Білім беру бағдарламасы : 6B11201 Өмiртіршілік қауiпсiздiгi және қоршаған ортаны қорғау Орындаған: Булатова А. М. Тобы: бжд-20-4 Қабылдаған: Дүйсенбек Ж. С
жүктеу/скачать 1.09 Mb.
|
| Жұмыстың мақсаты: бұрғылау мәселелерін, бұрғылау ағынды суларының қоршаған ортаға теріс әсерін, тазарту технологияларын талдау.
1.1 Құрлықта және теңізде ағынды суларды бұрғылау Ұңғымаларды бұрғылау-келесі негізгі операциялардан тұратын бұрғылау ұңғымаларын салудың күрделі технологиялық процесі: 1. бұрғылау құралымен тау жыныстарын бұзу арқылы Ұңғымаларды тереңдету; 2. бұрғыланған жынысты ұңғымадан шығару; 3. ұңғыма оқпанын корпустық бағандармен тереңдету процесінде бекіту; 4. тау жыныстарын зерттеу және өнімді горизонттарды анықтау бойынша геологиялық-геофизикалық жұмыстар кешенін жүргізу; 5. жобалық тереңдікке түсу және соңғы (пайдалану) бағанды цементтеу. Бұрғылау кезінде тау жынысы бұрғылау биттерімен жойылады, ал ұңғымалардың кенжары әдетте үздіксіз айналымдағы жуу сұйықтығының (бұрғылау ерітіндісінің) ағындарымен бұрғыланған тау жыныстарынан тазартылады, кенжарды газ тәрізді жұмыс агентімен үрлеу сирек жүргізіледі. Ұңғымалар тереңдетіліп, кенжарды бүкіл аумаққа (негізгі іріктеусіз) немесе перифериялық бөлікке (негізгі іріктеумен) бұзады. Соңғы жағдайда, ұңғыманың ортасында тау жыныстарының бағанасы (өзегі) қалады, ол тау жыныстарының кесілген жерін зерттеу үшін мезгіл-мезгіл жер бетіне көтеріледі. Бұрғылау ұңғымаларының мақсаты мен мақсаты әртүрлі. Пайдалану ұңғымалары толық барланған және игеруге дайындалған кен орнына салынады. Пайдалану санатына мұнай мен газ өндіретін ұңғымалар ғана емес (өндіруші ұңғымалар), сонымен қатар кен орнын тиімді игеруді ұйымдастыруға мүмкіндік беретін ұңғымалар (бағалау, айдау, бақылау ұңғымалары) кіреді. [1] Сурет. 1.1.Бұрғылау қондырғысының жалпы схемасы - бұрғылау қашауы; 2-УБТ; салмақты бұрғылау құбырлары; 3-бұрғылау құбырлары; 4-кондуктор; бұрғылау станогындағы тесіктерді өңдеу кезінде қолданылатын станоктық құрылғылардың бір түрі; 5-сағалық шахта; 6-шығарындыларға қарсы құрылғы; 7-бұрғылау қондырғысының едені; 8-бұрғылау роторы; көп функциялы механизм бұрғылау құбырларын айналдыруға және ұңғымаларды іздестіру бұрғылау және күрделі жөндеу кезінде түсіру операциялары процесінде бұрау және бұрау кезінде бұрғылау немесе қаптау құбырларының бағанасын ұстап тұруға арналған бұрғылау қондырғысының жабдықтарымен жабдықталады. Жетек-тізбекті немесе гимбал. 9-жетекші бұрғылау құбыры; 10 - бұрғылау көтергіші; 11 - бұрылыс; бұрғылау қондырғысының маңызды элементі, ол бұрғылау бағанына жуу сұйықтығын бір уақытта жеткізумен қашаудың еркін айналу мүмкіндігін қамтамасыз етеді. Бұрылыс арқанның бұралуына жол бермей, Таль жүйесі мен бұрғылау құралының арасына орнатылады. 12-Ілмек; 13-Таль блогы; алев (полиспаст) жүйесі немесе бұрғылау қондырғыларының жабдығы лебедка барабанының айналмалы қозғалысын бұрғылау бағанасы бекітілген ілмектің Алға (тік) қозғалысына айналдыруға және арқанның бұтақтарына жүктемені азайтуға арналған; 14-Ат үстіндегі жұмысшының балконы; 15-кронблок; 16-Таль арқан; 17-жетекші бұрғылау құбырының шлангісі; 18 - қашауға жүктеме индикаторы;19 - бұрғылау лебедкасы; 20 - бұрғылау сорғысы; 21 - бұрғылау ерітіндісіне арналған діріл елегі; 22-бұрғылау ерітіндісінің түсу сызығы.[2] бұрғылау тазарту ағынды су Геологтар құрлықты да, теңіздер мен мұхиттардың суларын да зерттейді. Егер кен орны жағалауға жақын жерде - жағалау аймағында табылса, онда көлбеу барлау ұңғымалары құрлықтан теңізге қарай салынады. Жағалаудан алыс орналасқан кен орындары сөре аймағына жатады. Мұндай кен орындары үшін қалқымалы платформалар мен бұрғылау қондырғылары қолданылады, ал егер тереңдігі аз болса, бұрғылау жүргізілетін биік қадалар ғана қолданылады.