RU2266311C1 - Method of detoxifying and reusing products of well bottom zone acid treatment - Google Patents
Method of detoxifying and reusing products of well bottom zone acid treatment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2266311C1 RU2266311C1 RU2004107193/03A RU2004107193A RU2266311C1 RU 2266311 C1 RU2266311 C1 RU 2266311C1 RU 2004107193/03 A RU2004107193/03 A RU 2004107193/03A RU 2004107193 A RU2004107193 A RU 2004107193A RU 2266311 C1 RU2266311 C1 RU 2266311C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oil
- solution
- acid
- water
- phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Fertilizers (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к охране окружающей природной среды и может быть использовано на нефтяных месторождениях для обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны (ОПЗ) скважин.The invention relates to the protection of the natural environment and can be used in oil fields for the disposal and disposal of acid treatment products of the bottom-hole zone (SCR) of wells.
Кислотная ОПЗ скважин на нефтяных месторождениях является основным способом интенсификации добычи нефти за счет растворения пород вокруг скважины и очистки призабойной зоны пласта от асфальтосмолистых и парафиновых отложений (АСПО), остатков бурового раствора и других примесей, загрязняющих пласт, что улучшает фильтрационную характеристику призабойной зоны пласта и, как следствие, повышает дебит скважины по нефти.Acid SCR of wells in oil fields is the main way to stimulate oil production by dissolving the rocks around the well and cleaning the bottom-hole formation zone from asphalt-resinous and paraffin deposits, residues of drilling mud and other impurities that pollute the formation, which improves the filtration characteristic of the bottom-hole formation and As a result, it increases the oil production rate.
Кислотная ОПЗ заключается в закачке в скважину и продавливании в призабойную зону пласта жидкостью (нефтью или технической водой) под давлением, допускаемым прочностью обсадной колонны скважины, водных или углеводородных кислотосодержащих составов на основе соляной кислоты в смеси с фтористоводородной, уксусной, сульфаминовой или другими кислотами, а также добавками различных поверхностно-активных веществ (ПАВ), спиртов, гликолей, нефтяных растворителей и др. После закачки в пласт того или иного кислотосодержащего состава скважину закрывают на реагирование.Acid SCR consists in pumping into a well and forcing it into the bottomhole formation zone with a liquid (oil or process water) under pressure allowed by the strength of the well casing string, aqueous or hydrocarbon acid-containing compositions based on hydrochloric acid mixed with hydrofluoric, acetic, sulfamic or other acids, as well as additives of various surface-active substances (surfactants), alcohols, glycols, petroleum solvents, etc. After the injection of a particular acid-containing composition into the formation, the well is closed digging for a response.
Время реагирования скважины кислотосодержащим составом для карбонатных пластов составляет в среднем 2-3 ч, а для песчано-глинистых коллекторов не менее 24 ч. Удельный расход кислотосодержащего состава на 1 м обрабатываемой толщи пласта зависит от радиуса обработки приствольной зоны и проницаемости коллектора, что составляет величину порядка 0,5-1,0 м3 для коллектора с низкой проницаемостью и 1,0-2,5 м3 для высоко проницаемых коллекторов. Если стенки призабойной зоны скважины сильно загрязнены АСПО, то такие скважины до закачки кислотосодержащего состава обрабатывают эффективным растворителем АСПО, например закачкой в скважину горячей нефти или дизельного топлива. По окончании реагирования скважину дренируют, при этом извлекаемую из скважины на поверхность продукцию, состоящую из продавочной жидкости, отработанного кислотосодержащего состава и продуктов очистки призабойной зоны скважины, собирают в приемную емкость, а скважину вводят в эксплуатацию.The response time of the well with an acid-containing composition for carbonate formations is on average 2-3 hours, and for sand-clay reservoirs no less than 24 hours. The specific consumption of acid-containing composition per 1 m of the treated formation thickness depends on the radius of processing of the near-wellbore zone and the permeability of the reservoir, which is about 0.5-1.0 m 3 for a low permeability reservoir and 1.0-2.5 m 3 for highly permeable reservoirs. If the walls of the bottomhole zone of the well are heavily contaminated with paraffin, then such wells are treated with an effective paraffin solvent prior to injection of the acid-containing composition, for example, injection of hot oil or diesel fuel into the well. At the end of the response, the well is drained, while products extracted from the well to the surface, consisting of displacement fluid, spent acid-containing composition, and bottom-hole treatment products, are collected in a receiving tank, and the well is put into operation.
Как показывает практика, при ОПЗ одной скважины на дневную поверхность извлекается от 20 до 100 м3 продукции кислотной обработки призабойной зоны, которая из-за ее высокой коррозионной агрессивности и опасности для окружающей природной среды не может длительное время находиться в приемной емкости и подлежит обезвреживанию и утилизации. Ежегодно на промыслах производят значительное количество ОПЗ нефтяных скважин, однако до сих пор отсутствуют эффективные способы обезвреживания и утилизации продукции кислотных обработок призабойной зоны скважин. В лучшем случае ее закачивают в поглощающие скважины или складируют в специально отведенные шламовые амбары вместе с другими нефтесодержащими отходами, образующимися при очистке резервуаров, трубопроводов или при ликвидации аваририйных разливов нефти, увеличивая тем самым на промыслах накапливаемые объемы нефтесодержащих отходов.As practice shows, during the SCR of one well, from 20 to 100 m 3 of the acid treatment of the bottom-hole zone is extracted on the surface, which, due to its high corrosiveness and danger to the environment, cannot be in the receiving tank for a long time and must be neutralized and recycling. A significant number of oil refineries are produced annually at the fields, however, there are still no effective methods for neutralizing and disposing of acid treatment products for the bottom-hole zone of wells. In the best case, it is pumped into absorbing wells or stored in specially designated slurry pits along with other oily waste generated during the cleaning of tanks, pipelines or during the elimination of accidental oil spills, thereby increasing the accumulated volumes of oily waste in the fields.
