LOCOS PW: очистка пластовых вод

ТЕХНОЛОГИЯ ГЕТЕРОГЕННО-КАТАЛИТИЧЕСКОГО ОКИСЛИТЕЛЬНОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ПЛАСТОВЫХ ВОД ОТ СЕРОВОДОРОДА 

(процесс «LOCOS PW»)

Область применения

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

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

Концентрация сульфидной серы в пластовой воде до очистки составляет максимально 1000 мг/дм³ (0,1% мас.). Остаточное содержание сульфидной серы (сероводорода) в обезвреженной пластовой воде составляет 10,0 мг/дм³ (0,001% мас.).

Описание технологии

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

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 слой гетерогенного катализатора по высоте реактора Р-101, 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 + 2NaHS + 4O₂ → NaHSO₄ + NaHS₂O₃ + H₂O (1)
9NaSH + 10O₂ → 4Na₂S₂O₃ + NaHSO₄ + 4Н₂O (2)

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

При забивке Е-101 песком и нефтью предусмотрена подача горячей обезвреженной пластовой воды с низа сепаратора 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 гетерогенного катализатора, обладающего высокой механической прочностью и химической устойчивостью к действию кислот и щелочей, позволяет снизить температуру и объем используемого реактора. Гарантийный срок службы гетерогенного катализатора составляет 8 лет. В ходе работы катализатор не требует дополнительной регенерации, так как его регенерация протекает параллельно с реакцией окисления сернистых соединений.