[3] Теңізде Ұңғымаларды бұрғылау құрлыққа қарағанда қиынырақ және қымбатырақ. Бұл ұңғыманың төменгі сағасының үстінде су кеңістігінің болуына, оларға бұрғылау жабдықтарын орналастыру және олардан ұңғыманы өткізуге байланысты жұмыстар кешенін орындау үшін арнайы теңіз негіздерін қолдану қажеттілігіне, акваториялардағы күрделі гидрологиялық және метеорологиял ық жұмыс жағдайларына (желдер мен толқындар, толқындар, төмен толқындар мен ағындар, тұман, жаңбыр, қар және көлденең көріну, мұз режимі, ауа мен судың температурасы) және т. б. Ұңғыманың төменгі сағасынан жоғары орналасқан желдер, толқулар мен су кеңістігінің ағындары қалқымалы бұрғылау қондырғысының тербелісін, оның палубасы бойымен жабдықтар мен құралдардың қозғалысын, жел немесе ағын бағытында қондырғының дрейфін және бұзылуын тудырады. Бұрылыс бұрғылау қондырғысында жұмыс істейтін адамдарға жағымсыз физиологиялық әсер етеді. Теңіз толқыны стационарлық (қозғалмайтын) қондырғылардан бұрғылау кезінде де зиянды, өйткені бұрғылау негізіне түсетін толқындар оны зақымдауы немесе толығымен бұзуы мүмкін. Теңіз түбіндегі борпылдақ жыныстар әдетте қатты суланған. Мұндай жыныстарда бұрғылау кезінде өзектің сақталуын және ұңғымалар қабырғаларының тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін арнайы техникалық құралдарды пайдалану және қосымша материалдық шығындарды талап ететін және қоршаған ортаны ластанудан қорғаудың қатаң талаптарын қанағаттандыратын технологиялық шараларды жүзеге асыру қажет. Теңіздің ерекше гидрологиялық және метеорологиялық жағдайлары құрлықта қолданылатын бұрғылау әдістерін, техникалық құралдары мен технологияларын қолдану мүмкіндіктерін шектейді және тиімділігін төмендетеді. Сондықтан теңізде Ұңғымаларды бұрғылау тиімділігін арттыру мәселесі әлі күнге дейін өндіріске су асты кен орындарының минералды ресурстарын тарту процесінде маңызды мәселелердің бірі болып табылады. Мұндай Ұңғымаларды бұрғылау және кейіннен пайдалану үшін дәстүрлі бұрғылау техникасын орналастыруға және құрлықта жақсы дамыған бұрғылау, өндіру, жинау және мұнай мен газды тасымалдауға дайындау технологияларын пайдалануға мүмкіндік беретін қымбат массивті стационарлық, жартылай стационарлық және батыру құрылымдарын құру экономикалық тұрғыдан негізделген. Теңіздегі барлау ұңғымаларын бұрғылау Ұңғымаларды қауіпсіздік, экологиялық таза талаптарға сай қазуға кепілдік беретін және ең аз шығындармен жұмыстың жоғары сапасын қамтамасыз ететін Бұрғылау жабдықтары мен технологияларының түбегейлі жаңа конструкцияларын қажет етеді. Мұндай технологиялар мен техниканы құру үшін теңізде бұрғылаудың заманауи техникалық құралдары мен технологияларын қолданудың бар тәжірибесін жинақтап, бағалау, оларды одан әрі дамытудың ұтымды жолдарын ғылыми негіздеу қажет.[1] Мұздатылмайтын қайраңда теңіз барлау ұңғымаларын бұрғылау тек қана сүңгуір, жартылай сүңгуір, өздігінен көтергіш типтегі және бұрғылау кемелерінің бұрғылау қондырғыларынан жүргізіледі. Пайдалану ұңғымаларын бұрғылау бір немесе екі бұрғылау станоктарымен стационарлық бұрғылау платформаларынан жүргізіледі. Тұрақты платформадағы теңіз ұңғымаларының бұтасында 12-ден 96-ға дейін ұңғымалар болуы мүмкін. Бұрғылау өздігінен көтерілетін немесе жартылай суасты платформаларынан жүргізілетін Сағаны су астында айдайтын пайдалану ұңғымалары санының өсу үрдісі байқалды.[4 Сурет. 1.2. Бұрғылау платформасы[15] 1. Құбыр(экспорт); 2. Бетон субстрат; 3. Жиектеу қадалары; 4. Қадалар; 5. Анод; 6. Өткізгіштер; 7. Экспорттық элемент; 8. Жақтаудың тірек тірегі Сурет. 1.3. Бұрғылау платформасы.[15] 9. Платформа бампері; 10. Қайықтарды қондыру орны; 11. Қадаларға арналған қоршаулар; 12. Қозғалтқышты басқару құрылғысының орталығы және тарату құрылғысын бақылау ғимараты; 13. Авариялық-құтқару капсуласы; 14. Жұмысшылардың тұратын жері; 15. Тікұшақтарға арналған қону алаңы; 16. Көтерме қоймалар; 17. Бұрғылау ерітіндісінің сорғысы; 18. Кран; 19. Алау; 20. Газ компрессоры Сурет. 