Известны различные способы и установки переработки и утилизации нефтесодержащих отходов (Мазлова Е.А, Мещеряков С.В. Проблемы утилизазации нефтешламов и способы их переработки. Изд. "Ноосфера", М., 2001). В основном эти способы рассчитаны на использование специального оборудования и установок, которые, по ряду причин, сложно эксплуатировать в промысловых условиях, а высокие энергетические и материальные затраты на их доставку и обслуживание не позволяют использовать известные технические решения по переработке нефтешламов для утилизации и обезвреживания продукции кислотных ОПЗ нефтяных скважин.There are various methods and installations for the processing and disposal of oily waste (Mazlova EA, Meshcheryakov SV Problems of disposal of oil sludge and methods for their processing. Publishing house "Noosphere", M., 2001). Basically, these methods are designed to use special equipment and installations, which, for a number of reasons, are difficult to operate in the field, and the high energy and material costs for their delivery and maintenance do not allow the use of well-known technical solutions for the processing of oil sludge for the disposal and disposal of acidic products Oil refineries.
Известен способ переработки промышленных отходов (отработанных буровых растворов на водной основе или буровых шламов) в искусственный почвогрунт путем введения в указанные отходы безводной окиси кальция, торфа и фосфорсодержащих минеральных удобрений в количестве, обеспечивающем достижение рН водной вытяжки полученного почвогрунта в пределах 6,2-6,8, причем смесь торфа и фосфорсодержащего минерального удобрения вводят не ранее 2-3 суток (RU 2187531 С1, 2002.08.20). Недостатком способа является длительность процесса отвердения обезвреженных буровых отходов.There is a method of processing industrial waste (waste water-based drilling fluids or drill cuttings) into artificial soil by introducing anhydrous calcium oxide, peat and phosphorus-containing mineral fertilizers into the waste in an amount that ensures the pH of the aqueous extract of the resulting soil in the range of 6.2-6 , 8, and a mixture of peat and phosphorus-containing mineral fertilizers is administered no earlier than 2-3 days (RU 2187531 C1, 2002.08.20). The disadvantage of this method is the duration of the hardening process of the neutralized drilling waste.
Известен способ утилизации отходов (нефтешламы), содержащих до 40-60% нефти (нефтепродуктов) и до 70-80% воды, путем их смешения с обезвреживающими компонентами, в качестве которых используют оксиды кальция и магния при следующих соотношениях, мас.%: оксид кальция - 10-40, оксид магния - 3-5, нефтяной шлам - до 100 (RU 2187466 C1, 2002.08.20). Недостатки - данный способ не предусматривает выделения из перерабатываемых отходов нефтяной фазы, связан с большим расходом, в 1,5 раза превышающим количество перерабатываемого нефтешлама, обезвреживающих компонентов, при этом процесс отвердения обезвреженных отходов растянут во времени, а для их утилизации "захоронением" необходимо сооружать специально вырытые котлованы, которые после их заполнения обезвреженными отходами засыпают землей или песком для предотвращения размыва водой и выщелачивания не затвердевшего материала.A known method of disposal of waste (oil sludge) containing up to 40-60% of oil (oil products) and up to 70-80% of water, by mixing them with neutralizing components, which are used as calcium and magnesium oxides in the following proportions, wt.%: Oxide calcium - 10-40, magnesium oxide - 3-5, oil sludge - up to 100 (RU 2187466 C1, 2002.08.20). Disadvantages - this method does not provide for the separation of the oil phase from the processed waste, it is associated with a high consumption of 1.5 times the amount of processed oil sludge, neutralizing components, while the process of solidified waste hardening is stretched in time, and it is necessary to construct for disposal specially dug pits, which, after being filled with neutralized waste, are covered with earth or sand to prevent erosion by water and leaching of uncured material.
Известен способ разложения обратных нефтяных эмульсий на нефтяную и водную фазы методом обращения фаз, когда трудно разлагаемую эмульсию обратного типа, т.е. типа "вода в масле", диспергируют в избытке горячей водной фазы, при этом образуется нефтяная эмульсия прямого типа, т.е. типа "масло в воде", скорость расслоения которой на нефтяную и водную фазы значительно выше, чем скорость расслоения эмульсии обратного типа (Сельский Л.А. "Об основных закономерностях образования и разложения эмульсий и простейшем методе деэмульсации нефти." ж. "Нефтяное хозяйство", 1954, №4, с.61-65). Недостаток способа - большой расход горячей воды, при расслаивании системы механические примеси остаются в нефтяной фазе, а остаточное содержание воды в нефтяной фазе, в отсутствии реагента - деэмульгатора, составляет и более 10%. Кроме того, данный способ не предназначен для решения проблемы обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины.A known method for the decomposition of inverse oil emulsions into oil and water phases by the phase reversal method, when it is difficult to decompose an inverse emulsion, i.e. water-in-oil type is dispersed in excess of the hot aqueous phase, and a direct-type oil emulsion is formed, i.e. type “oil in water”, the rate of separation of which into oil and water phases is much higher than the rate of separation of emulsions of the reverse type (Selsky L.A. “On the basic laws of formation and decomposition of emulsions and the simplest method of oil demulsification.” g. “Oil industry ", 1954, No. 4, pp. 61-65). The disadvantage of this method is the high consumption of hot water, when the system is stratified, mechanical impurities remain in the oil phase, and the residual water content in the oil phase, in the absence of a demulsifier reagent, is more than 10%. In addition, this method is not intended to solve the problem of disposal and disposal of acid treatment products of the bottomhole zone of the well.
