CC BY
11ОБУСТРОЙСТВО МЕСТОРОЖДЕНИЙ
УДК 556.182
В.Н. Миронов, главный механик - начальник отдела, e-mail: [email protected];
А.Д. Саетгараев, начальник геологического отдела, e-mail: [email protected];
ООО «Нарьянмарнефтегаз»
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ ДЕФИЦИТА ПРЕСНОЙ ВОДЫ НА МЕСТОРОЖДЕНИЯХ ООО «НАРЬЯНМАРНЕФТЕГАЗ»
Обеспечение месторождений ООО «Нарьянмарнефтегаз» пресной водой для хозяйственно-питьевых и производственных нужд путем внедрения установок подготовки воды с применением системы обратного осмоса.
Месторождения ООО «Нарьянмарнефтегаз» расположены в Большеземельской тундре и в административном отношении входят в состав Ненецкого автономного округа Архангельской области. Характерные черты района - слабая обеспеченность теплом, продолжительная суровая зима и короткое прохладное лето (абсолютный минимум температуры - 48 0С, максимум +33,9 0С), наличие многолетней мерзлоты и низкая биологическая продуктивность. Годовое количество осадков составляет 411-422 мм.
В орографическом плане территория представляет собой озерно-болотистую поверхность с грядами и группами холмов и сопок. Болота занимают до 40-70% площади. Характерной особенностью рек и ручьев является цикличность их существования. Имея расходы в летнюю межень до 15 м3/сек., реки и ручьи на перекатах полностью перемерзают в зимнее время. Кроме рек и ручьев на территории работ значительное распространение имеют озера. Большинство озер имеет термокарстовое происхождение. Крупных озер с площадью водного зеркала более 1 км2 очень мало. Подавляющее большинство озер имеют площадь водного зеркала менее 1 км2 и глубину до 1,0 м. Толщина ледового покрова на озерах достигает до 1,7 м и зависит от температурных условий.
Обеспечение месторождений ООО «Нарьянмарнефтегаз» пресной водой для хозяйственно-питьевых и производственных нужд до недавнего времени
представляло серьезную проблему, в связи с отсутствием в районе источников водоснабжения, способных удовлетворить растущую потребность в воде.
По гидрогеологическому районированию район работ относится к северовосточной части Большеземельского артезианского бассейна. По данным геолого-гидрогеологического изучения пресных подземных вод для хозяйственно-питьевого водоснабжения, таликовые зоны в пределах площадей нефтяных месторождений ООО «Нарьянмарнефтегаз» сложены либо глинистыми породами, либо запасы в таликовых зонах весьма ограниченны и не могут удовлетворить недропользователя. Межмерзлотные талики в четвертичных и меловых отложениях, как показала детальная гидрогеологическая разведка в районах Варан-дейского нефтяного месторождения, Южно-Хыльчуюского газонефтяного месторождения и других месторождений, вмещают ограниченные запасы подземных вод, которые имеют высокую минерализацию и химический состав, близкий к составу морских вод из-за гидравлической связи последних с таликами в течение геологического времени.
Пресную воду близко расположенных озер и рек, не отличающуюся высоким качеством, можно использовать только в летнее время, так как в зимний период большинство озер и рек перемерзают практически до дна, а значительная удаленность глубоких непромерзающих
озер создавала определенные трудности доставки озерной воды в этот период.
С учетом того что для организации системы ППД на месторождениях ООО «Нарьянмарнефтегаз» используют воду, добываемую с нерасчлененных отложений средней и нижней юры (^1+2 - юрский водоносный комплекс), стало логичным использовать ту же воду для удовлетворения производственных и бытовых нужд. Юрский водоносный комплекс развит регионально по всей территории Печорского артезианского бассейна и практически везде характеризуется высокими дебитами скважин, которые достигают 2000 м3/сут. и более.
Были выполнены работы по подсчету эксплуатационных запасов подземных вод юрского водоносного комплекса Южно-Хыльчуюского месторождения, Варандейского, Торавейского и других нефтяных месторождений, составлена технологическая схема и выполнен проект горного отвода для добычи юрской воды.
После изучения проблемы обеспечения пресной водой было принято решение об использовании воды юрского водоносного комплекса на Южно-Хыльчуюском месторождении для ППД, а также, после обессоливания с помощью установки обратного осмоса, - для хозяйственнопитьевого водоснабжения и технологических потребностей.
Для обеспечения объектов производства и инфраструктуры месторождения Южное-Хыльчую был разработан проект системы подготовки воды общей
44 \\ ТЕРРИТОРИЯ НЕФТЕГАЗ \\
\\ № 11 \\ ноябрь \ 2011
производительностью 2200 м3/сут. и изготовлено все необходимое оборудование.
СИСТЕМА ПОДГОТОВКИ ВОДЫ ВКЛЮЧАЕТ В СЕБЯ:
• установку подготовки питьевой и технической воды;
• буферы-дегазаторы 1 ступени;
• буферы-дегазаторы 2 ступени;
• насосы артезианских скважин водозабора;
• насосы дегазированной воды;
• трубопроводную обвязку с арматурой, средства КИПиА.