1.4. Өндірістік палуба.[15] 21. Суды қабатқа айдауға арналған сорғы; 22. Генератор; 23. Деаэратор; 24. Шығатын жылуды кәдеге Жаратушы; 25. Брандмауэр; 26. Дизель отынын сақтау; 27. Ұңғымалардың сағалары; 28. Химиялық реагенттерді мөлшерлеу блогы; 29. Өндірістік коллектор; 30. Өндірістік сепаратор; 31. Шикі мұнай жылытқышы; 32. Өлшеу және тазалау сепараторы; 33. газ компрессоры Сурет. 1.5.Қайта өңдеу палубасы.[15] 34. Ішуге жарамды су қоймасы; 35. Бас генератор; 36. Су сорғысы; 37. Өрескел сүзгі; 38. Салқындатқыш су; 39. Ауа компрессоры; 40. Теңіз су сорғылары; 41. Газ лифті және су бүркуге арналған саптама; 42. "Өртке қарсы су" сорғысы; 43. Шикі мұнай тоңазытқышы; 44. Шикі мұнай құбырының сорғысы; 45. Сепаратор; 46. Сепараторға кіру; 47. Гликоль регенераторы; 48. Шламды ұстаушы; 49. Металлмен қапталған палуба; 50. Алау 1.2 бұрғылау кезінде суды пайдалану. Айналымдағы сумен жабдықтау Ұңғымаларды салудың экологиялық қауіпсіз аз қалдықты ресурстық және табиғатты үнемдейтін технологиясын құрудың салалық стратегиясы шеңберіндегі табиғат қорғау жұмыстарының негізгі бағыты пайда болған бұрғылау қалдықтарын барынша кәдеге жарату болып табылады. Бұл мәселені бұрғылау сумен қамтамасыз етудің тұйық цикліне өтпей шешу мүмкін емес. Бұрғылау процесі-суды қажет ететін технологиялық цикл. Сондықтан Бұрғылау технологиясына қойылатын негізгі талаптардың бірі бұрғылаудың әртүрлі техникалық мақсаттары үшін BSV пайдалануға бағдарланған бұрғылау қондырғысының айналмалы сумен жабдықтауын міндетті түрде енгізу болуы керек. Суды тұтыну-бұл бұрғылау процесінің әртүрлі технологиялық қажеттіліктеріне арналған мақсатты су шығыны. Тиісінше, бұрғылаудың технологиялық процесінде судың негізгі функциялары оның сапасына қойылатын талаптарды қалыптастырады. Табиғи-климаттық жағдайлардың алуан түрлілігіне және ұңғымаларды жүргізу технологиясының ерекшеліктеріне байланысты бұрғылауды сумен қамтамасыз етудің тұйық және ағынсыз жүйелеріне бірыңғай және әмбебап талаптар жоқ. Бұрғылауға тән ең жалпы белгілерді ғана тұжырымдауға болады. Айналмалы сумен жабдықтау жүйесін жобалау кезінде негізгі технологиямен тығыз байланыста Су дайындау қажет. Ол үшін сізде болуы керек: барлық технологиялық операциялардағы судың сапасына қойылатын талаптарды және оны бірнеше рет қайта-дәйекті қолдануды ескере отырып, бұрғылау су тұтыну нүктелерінде техникалық суды пайдаланудың ұтымды ғылыми негізделген схемасы; БСВ канализациясының ұтымды жүйесі; бұрғылау қондырғысының жергілікті жабық техникалық сумен жабдықтау жүйесі; табиғи орта объектілеріне қауіпсіз төгу, қабаттық қысымды ұстап тұру жүйесінде пайдалану үшін мұнай кәсіпшілігі коллекторына айдау немесе көму үшін сіңіргіш горизонттарға айдау мүмкіндігін ескере отырып, БСВ-ны тазартудың және толық тазартудың ұтымды технологиясы. Су тұтыну және су бұру схемаларын әзірлеу кезінде тазартылған суларды табиғи орта объектілеріне кәдеге жаратуды немесе ағызуды ескере отырып, ағынды суларды тазарту мен толық тазартудың қажетті әдісі мен технологиясын негізделген таңдау үшін Концентрациялық белгісі бойынша да, ластану сипаты бойынша да БСВ сапасына бағалау жүргізу қажет. Сонымен қатар, лито - және гидросфера объектілеріне төгу кезінде тазартылған ағынды сулармен бөлінетін қалдық ластаушы жүктеме бұрғылау жұмыстарын жүргізу ауданындағы табиғи ортаның шекті ассимиляциялық қабілетінен аспайтын ағынды сулардың көлемі тазартылуы және кәдеге жаратылуы тиіс. Бұрғылау зауытының айналмалы сумен жабдықтаудың жабық жүйесіне көшу кезінде толық немесе ішінара тұйық циклге көшудің ықтимал теріс салдарын ескеру қажет (технологиялық операциялардың сапасының нашарлауы, коррозияның күшеюі, биоқоршау және т.