Особенно остро проблема с утилизацией продукции кислотных ОПЗ скважин стоит на нефтяных месторождениях Западной Сибири и Крайнего Севера, где, по ряду причин, сооружение шламовых амбаров и поглощающих скважин ограничено. По этой причине часто при завершении ОПЗ скважины, после частичного расслоения в приемной емкости кислотной продукции на нефтяную эмульсию обратного типа, типа "вода в масле", и кислотосодержащую водную фазу, нефтяную эмульсию откачивают в промысловый трубопровод, а кислотосодержащую водную фазу, без какой-либо обработки, сбрасывают на рельеф, что на длительное время превращает загрязненные участки в зоны экологического бедствия из-за крайне медленного протекания в данных регионах процессов самоочищения природной среды от нефти, нефтепродуктов и раскисления водной фазы. Кроме того, широко практикуемая откачка из приемной емкости в промысловый нефтесборный трубопровод нефтяной эмульсии обратного типа с высоким содержанием в ней кислотосодержащей водной фазы, АСПО и механических примесей ведет не только к отложению осадков и снижению пропускной способности промыслового трубопровода и его быстрому коррозионном износу, но и является причиной ухудшения качества товарной нефти и увеличения объемов формирования нефтесодержащих отходов на установках подготовки нефти и очистки сточных вод (Мавлютова М.З., Мамбетова Л.М. Нефтяные отходы при подготовке нефти на промыслах и способы их утилизации. Труды БашНИПИнефти, 1975 г., вып. 42, с.97 - наиболее близкий аналог).Particularly acute is the problem with the disposal of acid refinery products from wells in the oil fields of Western Siberia and the Far North, where, for a number of reasons, the construction of slurry barns and absorbing wells is limited. For this reason, often at the completion of an SCR well, after partial separation in the receiving tank of acidic products into an oil emulsion of the inverse type, such as water in oil, and an acid-containing water phase, the oil emulsion is pumped into the production pipeline, and the acid-containing water phase, without any or treatment, they are dumped on the relief, which for a long time turns contaminated sites into zones of environmental disaster due to the extremely slow course in these regions of the processes of self-cleaning of the environment from oil, oil products and deoxidation of the aqueous phase. In addition, the widely practiced pumping from the receiving tank to the oil recovery oil field pipeline of the reverse type with a high content of an acid-containing aqueous phase, paraffin and mechanical impurities leads not only to the deposition of sediments and a decrease in the throughput of the field pipeline and its rapid corrosion wear, but also is the cause of deterioration in the quality of marketable oil and an increase in the formation of oily waste in oil treatment and wastewater treatment plants (Mavlyutova M.Z., M Ambetova L. M. Oil waste during oil preparation at the fields and methods for their disposal. Proceedings of BashNIPIneft, 1975, issue 42, p. 97 - the closest analogue).
Технический результат - разработка способа обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважин, позволяющего осуществлять откачку практически безводной нефтяной фазы в промысловый трубопровод, а нейтральную водную фазу применять в качестве нефтеотмывающей жидкости или удобрения или утилизировать путем рассеянного сброса на рельеф.EFFECT: development of a method for neutralizing and disposing of products of acidic treatment of the bottom-hole zone of wells, which allows pumping out an almost anhydrous oil phase into the production pipeline, and use the neutral aqueous phase as an oil washing liquid or fertilizer or dispose of it by diffuse relief.
В способе обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважин, включающем расслоение в приемной емкости указанных продуктов на нефтяную эмульсию обратного типа, типа "вода в масле", и кислотосодержащую водную фазу и их утилизацию, в кислотосодержащую водную фазу вводят деэмульгатор - оксифос в количестве 0,1-1,0 мас.%, перемешивают ее при температуре не ниже 20°С в течение 5-10 мин с нефтяной эмульсией обратного типа в соотношении объемов 3:1, образующуюся при этом эмульсию прямого типа, типа "масло в воде", разделяют методом отстаивания на практически безводную нефтяную фазу и кислотосодержащий водный раствор оксифоса, указанную нефтяную фазу откачивают в промысловый трубопровод, а указанный раствор оксифоса нейтрализуют и одновременно осуществляют его флотационную очистку от загрязняющих веществ путем постепенного добавления в него 50%-ного водного раствора карбоната калия в количестве, обеспечивающем достижение значения рН указанного раствора оксифоса, равного значению рН природных поверхностных или грунтовых вод региона, после чего нейтральный раствор оксифоса используют в качестве нефтеотмывающей жидкости. In the method of neutralizing and disposing of products of acid treatment of the bottom-hole zone of wells, including stratification of these products in a receiving container into an oil emulsion of the inverse type, such as "water in oil" and an acid-containing aqueous phase and their disposal, a demulsifier - oxyphos is introduced into the acid-containing aqueous phase in an amount 0.1-1.0 wt.%, Mix it at a temperature not lower than 20 ° C for 5-10 minutes with an inverse type oil emulsion in a volume ratio of 3: 1, the resulting direct type emulsion, such as oil in water "share by settling on a practically anhydrous oil phase and an acid-containing aqueous solution of oxyphos, the specified oil phase is pumped out into the production pipeline, and the specified oxyphos solution is neutralized and flotation treatment of pollutants is carried out by gradually adding 50% aqueous potassium carbonate in it in an amount ensuring the achievement of the pH value of the specified solution of oxyphos equal to the pH value of the natural surface or groundwater of the region, after which it is neutral ny solution oksifosa nefteotmyvayuschey used as the liquid.
Возможно осуществлять дополнительную адсорбционную очистку от загрязняющих веществ нейтрального водного раствора оксифоса, фильтруя его через адсорбент, а после указанной очистки использовать его в качестве калийного и фосфорсодержащего удобрения или утилизировать путем рассеянного сброса на рельеф с предварительным разбавлением водой. В качестве адсорбента используют смесь раздробленных материалов растительного и минерального происхождения, взятых в соотношении масс 1:1, в качестве материалов растительного происхождения используют торф или солому, или древесные опилки, а в качестве материалов минерального происхождения - глину или песок, или природный грунт. It is possible to carry out additional adsorption purification of pollutants of a neutral aqueous solution of oxyphos, filtering it through an adsorbent, and after this purification, use it as potassium and phosphorus fertilizers or dispose of it by diffuse discharge onto a relief with preliminary dilution with water. A mixture of fragmented materials of plant and mineral origin, taken in a mass ratio of 1: 1, is used as an adsorbent, peat or straw, or sawdust, and clay or sand, or natural soil are used as materials of mineral origin.
