Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Мұнай өндірісін арттыру әдісі
Method to increase oil production
Мұнай өнеркәсібінде су айдау немесе су инъекциясы – мұнай қоймасына қысымды сақтау (бос кеңішті толтыру деп те аталады) үшін немесе мұнайды ұңғымаларға қарай итеру арқылы өндірісті арттыру мақсатымен судың енгізілуі болып табылады. Су инъекциялау ұңғымалары жағалауда да, теңізде де орналасуы мүмкін, бұл қолданыстағы қоймадан мұнайды өндіруді арттыруға мүмкіндік береді. Әдетте, қоймадағы мұнайдың 30% ғана өндіріледі, бірақ су инъекциясы мұнайдың қалпына келтірілуін арттырады (қалпына келтіру коэффициенті деп аталады) және қойманың өндіріс деңгейін ұзақ мерзімге сақтайды. Су айдау 1865 жылы Пенсильвания штатының Питхол қаласында кездейсоқ түрде басталды. 1880 жылдары Пенсильванияда су айдау кеңінен қолданыла бастады.
In the oil industry, waterflooding or water injection is where water is injected into the oil reservoir, to maintain the pressure (also known as voidage replacement), or to drive oil towards the wells, and thereby increase production. Water injection wells may be located on and offshore, to increase oil recovery from an existing reservoir. Normally only 30% of the oil in a reservoir can be extracted, but water injection increases the recovery (known as the recovery factor) and maintains the production rate of a reservoir over a longer period. Waterflooding began accidentally in Pithole, Pennsylvania by 1865. Waterflooding became common in Pennsylvania in the 1880s.
Инъекциялық су көздері
Инъекция үшін көптеген су көздерін пайдалануға болады. Мұнайды өндіруді арттыру үшін келесідей су көздері қолданылады:
Most sources of bulk water can be used for injection. The following sources of water are used for recovery of oil:
Өндірілген су көбінесе инъекциялық сұйықтық ретінде қолданылады. Бұл үйлесімсіз сұйықтықтардан туындаған қабат зақымдануының ықтималдығын азайтады, бірақ инъекциялық құбырларда немесе колонналарда масштабтану немесе коррозия қаупі сақталады. Сондай-ақ, өндірілген су көмірсутектер мен қатты бөлшектермен ластанғандықтан, оны белгілі бір тәсілмен жою қажет, ал теңізге немесе өзенге құю үшін алдымен су ағынын тазалау қажет. Дегенмен, өндірілген суды қайта инъекцияға жарамды етуге қажетті өңдеу де қымбатқа түсуі мүмкін. Өндірілетін судың көлемі өндірілген судың (мұнай, газ және су) барлық көлемін ауыстыруға жеткіліксіз болғандықтан, қосымша "толықтыру" суы берілуі керек. Әртүрлі су көздерінен алынған суды араластыру масштабтану қаупін күшейтеді. Теңіз суы, әсіресе теңіздегі өндіріс орындары үшін ең ыңғайлы көз болуы мүмкін, және оны құрлықтағы кендерде пайдалану үшін жағалауға сорғылауға болады. Мүмкіндігінше, су қабылдағыш құрылғысының тереңдігі балдырлардың концентрациясын азайту үшін жеткілікті болуы керек, бірақ әдетте, сүзу, деоксигенация және биоцидпен өңдеу қажет. Мұнай қоймасынан басқа, бірақ бір құрылымдағы сулы қабаттардан алынған сулар тазалығымен және химиялық үйлесімділігімен артықшылыққа ие. Алайда, егер сулы қабат ауыз суының көзі болса, мысалы, Сауд Арабиясында, мұндайға рұқсат берілмейді. Өзен суын инъекциядан бұрын сүзу және биоцидпен өңдеу қажет.