б.). Бұрғылау қондырғысының айналымдағы сумен жабдықтау жүйесінде BSV пайдаланудың негізгі технологиялық нүктелері: бұрғылау ерітінділерін тазарту және регенерациялау жүйесінің механизмдерін жуу; Түсіру көтеру операцияларын жүргізу кезінде бұрғылау құралын жуу; мұнара, сорғы және күш блоктарының, сондай-ақ науа жүйесінің жабдықтары мен жұмыс алаңдарын жуу; бұрғылау сорғыларының өзектерін салқындату; химреагенттер мен бұрғылау ерітіндісін дайындау; ұңғымаларды цементтеу кезінде тампонаждық ерітінділер мен буферлік сұйықтықтарды дайындау; корпусты сығымдау.[5] Бұрғылау сарқынды суларының түзілу және ластану көздері: сорғы тобы, дизель блогы, бұрғылау мұнарасының жұмыс алаңы, бұрғылау ерітінділерін тазарту блогы, айналым жүйесі, химреагенттер блогы, қосалқы бұрғылау ерітіндісі бар сыйымдылықтар блогы болып табылады. Кәсіптік тәжірибе көрсеткендей, бұрғылау ағынды суларының ең көп мөлшері шлам сорғыларының өзектерін салқындату, бұрғылау мұнарасының жұмыс алаңын жуу, тазарту қондырғыларындағы бұрғылау ерітінділерін жарылған жыныстардан тазарту және циркуляциялық жүйенің ыдыстарын бұрғылау ерітіндісінің шөгінділерінен тазарту кезінде пайда болады. Алынған бұрғылау ағынды суларының көлемі көптеген факторлармен анықталады. Олардың ішінде ұңғымалардың тереңдігі, бұрғылау ұзақтығы және асқынулар мен апаттарды жоюға кететін уақыттың үлесі маңызды. Орташа алғанда, өндірілген бұрғылау ағынды суларының тәуліктік көлемі бір ұңғымаға (бұта) 20-40 м3 болуы мүмкін. Сумен жабдықтау жүйесі де көлемге айтарлықтай әсер етеді. Қайта өңделген су технологиялық қажеттіліктерге неғұрлым көп пайдаланылса, ағынды сулардың көлемі соғұрлым аз болады; бірақ сонымен бірге олардың ластану дәрежесі жоғары болады. Ұңғымаларды бұрғылау процесінде пайда болған ағынды сулар бұрғылау ерітіндісімен және оның компоненттерімен, бұрғыланған жыныстармен, химреагенттермен, мұнаймен және мұнай өнімдерімен, оның ішінде жанар-жағармай материалдарымен ластанады (олар осы компоненттермен технологиялық операциялар жүргізілетін және олардың жоғалуы мүмкін жерлерде БСВ-ға түседі). Табиғи-климаттық жағдайлардың алуан түрлілігіне және ұңғымаларды жүргізу технологиясының ерекшеліктеріне байланысты бұрғылауды сумен қамтамасыз етудің тұйық және ағынсыз жүйелерін әзірлеудің бірыңғай және әмбебап ережелері жоқ. Бұрғылауға тән ең жалпы ережелерді ғана тұжырымдауға болады . Бұрғылау ағынды суларын тазарту кезінде пайда болған жауын - шашын мүмкіндігінше жойылуы немесе залалсыздандырылуы керек. Сумен қамтамасыз етудің қағидаттық схемасы жалпы жағдайда мынадай блоктарды көздеуге тиіс: Ағынды суларды және оларды ұйымдасқан жинау орындарына ағызудың инженерлік жүйесі; бұрғылау ағынды суларын тазарту қондырғысы; тазартылған ағындарды сақтау блогы; техникалық суды су айналымына тарту мақсатында оны су пайдалану нүктелеріне бағыттауға арналған су тарату сыйымдылығы. [6] 1.3 Бұрғылау ағынды сулары Бұрғылау ағынды сулары-бұрғылау ерітінділерін өңдеу үшін қолданылатын химреагенттермен тұрақтандырылған агрегативті тұрақты коллоидты дисперсті жүйе. Олардың құрамында саз, салмақ ( барит, гематит), Мұнай және мұнай өнімдері, әртүрлі сипаттағы химиялық реагенттер, еритін тұздар және басқа қосылыстармен ұсынылған әртүрлі минералды және органикалық заттар бар. Олар коллоидты-дисперсті және еріген күйде болады. Дисперсті құрамы негізінен бұрғылау ағынды суларының минералды құрамдас бөлігіне байланысты. Кесте 1.1. Бұрғылау ағынды суларының дисперсті құрамы
Бұрғылау ағынды сулары олардың жоғары қозғалғыштығына және ластаушы заттарға жинақталу қабілетіне байланысты гидро және литосфераның кең аймақтарын ластауға қабілетті бұрғылау кезінде маңызды және ең қауіпті қалдықтар болып табылады. Олар әртүрлі технологиялық операцияларда қалыптасады. Химиялық реагенттер (негізгі ластаушы заттар) оларға бұрғылау ерітіндісін дайындау, химиялық реагенттерді сақтау және дайындау процесінде, бұрғылау ерітіндісін жеткізуге арналған ыдыстардан түседі. Бұрғылау ағынды суларының физика-химиялық құрамы кең ауқымда өзгереді. Кесте 1.2. Бұрғылау сарқынды суларының физика-химиялық құрамы