Выделенные при указанных выше флотационной и адсорбционной очистках загрязняющие вещества вместе с отработанным адсорбентом обезвреживают, смешивая с безводной окисью кальция в соотношении масс 1:1, а затем используют для отсыпки технологической площадки или обвалования скважины. The pollutants isolated during the above flotation and adsorption cleanings, together with the spent adsorbent, are neutralized by mixing with anhydrous calcium oxide in a mass ratio of 1: 1, and then used to fill the technological site or bury the well.
Таким образом, использование в предлагаемом способе оксифоса и карбоната калия позволяет при обработке продуктов кислотной обработки нефтяных скважин выделять из них практически в полном объеме безводную нефтяную фазу, которую утилизируют путем закачки в промысловый трубопровод, и нейтрализованный водный раствор оксифоса, насыщенный солями калия, который используют или как нефтеотмывающую жидкость, или как средство для ликвидации последствий разливов нефти или нефтепродуктов, аналогично известному техническому решению (авторское свидетельство СССР №602214, Бюл. №14, 1978 г.), или после дополнительной адсорбционной очистки водный раствор используют в качестве калийсодержащего минерального удобрения или утилизируют путем рассеянного сброса на рельеф, при этом в качестве адсорбента используют смесь раздробленных материалов растительного (торф или солома, или древесные опилки и др.) и минерального (песок, или глина, или природный грунт и др.) происхождения, взятых в весовом соотношении 1:1.Thus, the use of oxyphos and potassium carbonate in the proposed method allows for the treatment of products of acid treatment of oil wells to isolate from them almost in full anhydrous oil phase, which is disposed of by injection into the production pipeline, and a neutralized aqueous solution of oxyphos saturated with potassium salts, which are used or as an oil washing liquid, or as a means for eliminating the consequences of oil spills or oil products, similar to the well-known technical solution (copyright USSR Visitors Agency No. 602214, Bull. No. 14, 1978), or after additional adsorption treatment, the aqueous solution is used as a potassium-containing mineral fertilizer or disposed of by diffuse discharge onto the relief, while a mixture of fragmented plant materials (peat or straw is used as adsorbent , or wood sawdust, etc.) and mineral (sand, or clay, or natural soil, etc.) origin, taken in a weight ratio of 1: 1.
Выделенные при флотационной и адсорбционной очистке водного раствора оксифоса механические примеси, диспергированные частицы АСПО, нефть и нефтепродукты, вместе с отработанным адсорбентом, по аналогии с известным техническим решением (RU 2187466) смешивают с негашеной известью в соотношении объемов 1:1 и обезвреженный таким образом продукт утилизируют в качестве искусственного почвогрунта, например, при отсыпке технологической площадки, или обваловании скважины.Mechanical impurities isolated during flotation and adsorption purification of an aqueous solution of oxyphos, dispersed particles of paraffin, oil and oil products, together with spent adsorbent, are mixed with quicklime in a 1: 1 ratio of volumes and the product thus rendered harmless by analogy with the well-known technical solution (RU 2187466) disposed of as artificial soil, for example, when filling the technological site, or bunding a well.
Сущность предлагаемого способа поясняется фиг.1, где представлена принципиальная схема обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны нефтяной скважины. Схема включает нефтяную скважину 1, отсекающие задвижки 2, 3, 11 и 12, приемную емкость 4, плавающий заборник 5, резервный блок с водной фазой 6, блок диспергирования 7, блок дозирования оксифоса 8, блок расслоения нефтяной эмульсии прямого типа 9, заборник откачки безводной нефтяной фазы 10, блок нейтрализации и флотационной очистки водного раствора оксифоса 13, блок дозирования концентрированного водного раствора карбоната калия (поташа) 14, буферный блок приема и откачки водного раствора оксифоса в качестве нефтеотмывющей жидкости 15, блок адсорбционной очистки водного раствора оксифоса 16, буферный блок приема и откачки водного раствора оксифоса в качестве калийсодержащего минерального удобрения, или утилизации путем рассеянного сброса на рельеф 17 с предварительным разбавлением раствора пресной водой.The essence of the proposed method is illustrated in figure 1, which presents a schematic diagram of the disposal and disposal of acid treatment products of the bottomhole zone of an oil well. The scheme includes an oil well 1, shut-off valves 2, 3, 11 and 12, a receiving tank 4, a floating intake 5, a reserve unit with an aqueous phase 6, a dispersing unit 7, an oxyphos dosage unit 8, a direct emulsion separation unit 9, a pumping intake anhydrous oil phase 10, a block of neutralization and flotation treatment of an aqueous solution of oxyphos 13, a unit for dosing a concentrated aqueous solution of potassium carbonate (potash) 14, a buffer block for receiving and pumping an aqueous solution of oxyphos as an oil washing liquid 15, an adsorption block onnoy cleaning aqueous solution oksifosa 16, reception buffer unit and pumping oksifosa aqueous solution as a potassium-containing fertilizer, or disposal by dumping scattered on the relief 17 with preliminary dilution of the solution with fresh water.