Produced water is often used as an injection fluid. This reduces the potential of causing formation damage due to incompatible fluids, although the risk of scaling or corrosion in injection flowlines or tubing remains. Also, the produced water, being contaminated with hydrocarbons and solids, must be disposed of in some manner, and disposal to sea or river will require clean up treatment of the water stream first. However, the processing required to render produced water fit for reinjection may be equally costly. As the volumes of water being produced are never sufficient to replace all the production volumes (oil and gas, in addition to water), additional "make up" water must be provided. Mixing waters from different sources exacerbates the risk of scaling. Seawater may be the most convenient source for offshore production facilities, and it may be pumped inshore for use in land fields. Where possible, the water intake is placed at sufficient depth to reduce the concentration of algae; however, filtering, deoxygenation, treatment with a biocide is generally required. Aquifer water from water bearing formations other than the oil reservoir, but in the same structure, has the advantage of purity and chemical compatibility where available. However this will not be allowed if the aquifer is a source of potable water as, for instance, in Saudi Arabia. River water will require filtration and treatment with a biocide before injection.
Сүзгілер
Сүзгілер суды тазартады және шөгінділер, қабықшалар, құм, балдырлар және басқа да биологиялық заттар сияқты қоспаларды жояды. Әдеттегі сүзгілеу 2 микрометрге дейін жүзеге асырылады, бірақ бұл резервуар талаптарына байланысты. Сүзгіден өткеннен кейін сүзгіде қалған заттар резервуардың тесіктерінің бітеуіне жол бермейтіндей ұсақ болады. Құм сүзгілері – көп қолданылатын сүзгілеу технологиясы. Құм сүзгісі әртүрлі өлшемдегі құм түйіршіктерінен тұратын қабаттардан құралған. Су алдымен ірі құм қабатынан бастап, ең ұсақ қабатқа дейін ағып өтеді. Сүзгіні тазалау үшін процесс кері қайта жүргізіледі. Су сүзілгеннен кейін деоксигенация мұнарасына жіберіледі. Құм сүзгілері көлемді, ауыр, құм бөлшектері шашырауы мүмкін және су сапасын жақсарту үшін химиялық заттарды қажет етеді. Күрделірек тәсіл – автоматты түрде тазаланатын, кері шаюға арналған экрандық сүзгілерді (сорумен сканерлеу) пайдалану. Суды тиісті түрде тазалаудың маңызы зор, әсіресе өзен және теңіз суларында су сапасы айтарлықтай өзгеріп отыруы мүмкін (көктемде балдырлардың өрбуі, дауылдар мен ағындар теңіз түбінен шөгінділерді көтеріп шығаруы) және бұл су тазарту қондырғыларының жұмысына елеулі әсер етеді. Бұл су сапасының нашарлауына, резервуардың биожабынуына және мұнай өндірісінің азаюына алып келуі мүмкін.
Filters clean the water and remove impurities, such as sediments, shells, sand, algae and other biological matter. Typical filtration is to 2 micrometres, but depends on reservoir requirements. After filtration the remaining matter in the filtrate is fine enough to avoid blockage of the pores of the reservoir. Sand filters are a commonly used filtration technology. The sand filter has beds with various sizes of sand granules. The water flows through the first, coarsest, layer of sand down to the finest. To clean the filter the process is inverted. After the water is filtered it continues to the de oxygenation tower. Sand filters are bulky, heavy, have some spill over of sand particles and require chemicals to enhance water quality. A more sophisticated approach is to use automatic self cleaning backflushable screen filters (suction scanning). The importance of proper water treatment is crucial; especially with river , and seawater, intake water quality can vary significantly (algae blooming in spring, storms and current stirring up sediments from the seafloor) which may have significant impact on the performance of the water treatment facilities. This may result in poor water quality, bioclogging of the reservoir and reduction of oil production.
