ТЕХНОЛОГИЯ ОЧИСТКИ ПЛАСТОВЫХ ВОД ОТ СЕРОВОДОРОДА КАТАЛИТИЧЕСКИМ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЕМ НА ГЕТЕРОГЕННОМ КАТАЛИЗАТОРЕ

(процесс «LOCOS PW»)

Область применения

Технология относится к области подготовки сероводородсодержащих пластовых вод, используемых в системе поддержания пластового давления.

printНазначение

Окисление содержащихся в пластовых водах токсичных сульфидов и гидро-сульфидов в менее вредные соединения – тиосульфат, гидросульфат и сульфат натрия кислородом воздуха в присутствии катализатора КСМ при 60÷80ºС и давлении 0,5 МПа.

Концентрация сульфидной серы в пластовой воде до очистки составляет 1000 мг/дм3. Остаточное содержание сульфидной серы (сероводорода) в обезвреженной пластовой воде составляет 10,0 мг/дм3 (0,001% масс.).

Описание технологии

Принципиальная технологическая схема гетерогенно-каталитического процесса обезвреживания пластовой воды на катализаторе КСМ:

Очистка пластовых вод

Пластовая вода с установок добычи нефти накапливается и отстаивается в емкости Е-101. Емкость Е-101 дополнительно оснащена гидрофобными гранулами полипропилена для коагуляции капель нефти. Из емкости Е-101 пластовая вода через фильтр Ф-101 А/В насосом Н-101 А/В подается в теплообменник Т-101, нагревается до 60-80°С и поступает через распределительное устройство в кубовую часть реактора Р-101. Перед входом в реактор Р-101 в трубопровод подачи пластовой воды компрессором Кр-101 А/В подается воздух под давлением 0,8 МПа.

Воздух и пластовая вода проходят с низа вверх прямотоком через плотно загруженный одним слоем по высоте реактора Р-101 катализатор КСМ, на поверхности которого происходит окисление кислородом воздуха токсичных, коррозионно-активных гидросульфидов, содержащихся в пластовой воде, в инертные, не имеющие запаха гидросульфат и тиосульфат натрия по реакциям (1) и (2):

H2S +2 NaHS + 4O2 →NaHSO4 + NaHS2O3 + H2O (1)

9NaSH + 10O2 → 4Na2S2O3 + NaHSO4 + 4Н2О (2)

Смесь отработанного воздуха и обезвреженной пластовой воды с верха реактора Р-101 отводится в емкость дегазации Е-102. Отработанный воздух с верха дегазатора Е-102 через каплеотбойник направляется на свечу. Обезвреженная пластовая вода с куба дегазатора Е-102 направляется далее на закачку в пласт.

При забивке Е-101 песком и нефтью предусмотрена подача горячей обезвреженной пластовой воды с низа емкости Е-102 в емкость Е-101. При этом песок дренируется с низа емкости Е-101, а нефть выводится с верхнего кармана по уровню раздела фаз.

Преимущества

Технология эффективно и устойчиво работает в широком диапазоне концентраций сероводорода, не требует большого расхода тепла и реагентов, в технологической схеме используются аппараты из углеродистых сталей.

Использование катализатора КСМ, обладающего высокой механической прочностью и химической устойчивостью к действию кислот и щелочей, позволяет снизить температуру и объем используемого реактора. Гарантированный срок службы катализатора КСМ составляет 8 лет. В ходе работы катализатор не требует дополнительной регенерации, так как его регенерация протекает параллельно с реакцией окисления сернистых соединений.