BSV қалыптасуының шарттары бойынша үш санатқа бөлуге болады: өндірістік ағынды сулар, тұрмыстық және атмосфералық. Өндірістік ағынды сулар әртүрлі технологиялық операцияларды, механизмдердің, жабдықтар мен құрылғылардың жұмысын орындау барысында қалыптасады. Бұрғылау кәсіпорындарындағы шаруашылық-тұрмыстық сарқынды сулар тамақтану пункттерінің, мәдени-тұрмыстық және санитарлық-гигиеналық мақсаттағы объектілердің қызметі нәтижесінде қалыптасады. Жауын-шашын нәтижесінде пайда болатын атмосфералық ағынды сулар жаңбыр мен еріген (қар мен мұздың еруі) болып бөлінеді. Бұрғылау ағынды сулары ластанудың өте жоғары деңгейімен сипатталады және олардың құрамында қоршаған орта объектілеріне қауіп төндіретін әртүрлі сипаттағы ластаушы заттардың кең спектрі бар. Сонымен қатар, көптеген параметрлер бойынша олар бұрғылаудың әртүрлі технологиялық мақсаттары үшін пайдалану талаптарын ғана емес, сонымен қатар табиғи орта объектілеріне қауіпсіз төгу талаптарын да қанағаттандырмайды. Сонымен қатар, ұңғымалар құрылысының экологиялық қауіпсіз аз қалдықты ресурсы мен табиғатты үнемдейтін технологиясын құрудың салалық стратегиясы шеңберінде табиғатты қорғау жұмыстарының негізгі бағыты пайда болған бұрғылау қалдықтарын барынша кәдеге жарату болып табылады. Онсыз бұрғылау жұмыстарын жүргізетін аудандардағы табиғи ортаның ластануының негізгі көзі ретінде шлам сарайларын уақтылы және сапалы жою мәселесі де шешілмейді. Бұрғылау ағынды суларының құрамындағы суспензиялар саз, салмақ бөлшектері, жоғары молекулалық қосылыстар, қиын және ерімейтін минералды тұздар, сондай - ақ әртүрлі генезистегі жарылған жыныстың ұсақ бөлшектері болып табылады. Мұнай мен мұнай өнімдері бұрғылау ағынды суларында еріген, эмульсияланған және пленкалы күйде болады. Бұл жағдайда ең қиын-еріген және эмульсияланған Мұнай және оның туындылары. Бұрғылау ағынды суларының ең қиын ластаушы компоненті-бұрғылауда қолданылатын химиялық реагенттердің кең спектрімен ұсынылған органикалық заттар. Сандық мазмұн CPC бойынша бағаланады. Еритін қоспалар негізінен минералды тұздармен және кейбір органикалық қосылыстармен ұсынылған. Ағынды суларда, әдетте, хлоридтер, сульфаттар, натрий, калий, кальций, магний гидрокарбонаттары бар. Тәжірибедегі мазмұн "құрғақ қалдық" немесе меншікті электр өткізгіштік көрсеткіші бойынша бағаланады. BSV құрамы мен қасиеттері әр түрлі бұрғылау кезінде де, сол ұңғыманы бұрғылау кезінде де, жеке технологиялық операцияларды жүргізу кезінде де айтарлықтай өзгереді. Кесте 1.3. Бұрғылаудың техникалық қажеттіліктері үшін суға қойылатын талаптар
Кесте. 1.5. Мұнайланған ағынды сулардың жіктелуі[7]
Суды бірінші топтағы заттардан тазарту үшін табиғи және бірнеше рет күшейтілген ауырлық күштерін, сондай-ақ адгезия күштерін қолдануға негізделген әдістер тиімді. Екінші топтағы ластаушы заттардың тән ерекшелігі-олардың тұрақты коллоидты-дисперсті жүйені қалыптастыру қабілеті. Мұндай ластаушы заттардан суды тазарту үшін дисперсті фазаның құрамы мен концентрациясын өзгертетін заттарды қолдануға негізделген коагуляция әдістерін қолданған жөн. Үшінші топтағы ластаушы заттар Судан физикалық-химиялық тотығу, адсорбция және аэрация әдістерімен тиімді түрде жойылады. Еритін заттарды (төртінші топ) судан шығару оларды аз еритін қосылыстарға, ион алмасу әдісіне, сондай-ақ мембраналық әдістерге аудару арқылы жүзеге асырылады. Бұл тәсіл әртүрлі құрамдағы суды тазартудың ең жақсы әдісін таңдауға мүмкіндік береді. Бұрғылау ағынды суларының генезисі жоғары агрегативті тұрақтылығы бар гетерогенді коллоидты-дисперсті жүйелер екенін ескере