 | Shale gas water-based drilling cuttings leaching and desalting device and desalting method |
-
1993
- 1993-05-06 RU RU93026136A patent/RU2060354C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Муравьев В.М. Эксплуатация нефтяных и газовых скважин. М.: Недра , 1973, с.93. 2. Мирзаджанзаде А.Х. и др. Технология и техника добычи нефти. М.: Недра, 1986, с.221-224. * |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2201492C2 (en) * | 1997-02-26 | 2003-03-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Специальное бюро независимых экспертиз" | System of closed circulating water supply for hole drilling |
| RU2138612C1 (en) * | 1998-07-13 | 1999-09-27 | Дочернее открытое акционерное общество "Волгоградский научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности" | Method for construction and operation of complex of ground stores for collection of drilling waste and brine fluid |
| RU2200231C2 (en) * | 1999-11-30 | 2003-03-10 | Научно-технический центр экологически чистых технологий НТЦ "Экотех" | Process of development of oil field |
| RU2643241C2 (en) * | 2012-08-09 | 2018-01-31 | Шелл Интернэшнл Рисерч Маатсхаппий Б.В. | System for oil production and separation |
| WO2014116960A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Jkkg, Llc | Mobile well water desalinization system and method of operation |
| US9828272B2 (en) | 2014-10-23 | 2017-11-28 | Jkkg, Llc | Mobile wastewater treatment system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU93026136A (en) | 1996-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11655173B2 (en) | Methods of separating and isolating water and other desired constituents from oilfield produced brines | |
| US8877690B2 (en) | Treatment of gas well production wastewaters | |
| CA3008580C (en) | Method and arrangement for recovery of salt | |
| US9580343B2 (en) | Treatment of gas well production wastewaters | |
| US7198722B2 (en) | Process for pre-treating and desalinating sea water | |
| EP2867388B1 (en) | Process and apparatus for generating or recovering hydrochloric acid from metal salt solutions | |
| Hayes et al. | Electrodialysis of highly concentrated brines: Effects of calcium | |
| RU2060354C1 (en) | System of closed circulating water supply in operation of oil and gas well | |
| CN105439360A (en) | Nickel-containing wastewater treatment method and treatment system | |
| RU2003119050A (en) | METHOD FOR PRODUCING SCANDIUM OXIDE FROM RED Sludge | |
| US3823081A (en) | Acid mine water treatment process | |
| WO2007132465A2 (en) | An improved membrane water desalination process | |
| JP6209013B2 (en) | Drinking water production apparatus and method | |
| US8062532B2 (en) | Process for electrolytic production of chlorine products and byproducts | |
| RU2157347C2 (en) | Method of preparation of plugging brines from natural mineralized waters and plant for its embodiment | |
| Gomelya et al. | INCREASING THE YIELD OF ACTIVE CHLORINE FROM CHLORINE CONCENTRATES BY IMPROVING ELECTRODIALYSIS PROCESSES. | |
| SU1265293A1 (en) | Method of mining sylvinite deposit through wells | |
| US4223949A (en) | Process for disposal of sulfate containing brines from diaphragm cell caustic evaporator systems | |
| Keister | Conversion of Marcellus production wastewater into salable products | |
| Imam et al. | The yathrib system | |
| JP2006231101A (en) | Method for removing fluorine atom-containing ions | |
| CS252988B1 (en) | Sposnb cleaning of alkaline chlorinated geothermal v6d | |
| HK1210233B (en) | Process and apparatus for generating or recovering hydrochloric acid from metal salt solutions |