Уловленные при флотационной очистке водного раствора оксифоса в блоке 13 и при адсорбционной очистке в блоке 16 загрязняющие вещества: механические примеси, частицы АСПО, нефть и нефтепродукты, вместе с отработанным адсорбентом поступают в блок обезвреживания 18, где смешиваются в соотношении объемов 1:1 с негашеной известью, поступающей из блока 19, а обезвреженный продукт используют для обвалования скважин или отсыпки площадки.The contaminants captured during flotation treatment of an aqueous solution of oxyphos in block 13 and adsorption purification in block 16: mechanical impurities, particles of paraffin wax, oil and oil products, together with the spent adsorbent enter the neutralization block 18, where they are mixed in 1: 1 volume ratio with quick lime coming from block 19, and the neutralized product is used for bunding wells or filling the site.
Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.The proposed method is as follows.
После завершения кислотной обработки призабойной зоны скважины при закрытой задвижке 3 открывают задвижку 2 и в приемную емкость 4 из скважины 1 дренируют продукцию кислотной ОПЗ скважины, после чего задвижку 2 закрывают, открывают задвижку 3 и скважину пускают в эксплуатацию.After the acid treatment of the bottomhole zone of the well is completed, with the shutter 3 closed, the shutter 2 is opened and the production of acidic SCR of the well is drained from the well 1 to the receiving tank 4, after which the shutter 2 is closed, the shutter 3 is opened and the well is put into operation.
Продукцию кислотной ОПЗ скважины в приемной емкости 4 отстаивают в течение 1-2 часов, при этом определяют температуру отделяемой обратной нефтяной эмульсии и объем выделяемой в свободном виде кислотосодержащей водной фазы. При выделении в приемной емкости кислотосодержащей водной фазы в пределах 3-5 м и температуры не ниже 20°С (при температуре ниже 20°С применяют подогрев водной фазы), осуществляют откачку кислотосодержащей водной фазы в блок диспергирования 7 в объеме, равном 2/3 рабочего объема блока 7 (при малом объеме отделившейся кислотосодержащей водной фазы в приемной емкости недостающий объем водной фазы в блоке 7 компенсируют путем подачи воды из резервного водного 6), после чего в водную фазу в блоке 7 из блока 8 дозируют биологически мягкий ПАВ - оксифос, расход которого в зависимости от устойчивости обратной нефтяной эмульсии может колебаться в пределах 0,1-1,0 мас.%, затем в блок 7 из приемной емкости 4 откачивают обратную нефтяную эмульсию в объеме, равном 1/3 рабочего объема блока 7, и систему подвергают перемешиванию (диспергированию) в течение 5-10 мин, поле чего образующуюся нефтяную эмульсию прямого типа из блока 7, при закрытых задвижках 11 и 12 откачивают в блок расслаивания 9, где после 1-2 часов отстоя нефтяную эмульсия прямого типа разделяют на практически безводную нефтяную фазу и водный раствор оксифоса с перешедшими в него из нефтяной фазы механическими примесями, диспергированными частицами АСПО, нефти и нефтепродуктов. Далее при закрытой задвижке 11 и открытой задвижке 12 из блока 9 в блок нейтрализации 13 откачивают отделившийся кислотосодержащий водный раствор оксифоса, куда одновременно из блока 14 небольшими порциями, во избежание интенсивного пенообразования, дозируют 50%-ный водный раствор карбоната калия (поташа), в количестве обеспечивающем достижение значения рН водной фазы, равного значению рН поверхностных или грунтовых вод данного нефтяного региона.The production of acidic SCR wells in the receiving tank 4 is upheld for 1-2 hours, while determining the temperature of the separated inverse oil emulsion and the volume of free-flowing acid-containing aqueous phase. When an acid-containing aqueous phase is isolated in the receiving container within 3-5 m and a temperature of at least 20 ° C (at a temperature below 20 ° C, the aqueous phase is used), the acid-containing aqueous phase is pumped into dispersion unit 7 in a volume equal to 2/3 the working volume of block 7 (with a small amount of separated acid-containing aqueous phase in the receiving tank, the missing volume of the aqueous phase in block 7 is compensated by supplying water from the backup water 6), after which a biologically mild surfactant - oxyphos, is dosed into the aqueous phase in block 7 the flow rate of which, depending on the stability of the inverse oil emulsion, can vary between 0.1-1.0 wt.%, then the inverse oil emulsion is pumped into block 7 from the receiving tank 4 in a volume equal to 1/3 of the working volume of block 7, and the system subjected to mixing (dispersion) for 5-10 minutes, the field of which the resulting direct-type oil emulsion from block 7, with closed valves 11 and 12, is pumped into the separation unit 9, where after 1-2 hours of settling, the direct-type oil emulsion is divided into practically anhydrous oil phase and water target with oksifosa fallen into the oil phase thereof from mechanical impurities dispersed particles of paraffin oil and petroleum products. Then, with the closed valve 11 and the open valve 12 from the block 9, the separated acid-containing aqueous solution of oxyphos is pumped into the neutralization unit 13, where a 50% aqueous solution of potassium carbonate (potash) is metered in small portions at the same time in order to avoid intense foaming. the amount that ensures the achievement of a pH value of the aqueous phase equal to the pH value of surface or groundwater in a given oil region.
После того, как из блока 9 будет сброшен на нейтрализацию в блок 11 весь кислотосодержащий водный раствор оксифоса, задвижку 12 закрывают, открывают задвижку 11 и оставшуюся в блоке 9 практически безводную нефтяную фазу, через заборник 10, откачивают в промысловый трубопровод. Затем задвижку 11 закрывают и в блоке 7 процесс диспергирования в 0,1-1,0 мас.% кислотосодержащем водном растворе оксифоса обратной нефтяной эмульсии в соотношении объемов 3:1 повторяют до тех пор, пока из приемной емкости 4 не будет откачена в блок 7 вся нефтяная эмульсия обратного типа.After the entire acid-containing aqueous solution of oxyphos is discharged from block 9 to block 11, the valve 12 is closed, the valve 11 is opened and the practically anhydrous oil phase remaining in block 9 is pumped through the intake 10 into the production pipeline. Then the valve 11 is closed and in block 7 the process of dispersing in 0.1-1.0 wt.% Acid-containing aqueous solution of oxyphos reverse oil emulsion in a volume ratio of 3: 1 is repeated until it is pumped out from the receiving tank 4 to block 7 all oil emulsion of the reverse type.