отырып, құрамында еритін қоспалар бар, содан кейін тазарту үшін барлық белгілі әдістерді қолдануға болады. Алайда, олардағы коллоидты-дисперсті күйдегі заттардың басым болуына байланысты кез-келген жағдайда коагуляция әдістеріне артықшылық беру керек. BSV құрамында барлық төрт топқа жататын қоспалар болғандықтан, белгілі әдістердің әрқайсысының тиімділігін бағалау керек. Аталған әдістер бір-бірінен оларда қалыптасқан физика-химиялық процестердің принципі мен сипатымен, сондай-ақ техникалық-технологиялық дизайнымен айтарлықтай ерекшеленеді. Оларға механикалық, физика-химиялық және биологиялық әдістер жатады. Бұрғылау ағынды суларын тазарту әдістерінің тиімділігін салыстырмалы бағалау 1.6-суретте көрсетілген. Сурет.1.6 бұрғылау ағынды суларын тазарту әдістерінің тиімділігін салыстырмалы бағалау. Бұрғылау ағынды суларын тазарту әдістері мен әдістері. Ағынды суларды толық тазарту олардың құрамынан еритін минералды тұздарды жоюды қарастырады. Табиғи және ағынды суларды минералдандырудың негізгі әдістері: физикалық (термиялық, гидротехникалық), физика-химиялық (кері осмос, электроосмос және электродиализ, ультрафильтрация) және химиялық (ион алмасу). Физикалық әдістердің ішінде термиялық әдіс ең көп таралған-термиялық дистилляция (жоғары температурада) [8]. Термиялық дистилляцияның мәні Ағынды суларды немесе табиғи суды буландыру, содан кейін дистиллятты жинау болып табылады. Мұздатудың мәні төмен теріс температураның суға әсер етуі, содан кейін мұндай массаны еріту және еріген суды жинау болып табылады. Термиялық тазарту әдісі судың бастапқы минералдануында 1,5% - ға дейін, ал мұздату әдісі 0,7% - ға дейін минералдану кезінде өте тиімді екендігі дәлелденді [9]. Осы әдістермен тазарту нәтижесінде жалпы минералдануы 50 мг/л-ге дейін тұзсыздандырылған су және тұздардың концентрацияланған ерітіндісі (тұзды ерітінді) алынады. Термиялық әдістер ағынды сулардың аз мөлшері минералдануға ұшыраған жағдайда және оларды өңдеудің басқа әдістері экономикалық тұрғыдан тиімсіз ғана емес, сонымен бірге іс жүзінде мүмкін емес болған жағдайда өте орынды болады. Гидротехникалық әдіс құрамында тұз бар табиғи және ағынды суларды таза сумен сұйылтуға, ағынды сулардың белгіленген стандарттарын қанағаттандыратын деңгейге дейін, сондай-ақ конденсатты кейіннен жинай отырып, табиғи булануға негізделген. Бұл әдісті қолдану минералдануы 1,2% дейінгі сулар үшін ең қолайлы. Ағынды сулардың құрамындағы тұздардың көп мөлшерімен бұл әдіс Тұщы табиғи суды едәуір тұтынуды қажет етеді. Су тазарту тәжірибесінде және физика - химиялық әдістерде қолданылады [10]. Бұл әдістерді қолданудың орынды бағыты минералды тұздары 3000 - 5000 мг/л дейін болатын тұзды Ағынды суларды тұщыландыру болып табылады [11]. Электродиализ-ион алмасу (ионит) мембраналарын пайдалана отырып, электролиз кезінде ағынды сулардан иондарды жою (бөлу) процесі. Ион алмасу (ионит) мембраналары-катион алмасу шайыры (MK-4Q маркалы мембраналар) негізінде және анион алмасу шайыры (МА-40 және МА-41 маркалы мембраналар) негізінде жасалған икемді жұқа жолақтар. Тазалау процесін жүзеге асыруға жұмсалатын энергия шығыны, әдетте, 3,5 (кВтсағ)/м3 аспайды. Электродиализ арқылы ағынды суларды тазарту тереңдігі 500 мг / л жетеді; тереңірек тазарту экономикалық тұрғыдан мүмкін емес. Ағынды суларды минералдандырудың тиімді әдісі-кері осмос әдісі [12]. Кері осмос немесе гиперфильтрация - бұл ерітінділерді осмостық қысымнан асатын жартылай өткізгіш мембраналар арқылы сүзу арқылы бөлу процесі. Жартылай өткізгіш мембраналар су молекулаларын өткізеді, бірақ гидратталған тұз иондарын немесе диссоциацияланбаған қосылыстардың молекулаларын өткізбейді. Осылайша, гиперфильтрация кезінде Таза су алынады, оны табиғи орта объектілеріне тастауға немесе айналымдағы сумен жабдықтау жүйесіне жіберуге болады