Тотықсыздану
Судағы оттегіні жою қажет, себебі ол коррозияны және кейбір бактериялардың өсуін күшейтеді. Су қоймасындағы бактериялардың көбеюі сутек сульфидін тудыруы мүмкін, ол өндіріс мәселелеріне себеп болады және тау жынысының тесіктерін бітеуі мүмкін. Оттегін кетіру мұнарасы инъекциялық суды газ ағысымен (мұнай алабында газ жеңіл қолжетімді) қарым-қатынасқа келтіреді. Сүзгіленген су оттегін кетіру мұнарасынан төмен ағып, бірнеше науаларға немесе толтырғыштарға шашырап, еріген ауа газ ағысына өтеді. Оттегін кетіру мұнараларына балама немесе қосымша әдіс, сондай-ақ резервтік құрал ретінде, натрий бисульфиті және аммоний бисульфиті сияқты оттегіні сіңіретін заттарды қосу болып табылады. Тағы бір мүмкіндік – мембраналық контакторларды пайдалану. Мембраналық контакторлар суды азот сияқты инертті газ ағысымен қарым-қатынасқа келтіріп, еріген оттегіні кетіреді. Мембраналық контакторлардың артықшылығы – олардың жеңіл салмағы және ықшамдылығы, бұл кіші жүйелерді құруға мүмкіндік береді.
Oxygen must be removed from the water because it promotes corrosion and growth of certain bacteria. Bacterial growth in the reservoir can produce hydrogen sulfide, a source of production problems, and may block the pores in the rock. A deoxygenation tower brings the injection water into contact with a gas stream (gas is readily available in the oilfield). The filtered water flows down the de oxygenation tower, splashing onto a series of trays or packing causing dissolved air to be transferred to the gas stream. An alternative or supplementary method, also used as a backup to deoxygenation towers, is to add an oxygen scavenging agent such as sodium bisulfite and ammonium bisulphite. Another option is to use membrane contactors. Membrane contactors bring the water into contact with an inert gas stream, such as nitrogen, to strip out dissolved oxygen. Membrane contactors have the advantage of being lower weight and compact enabling smaller system designs.
Суды инъекциялау сорғылары
Жоғары қысымды, жоғары ағынды су инъекциялау сорғылары оттегін алу мұнарасына және күшейткіш сорғыларға жақын орналастырылған. Олар мұнайды поршеньдей ұңғымаларға қарай итеру үшін сүзгіленген сумен резервуардың түбін толтырады. Инъекцияның нәтижесі бірден көрінбейді, оған уақыт керек.
The high pressure, high flow water injection pumps are placed near to the de oxygenation tower and boosting pumps. They fill the base of the reservoir with the filtered water to push the oil towards the wells like a piston. The result of the injection is not quick, it needs time.
Суды инъекциялау қондырғылары
Жоғарыда сипатталған өсімдік элементтерінің құрылымы және олардың жұмыс жағдайлары осы бөлімде баяндалған. Бұл мысалдар Солтүстік теңіздегі бұрынғы Amoco North West Hutton және Buzzard орналымдарына қатысты.
The configuration of the plant elements described above and their operating conditions are outlined in this section. These examples are the former Amoco North West Hutton installation and the Buzzard installation in the North Sea.
Суды инъекциялау ұңғымалары
Кестеде негізінен Солтүстік теңіздегі таңдалған теңіздік платформалардағы су инъекциялау ұңғымаларының саны көрсетілген. Платформа орны Су инъекциялау ұңғымаларының саны Платформа орны Су инъекциялау ұңғымаларының саныБрент CСолтүстік теңіз9Намародо ISОңтүстік Америка3Клеймор ANСолтүстік теңіз10Намародо IIОңтүстік Америка11Корморан ANСолтүстік теңіз18Черне ISОңтүстік Америка5Статфьорд ANСолтүстік теңіз6ЭйдерСолтүстік теңіз7МурчисонСолтүстік теңіз10НелсонСолтүстік теңіз9МагнусСолтүстік теңіз5ТиффаниСолтүстік теңіз7Брей ANСолтүстік теңіз14Н W ХаттонСолтүстік теңіз8
The table shows the number of water injection wells on a selection of offshore installations mainly in the North Sea. InstallationLocationNo. of water injection wells InstallationLocationNo. of water injection wellsBrent CNorth Sea9Namorado ISouth America3Claymore ANorth Sea10Namorado IISouth America11Cormorant ANorth Sea18Cherne ISouth America5Statfjord ANorth Sea6EiderNorth Sea7MurchisonNorth Sea10NelsonNorth Sea9MagnusNorth Sea5TiffanyNorth Sea7Brae ANorth Sea14N W HuttonNorth Sea8