В блоке 13 процесс нейтрализации кислотосодержащего водного раствора оксифоса, при постепенном дозировании в него 50%-ного раствора карбоната калия, одновременно сопровождается и процессом флотационной очистки данного раствора выделяющимися при реакции нейтрализации микропузырьками углекислого газа, что позволяет выделить в виде пенного слоя из нейтрального водного раствора оксифоса основное количество (90-95%) содержащихся в нем загрязняющих веществ (механических примесей, частиц АСПО, эмульгированную нефть и нефтепродукты) и использовать полученный нейтральный водный раствор в качестве нефтеотмывающей жидкости при ликвидации нефтяных загрязнений.In block 13, the process of neutralization of an acid-containing aqueous solution of oxyphos, with the gradual dosing of a 50% potassium carbonate solution into it, is simultaneously accompanied by a flotation process of this solution, which emit carbon dioxide microbubbles released during the neutralization reaction, which makes it possible to separate from the neutral aqueous solution as a foam layer oxyphos the main amount (90-95%) of the pollutants contained in it (mechanical impurities, paraffin particles, emulsified oil and oil products) and used amb obtained neutral aqueous solution as a liquid at nefteotmyvayuschey eliminate oil contamination.
Кроме того, учитывая, что в данном растворе в процессе его нейтрализации карбонатом калия может образоваться значительное (до 200 г/л) количество хлорида калия, то данный раствор, после его адсорбционной очистки, используют в качестве жидкого минерального удобрения, а в случае отсутствия потребителя, утилизируют данный раствор путем его рассеянного сброса на рельеф, при этом в блоке 17 производят его предварительное разбавление пресной водой.In addition, given that in this solution, during its neutralization with potassium carbonate, a significant (up to 200 g / l) amount of potassium chloride can form, then this solution, after its adsorption purification, is used as a liquid mineral fertilizer, and in the absence of a consumer , utilize this solution by dispersing it onto the relief, while in block 17 it is pre-diluted with fresh water.
Загрязнения различного типа, выделенные из кислотосодержащего водного раствора оксифоса при его нейтрализации в блоке 13, равно как и другие вредные примеси, выделенные из нейтрального водного раствора оксифоса при его дополнительной адсорбционной очистке, вместе с отработанным адсорбентом поступают в блок 18, где в процессе их смешения с негашеной известью, поступающей из блока 19, в соотношении объемов 1:1, производят их обезвреживание, при этом обезвреженный продукт используют для обвалования скважин.Various types of contaminants isolated from the acid-containing aqueous solution of oxyphos during its neutralization in block 13, as well as other harmful impurities extracted from the neutral aqueous solution of oxyphos during its additional adsorption purification, together with the spent adsorbent enter block 18, where during their mixing with quicklime coming from block 19, in a volume ratio of 1: 1, they are neutralized, while the neutralized product is used for deboning the wells.
Ниже приведены результаты осуществления предложенного способа обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважин на примере продуктов, образующейся при кислотной обработке призабойной зоны скважины, добывающей тяжелую, высоковязкую, обводненную нефть Верхозимского месторождения НГДУ "Пензанефть", где в качестве состава для кислотной обработки скважины использовали 10%-ный водный раствор соляной кислоты.Below are the results of the implementation of the proposed method for the neutralization and disposal of products of acid treatment of the bottom-hole zone of wells using products as an example during the acid treatment of the bottom-hole zone of a well producing heavy, highly viscous, flooded oil of the Verkhozimskoye field of the Penzaneft NGDU, where they used acid composition for treating the well 10% aqueous hydrochloric acid solution.
В табл.1 представлены экспериментальные данные, характеризующие компонентый состав и свойства добываемой продукции нефтяной скважины до обработки призабойной зоны кислотной составом и компонентный состав и свойства продукции, дренируемой из скважины в приемную емкость, после завершения ОПЗ нефтяной скважины указанным кислотным составом.Table 1 presents the experimental data characterizing the component composition and properties of the produced oil well products before the bottom hole treatment with the acid composition and the component composition and properties of the products drained from the well to the receiving tank after completion of the oil well SCR with the indicated acid composition.
В табл.2 представлены данные, характеризующие изменение свойств продукции кислотной ОПЗ нефтяной скважины до и после ее обработки предлагаемым способом, в том числе и качество выделяемой нефтяной фазы. Table 2 presents the data characterizing the change in the properties of the products of the acidic SCR of an oil well before and after its processing by the proposed method, including the quality of the extracted oil phase.
В табл.3 представлены данные, характеризующие изменение рН и качество очистки водной фазы до и после ее обработки предлагаемым способом.Table 3 presents data characterizing the change in pH and the quality of purification of the aqueous phase before and after its processing by the proposed method.
Как следует из приведенных данных, извлекаемая из скважины продукция кислотной обработки призабойной зоны пласта характеризуется, в сравнении с продукцией до обработки кислотным составом, более высоким (в 3 раза) содержанием механических примесей, высоким содержанием асфальтосмолистых и парафиновых компонентов нефти, а расслаивающаяся водная фаза очень низким (в пределах 0,5-1,0) значением рН. Из табл.1 также следует, что продукция нефтяной скважины данного месторождения как до ОПЗ, так и после кислотной ОПЗ, представляет из себя высокообводненную (содержание воды 75,6-83,5%) трудно расслаиваемую при температуре 20°С эмульсию обратного типа.As follows from the above data, the products of acid treatment of the bottom-hole zone of the formation extracted from the well are characterized, in comparison with the products before treatment with the acid composition, a higher (3 times) content of mechanical impurities, a high content of asphalt-resinous and paraffin oil components, and the stratified aqueous phase is very low (within 0.5-1.0) pH value. From Table 1 it also follows that the production of the oil well of this field, both before the SCR and after the acid SCR, is a highly watered (water content of 75.6-83.5%), an inverse emulsion that is difficult to stratify at a temperature of 20 ° C.