және кәдеге жаратуға немесе көмуге жіберілетін концентрацияланған ерітінді. Гиперфильтрацияны осмостық қысымы жоғары (концентрациясы 5000 мг/л-ден жоғары) тұздардың жоғары концентрацияланған ерітінділерін тұщыландыру үшін қолданған жөн. Кері осмос аппараттарының негізгі жұмыс элементі ацетатцеллюлозадан немесе органоминералды сипаттағы қуыс талшықтардан жасалған жартылай өткізгіш мембрана болып табылады. Бұл әдістің артықшылығы оның минералды тұздардың құрамына және олардың концентрациясына салыстырмалы иммунитеті болып табылады. Кері осмос әдісін қолдану 20 мг/л - ден аз тұздары бар суды алуға мүмкіндік береді, ал селективті мембраналарды қолданған кезде бірқатар салалар үшін маңызды болып табылатын тұз компоненті алдын-ала бекітілген суды алады. Кемшіліктерге жоғары қысымды жүйеде (10 МПа немесе одан да көп) құру және қолдау қажеттілігі, сондай-ақ жартылай өткізгіш мембраналардың қысқа қызмет ету мерзімі жатады. Мұндай суды тазарту процесінің меншікті өнімділігі (осы процесте қолданылатын техникалық құралдардың бірлік қуатына жатқызылған өнімділік) электродиализ бен дистилляциядан біршама төмен [10]. Гиперфильтрацияның бір түрі - суды жоғары молекулалық қосылыстардың ерітінділерінен бөлу әдісі [12]. Неғұрлым үнемді әдіс-ион алмастырғыш шайырлармен жүзеге асырылатын химиялық тазарту [10]. Иониттердің көмегімен жартылай минералсыздандыру және әртүрлі шығу тегі бар суларды терең тазарту мәселелері сәтті шешілуде. Иониттер-бұл белгілі бір жағдайларда ерітіндідегі сол белгінің иондарымен алмасу реакциясына қабілетті жылжымалы ионға (катион немесе анион) ие суда ерімейтін полимерлі заттар. Бұрғылау ағынды суларын тазартудың технологиялық схемалары. Сурет. 1.7 бұрғылау сарқынды суларын жинаудың, тазартудың және қайта пайдаланудың принципті технологиялық схемасы. Бұрғылау ағынды суларын жинау , тазарту және қайта пайдаланудың технологиялық схемасы. Платформалар немесе пристакадтық алаңдар төсемінің астына орнатылған 1 коммуникациялар бойынша БСВ арнайы бсв 2 жинау блогына жіберіледі, ол жерден құм сорғымен 4 тазарту блогына беріледі, онда гидроциклондардың көмегімен бөлінген қатты фаза контейнерге немесе арнайы 5-блокқа тасталады. Тазартылған БСВ 6-ға дейінгі тазарту және сақтау блогына түседі, онда жұқа тазарту сүзгілері арқылы ол сазды бөлшектерден бөлінеді және электрокоагуляция аппаратының көмегімен мұнай пленкасынан тазартылады. 7 сорғымен толық тазартылған ағынды су бұрғылау қондырғысының жалпы сумен жабдықтау жүйесіне беріледі. Ағынды судағы су, мұнай, май 6-ға дейінгі тазарту және сақтау блогында бөлініп, 8-бұрғылау сорғыларының қабылдау сыйымдылығына құйылады және бұрғылау ерітіндісін өңдеу үшін қолданылады. Коагуляция және қысымды флотация әдісімен Ағынды суларды тазартуға арналған кешенді қондырғы. Орташа сарайда BSV араласады және үлкен суспензия бөлшектері орналасады. Сорғымен тұндыру араластырғышқа 1 айдалады, оған диспенсерлік сорғымен коагулянт-алюминий сульфатының 10% ерітіндісі беріледі. Сонымен қатар, бейтараптандырғыш - әк сүті араластырғыштың жоғарғы бөлігіне ауырлық күшімен енеді. Қарқынды араластырудан кейін қоспасы 2-ші айналмалы камераға түседі, онда коагуляцияланған үлпектер пайда болады, үлкейеді және орналасады. Ұсақ қоспалар қалқып шығады және көбік қалтасына қырғыш механизммен жойылады. Сурет. 1.8.Бұрғылау қондырғысындағы ағынды сулардың негізгі технологиялық схемасы. Коагулятордан алдын ала тазартылған су екі камералы флотатор 3-ке түседі, онда 4 сорғы-эжекторлық байлау және 5 қысым багының көмегімен ауа қоспасы беріледі. Бұл жағдайда пайда болған тұнба мен көбік 6-шы тұнба қабылдау цистернасына жіберіледі, ол жерден ауа қысымымен 8-ші тұнба тұнбасына жіберіледі, онда тұнба 95% - ға дейін сусызданады. Сорғыш 8-жинаққа түсіп, жуу сұйықтығын дайындау үшін қолданылады. Флотатор қалтасынан тазартылған су қайта пайдалану үшін 9 жинағына түседі. Орнатуда БКП және А болуы БСВ тазалау процесін тиімді бақылауға мүмкіндік береді.