Вода артезианских скважин погружными насосами подается в буферы-дегазаторы 1 ступени, представляющие собой горизонтальный аппарат объемом 50 м3 каждый, где происходит удаление метана из исходной воды, происходит окисление части ионов железа, содержащихся в воде, и образуется осадочное железо, которое появляется в системе водоподготовки в качестве взвешенных частиц. Из буферов-дегазаторов вода поступает на прием насосов дегазированной воды и далее - в буферы-дегазаторы 2 ступени, представляющие собой горизонтальные аппараты объемом 100 м3 каждый, где происходит окончательная дегазация воды от остатков метана. После буферов-дегазаторов часть дегазированной воды подается в резервуары противопожарного запаса воды для их периодического пополнения, другая часть дегазированной воды поступает на установку подготовки питьевой и технической воды. Дегазированная вода транспортируется в систему подготовки питьевой и технической воды насосами для повышения давления. Для сохранения биологической стабильности обрабатываемой воды и дальнейшего снижения железосодержания в линию нагнетания насосов производится непрерывное дозирование раствора обеззараживания (раствор NaOCL). Обеззараженная вода поступает в механические фильтры-обезжелезнители, где происходит фильтрование воды от осадочного железа и окисление ионов железа, находящихся в воде в растворенном состоянии, и их задержка на фильтрующем наполнителе. Вода из фильтров с уменьшенным содержанием железа и взвешенных частиц поступает на очистку в фильтры тонкой
очистки. Вода после фильтров содержит производные хлора. Для удаления остаточного свободного активного хлора в линию воды после фильтров подается химикат для удаления хлора (5%-ный раствор NaНSO3), а также химикат для предотвращения образования осадков - антискайлинг(HIDROTREAT) и био-цидный химикат для обеззараживания (Н^ОМКЮ).
На фильтрах тонкой очистки происходит фильтрование воды от взвешенных веществ размером более 5 микрометров. Вода после фильтров тонкой очистки поступает на установку обратного осмоса очистки от солей. После блока обратного осмоса солесодержание обрабатываемой воды уменьшается со значения в интервале 8000-12 500 мг/л до 200 мг/л.
Обратно-осмосная технология обработки воды является типичной процедурой физического разделения, в процессе которой применяемые мембраны пропускают молекулы воды, а подавляющее большинство растворенных солей задерживает. В процессе обратного осмоса применяются спирально намотанные мембраны с высоким значением пермеатного (водного) потока и насосы, способные преодолеть осмотическое давление.
В процессе обратного осмоса поток обрабатываемой воды делится на два потока: один - пермеатный с низким со-лесодержанием и другой - концентрат с высоким солесодержанием. Концентрат с высоким содержанием солей (41-43% от поступающего объема) после обратного осмоса выводится из установки и направляется в систему ППД для утилизации, а пермеат с низким содержанием солей, обладающий пониженной жесткостью и низким рН, подвергается дополнительной химической обработке. Обратно-осмосное оборудование содержит систему для периодической очистки мембран. Увеличение жесткости достигается применением раствора СаС12. Повышение значения рН осуществляется раствором NаНСО3.
На данной установке подготавливается пресная вода с различным содержанием солей:
• до 200 мг/л, 212 м3 /сут. - вода питьевого назначения;
• до 1000 мг/л , 405 м3 /сут. - вода технического назначения;
• до 3000 мг/л, 540 м3 /сут. - вода, предназначенная для установки обессоли-вания нефти.
Далее питьевая вода поступает в резервуары чистой воды с внутренним полиэтиленовым покрытием. Из резервуаров чистой воды питьевая вода насосами второго подъема по системе трубопроводов подается потребителям. Определения физико-химических параметров, обессоленной с помощью этой установки воды, выполнены в аккредитованном испытательном лабораторном центре ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Ненецком автономном округе» (г. Нарьян-Мар). Согласно полученным результатам, качество воды удовлетворяет требованиям СанПиН 2.1.4. 1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения».
Техническая вода с минерализацией 1000 мг/л после обратно-осмосной установки (минуя стадии увеличения жесткости и установления рН) поступает в емкость воды с минерализацией 1000 мг/л (объемом 100 м3) и далее насосами второго подъема по системе трубопроводов подается потребителям: к установке очистки газа от сероводорода, в котельную, пожарное депо, ремонтно-эксплуатационный блок, к энергоцентру.
Вода с минерализацией 3000 мг/л поступает в емкость воды (объемом 100 м3), из которой насосами подается по системе трубопроводов на электро-дегидраторы установки УПН-1,2 для обеспечения процесса обессоливания нефти.
Система водоснабжения объектов ЦПС снабжена автоматизированной системой управления и контроля на базе РЬС (программируемый логический контроллер). На монитор в операторной выводятся основные параметры технологического процесса. Аналогичная система подготовки пресной воды применяется также на установке подготовки нефти Варандейского месторождения.
Внедрение установок подготовки воды с применением системы обратного осмоса позволило комплексно решить проблему обеспечения пресной водой месторождений ООО «Нарьянмарнеф-тегаз».
WWW.NEFTEGAS.INFO
\\ обустройство месторождений \\ 45