Обработка такой эмульсионной системы предлагаемым способом (диспергирование в течение 5-10 мин с тремя объемами 1,0%-ного водного раствора оксифоса с последующим отстаиванием образующейся эмульсии прямого типа при 20°С в течение 1-2 ч) позволяет, как это следует из данных табл. 2, выделить практически безводную нефтяную фазу (степень обезвоживания 96-99%, остаточное содержание воды 1-5 мас.%), в то время как при тех же условиях степень обезвоживания нефтяной эмульсии обратного типа не превышает 30-40%, а содержание эмульгированной воды в нефтяной фазе колеблется в пределах 45-50%. Кроме того, приведенные в табл.2 данные по содержанию взвешенных частиц (механических примесей) в отделяемой водной фазе при расслоении эмульсии обратного типа, до обработки и после ее обработки предлагаемым способом, т.е. при расслоении эмульсии прямого типа, подтверждают факт, что при обработке продуктов кислотной ОПЗ скважины предлагаемым способом, наряду с глубоким обезвоживанием нефтяной фазы, происходит и процесс ее очистки от механических примесей, что не имеет места при расслоении нефтяной эмульсии обратного типа. В табл.3, в обобщенном виде, представлены данные о характере изменения свойств кислотосодержащего водного раствора оксифоса, выделенного при обработке продуктов кислотной ОПЗ скважины, т.е. выделенного при расслоении нефтяной эмульсии прямого типа на практически безводную нефтяную фазу и 1,0% кислотосодержащий водный раствор оксифоса до его нейтрализации, после нейтрализации 50%-ным водным раствором карбоната калия до значения рН водной фазы в пределах 6,2-6,8, при одновременном осуществлении процесса его флотационной очистки от загрязняющих примесей, а также характеристика данного раствора после его дополнительной очистки фильтрацией через адсорбент, состоящий из древесных опилок и доломитовой муки, взятых в соотношении масс 1:1. Из полученных данных следует, что использование в предлагаемом способе в качестве нейтрализующего агента 50%-ный водный раствор карбоната калия позволяет нейтрализовать кислотосодержащую водную фазу до значения рН водной фазы 6,2-6,8 (наиболее распространенное значение рН водной вытяжки большинства грунтов), при этом в результате выделения при нейтрализации кислотосодержащего водного раствора пузырьков углекислого газа происходит его эффективная флотационная очистка от механических примесей (на 94-95%), эмульгированной нефти (нефтепродуктов) на 90-95% и, частично (на 10-15%) от оксифоса. Такую нейтральную водную фазу с остаточным содержанием оксифоса в пределах 0,8-0,9% используют в качестве нефтеотмывающей жидкости, например, при ликвидации последствий аварийных разливов нефти. Если же нейтрализованный водный раствор оксифоса подвергают дополнительной очистке путем фильтрации через адсорбент, состоящий из дробленого материала растительного (торф, солома, древесные опилки и др.) и минерального (глина, песок, грунт и др.) происхождения, взятых в соотношении масс. 1:1, то после такой очистки водный раствор с содержанием хлорида калия в пределах 10-20% и остаточным содержанием биологически мягкого калий- и фосфорсодержащего ПАВ-оксифоса в пределах 0,1-0,5% используют в качестве ценного минерального удобрения. При отсутствии потребителя данный раствор, после его предварительного разбавления пресной водой, утилизируют путем рассеянного сброса на рельеф.The treatment of such an emulsion system with the proposed method (dispersion for 5-10 minutes with three volumes of a 1.0% aqueous solution of oxyphos with subsequent settling of the resulting direct type emulsion at 20 ° C for 1-2 hours) allows, as follows from data table. 2, isolate a practically anhydrous oil phase (the degree of dehydration is 96-99%, the residual water content is 1-5 wt.%), While under the same conditions the degree of dehydration of the reverse type oil emulsion does not exceed 30-40%, and the content of emulsified water in the oil phase ranges from 45-50%. In addition, the data given in Table 2 on the content of suspended particles (mechanical impurities) in the separated aqueous phase upon separation of the inverse emulsion, before and after processing by the proposed method, i.e. when stratifying emulsion of direct type, confirm the fact that when processing products of acidic SCR wells using the proposed method, along with deep dehydration of the oil phase, the process of its purification from mechanical impurities occurs, which does not take place when stratifying oil emulsion of the inverse type. In table 3, in a generalized form, data is presented on the nature of the change in the properties of an acid-containing aqueous solution of oxyphos isolated during the treatment of products of acidic SCR wells, i.e. isolated when the direct emulsion of oil emulsifies into an anhydrous oil phase and a 1.0% acid-containing aqueous solution of oxyphos before neutralization, after neutralization with a 50% aqueous solution of potassium carbonate to a pH of the aqueous phase in the range of 6.2-6.8, while carrying out the process of its flotation purification from contaminants, as well as the characterization of this solution after further purification by filtration through an adsorbent consisting of sawdust and dolomite flour, taken in the ratio of ma 1: 1. From the data obtained it follows that the use in the proposed method as a neutralizing agent of a 50% aqueous solution of potassium carbonate allows you to neutralize the acid-containing aqueous phase to a pH of the aqueous phase of 6.2-6.8 (the most common pH value of the aqueous extract of most soils), at the same time, as a result of the release of neutralization of an acid-containing aqueous solution of carbon dioxide bubbles, its effective flotation purification from mechanical impurities (by 94-95%), emulsified oil (oil product s) and 90-95% partially (10-15%) of oksifosa. Such a neutral aqueous phase with a residual oxyphos content in the range of 0.8-0.9% is used as a washing liquid, for example, in the aftermath of an emergency oil spill. If the neutralized aqueous solution of oxyphos is subjected to additional purification by filtration through an adsorbent consisting of crushed material of plant (peat, straw, sawdust, etc.) and mineral (clay, sand, soil, etc.) origin, taken in the mass ratio. 1: 1, then after such purification, an aqueous solution with a potassium chloride content in the range of 10-20% and a residual content of biologically mild potassium and phosphorus-containing surfactant oxyphos in the range of 0.1-0.5% is used as a valuable mineral fertilizer. In the absence of the consumer, this solution, after its preliminary dilution with fresh water, is disposed of by diffuse discharge onto the relief.