[14] Бұрғылау ағынды суларын тазарту жүйесі Ағынды суларды жинау қондырғысы, қатты фазалық бөлім блогы, тазарту блогы, шөгінділерді жинау және өңдеу блогы, тазартылған технологиялық су ыдысы бар ағынды суларды тазарту жүйесі, тазарту қондырғысы өзара байланысқан ауа дайындайтын қондырғыдан, озон генераторынан және қатты фазалық бөлім блогына қосылған байланыс камерасынан тұрады және қатты фазаның бөліну блогына қосылған жуу жүйесі бар екі сүзгі түрінде жасалған тұнбаны жинау және өңдеу блогымен, бұдан басқа, тазартылған технологиялық суға арналған сыйымдылықтан кейін тазартылған технологиялық суға арналған сыйымдылыққа орнатылған тұздану дәрежесі датчигі бар басқару блогы арқылы қосылған электр басқарылатын ысырмалары бар кемінде үш электродиализатор қосымша орнатылды. Әр түрлі технологиялық операцияларды, механизмдер мен құрылғылардың жұмысын орындау барысында пайда болған бұрғылау сарқынды сулары ағынды суларды жинаудың 1-торабында жиналады, содан кейін қатты сусыздандырылған қалдықтар шығарылатын қатты фазалық бөлімнің 2-блогына жіберіледі, ал фугат 2-блоктан су байланыс камерасына 6 түседі, онда ол жеткізілетін озон-ауа қоспасымен араластырылады. озон электросинтезі процесі жүретін 5 озон генераторы. Озон-ауа қоспасы бар фугаттағы қоспалардың тотығуы нәтижесінде оның бетінде металл оксидтерін соратын қабыршақ тәрізді тұнба пайда болады, ал реакцияға түспеген озон камераның жоғарғы жағында жойылады 6. Содан кейін озон-ауа қоспасымен өңделген фугат кезек-кезек 8 және 9 блокты сүзгілердің біріне түседі 7 тұнбаны жинау және өңдеу, сүзу процесінде сұйықтықтан қабыршақты тұнба алынып тасталады, сүзгі ішінде пайда болған концентрат мезгіл-мезгіл тазартылған технологиялық сумен жуылады. Мысалы, 11 қақпа клапаны ашық, 12 қақпа клапаны жабық күйде, өңделген су 8 сүзгіге түседі, сүзіледі, 13 қақпа клапаны жабық, 15, 17 қақпа клапандары ашық сүзілген су тазартылған технологиялық су үшін 18 контейнерге түседі, егер 15, 17 қақпа клапандары жабық болса және 13, 14 қақпа клапандары ашық болса, сүзілген су кіреді сүзгіні жуу үшін 9, онда пайда болған концентратты жуады және қатты фазаның 2-бөліміне түседі. 9 сүзгінің жұмыс режимінде 12, 16, 17 қақпа клапандары ашық, ал 11, 13, 14 қақпа клапандары жабық, су 18 сыйымдылыққа түседі. 8 сүзгіні жуу үшін 9 сүзгі жұмыс істеп тұрған кезде 12 14 ысырмалар ашылады, ал 11, 15, 16, 17 жабылады. Тазартылған технологиялық суға арналған 18 сыйымдылықтан су технологиялық қажеттіліктерге: бұрғылау ерітіндісін дайындауға, қосалқы және қосалқы өндірістерді тұтынуға, өндірістік алаңдар мен жабдықтарды жууға және т.б. Одан әрі тазарту үшін технологиялық су 19 электродиализаторға түседі және 18 сыйымдылықта орнатылған 28 датчикпен өлшенетін тұздану дәрежесінің шамасына байланысты 27 басқару блогы арқылы сигнал 23, 25 электрмен басқарылатын ысырмаларға беріледі, олар ашылады және су 20 және 21 электродиализаторларға одан әрі тұзсыздандыру үшін түседі. Тұздалған судың бір өтуіндегі ең тиімді электродиализатор судың тұздану дәрежесін шамамен 50 г/л төмендетеді, сондықтан 28 дәрежелі тұздану сенсорымен 50 г/л-ден аспайтын бекітілгенде, бір электродиализатор 19 жұмыс істейді және тек 22 және 23 клапандар ашылады. Егер тұздану дәрежесі 50 г/л-ден асса, 22,23, 26 ысырмалар ашылады және 19, 20 электродиализаторлар жұмыс істейді. Тұздану дәрежесі 100 г/л-ден асқан кезде 22,23,25 ысырмалар ашылады және 19 21 үш электродиализатор жұмыс істейді. Шығу кезінде су алынады (ГОСТ 2877-82 "ауыз су").[13] Сурет. 1.9 бұрғылау ағынды суларын тазарту жүйесінің схемасы. 2. Есептеу бөлігі жүктеу/скачать 1.09 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||