Механические примеси, частицы АСПО, эмульгированная нефть и нефтепродукты, выделенные флотацией углекислым газом в процессе нейтрализации кислотосодержащей водной фазы и при ее доочистке методом адсорбции, вместе с отработанным адсорбентом, смешивают с негашеной известью (оксидом кальция) в соотношении масс 1:1, а обезвреженную массу используют при обваловании скважины или отсыпке технологической площадки.Основные технологические показатели, выявленные при опытно-промышленных испытаниях предлагаемого способа обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны скважины приведены в табл. 4. Из приведенных в табл.4 данных следует, что при реализации предлагаемого способа на практике не требуется применения высокой температуры, что характерно для большинства известных способов переработки нефтесодержащих отходов, способ прост в исполнении, ориентирован на использование доступных и недорогих реагентов и материалов, основные технологические операции осуществляются за короткий промежуток времени, что позволяет после ОПЗ скважины в течение нескольких часов решать проблему обезвреживания и утилизации продуктов кислотной обработки призабойной зоны данной скважины.Mechanical impurities, paraffin particles, emulsified oil and oil products separated by carbon dioxide flotation during the neutralization of the acid-containing aqueous phase and during its purification by adsorption, together with spent adsorbent, are mixed with quicklime (calcium oxide) in a weight ratio of 1: 1, and neutralized the mass is used when bunding the well or filling the technological site. The main technological indicators identified during pilot trials of the proposed method of disposal and disposal the products of acid treatment of the bottomhole zone of the well are given in table. 4. From the data given in table 4, it follows that when implementing the proposed method in practice does not require the use of high temperature, which is typical for most known methods of processing oily waste, the method is simple to implement, focused on the use of affordable and inexpensive reagents and materials, the main technological operations are carried out in a short period of time, which makes it possible to solve the problem of neutralizing and disposing of acid rabotki bottom zone of the well.
более 1-2 ч*) Cyclic operation, the duration of one cycle is not
more than 1-2 hours
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004107193/03A RU2266311C1 (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Method of detoxifying and reusing products of well bottom zone acid treatment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004107193/03A RU2266311C1 (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Method of detoxifying and reusing products of well bottom zone acid treatment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004107193A RU2004107193A (en) | 2005-09-27 |
| RU2266311C1 true RU2266311C1 (en) | 2005-12-20 |
Family
ID=35849564
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004107193/03A RU2266311C1 (en) | 2004-03-10 | 2004-03-10 | Method of detoxifying and reusing products of well bottom zone acid treatment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2266311C1 (en) |
-
2004
- 2004-03-10 RU RU2004107193/03A patent/RU2266311C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| МАВЛЮТОВА М. З. и др. Нефтяные отходы при подготовке нефти и на промыслах и способы их утилизации. Труды БашНИПИнефти. - М., 1975, вып. 42, с. 97. * |
| СЕЛЬСКИЙ Л. А. Об основных закономерностях образования и разложения эмульсий и о простейшем методе деэмульгирования и обессоливания нефти. Нефтяное хозяйство. 1954, № 4, с. 61 - 65. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004107193A (en) | 2005-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4353803A (en) | Land restoration following oil-well drilling and products useful therefor | |
| US5968370A (en) | Method of removing hydrocarbons from contaminated sludge | |
| US9518435B2 (en) | Drilling fluid processing | |
| Gossen et al. | Environmental problems of the oil-and-gas industry | |
| RU2547187C1 (en) | Non-aqueous, acid-soluble, high-density fluids for well completion and method | |
| RU2476665C2 (en) | Isolation method of water influx in well | |
| AU2012329207B2 (en) | Compositions and methods useful for oil extraction | |
| CN106623389A (en) | Remediation method for cyanide contaminated soil | |
| CN110117104A (en) | A kind of water base no-pollution treatment technique of well-drilling waste sludge of oil-containing | |
| Donaldson | Subsurface disposal of industrial wastes in the United States | |
| CA1181958A (en) | Process for the storage of recyclable liquid wastes in underground salt caverns | |
| US4234421A (en) | Land restoration following oil-well drilling | |
| RU2581070C1 (en) | Using titanium coagulant for treatment of water-flooded oil reservoir | |
| US5008019A (en) | Decontamination of earth formations | |
| Persoff | Control Strategies for Abandoned In-Situ Oil Shale Retorts | |
| RU2266311C1 (en) | Method of detoxifying and reusing products of well bottom zone acid treatment | |
| US4453598A (en) | Drilling mud displacement process | |
| King et al. | Chemicals in drilling, stimulation, and production | |
| Reis | Coping with the waste stream from drilling for oil | |
| CN1590305A (en) | Treatment method of spent oil in water well drilling liquid treatment agent | |
| RU2519861C2 (en) | Drilling waste neutralisation method and plant for its implementation | |
| CN112610173B (en) | Treatment method of waste oil-based mud, brick and oil-based mud | |
| US7678201B2 (en) | Composition and process for the removal and recovery of hydrocarbons from substrates | |
| Alizade | Rational use of water resources in the oil industry | |
| RU2331488C1 (en) | Method of reclamation of soil contaminated by oil and oil product and facility system for its implementation |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070601 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090311 |