📄Работа №106642
Тема: Разработка способа получения жидкости глушения нефтедобывающих скважин на основе сточных вод ПАО «Тольяттиазот»
Тип работы
Магистерская диссертация
Предмет
химия
Объем:
86 листов
Год:
2020
Просмотров:
194
4920
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
Введение 5
1 Общая характеристика процесса бурения нефтяных скважин 9
1.1 Основные понятия технологии бурения скважин 9
1.2 Способы бурения скважин 12
1.3 Подземный ремонт скважины 13
1.4 Жидкость глушения. Основные понятия 19
1.4.1 Водные растворы минеральных солей для глушения скважин .... 26
1.4.2 Осложняющие факторы при глушении водными растворами солей 27
1.4.3 Добавки к водным растворам глушения 30
1.4.4 Загущенные жидкости глушения 31
1.4.5. Применение выпарной установки, как способ концентрирования растворов минеральных солей, и их разновидность 33
2 Характеристики компонентов жидкости глушения на основе сточных вод
ПАО «Тольяттиазот» 47
2.1 Раствора «Бенфилд» - отработанный 47
2.2 Минерализованный сток с узла водоочистки ПАО «Тольяттиазот» 48
2.3 Гидрофобизирующие добавки 50
2.3.1 Многофункциональный реагент «МЛ-СУПЕР» 50
2.3.2 Гидрофобизатор НГ-1 51
3 Экспериментально-расчетные исследования жидкости глушения на основе
сточных вод ПАО «Тольяттиазот» 57
3.1 Жидкость глушения «Дельта» 57
3.2 Лабораторный анализ сточных вод с нейтрализатора химической
водоочистки 62
3.2.1 Расчет однокорпусной выпарной установки. Материальный
расчет 64
3.2.2 Тепловой расчет 65
3.2.3 Конструктивный расчет аппарата 67
3.2.4 Расчет и подбор комплектующего оборудования 71
3.2.5 Гидравлический расчет 74
3.3 Анализ совместимости жидкости глушения на основе
концентрированных сточных вод с имитатом пластовых вод 77
Заключение 80
Список используемых источников 81
1 Общая характеристика процесса бурения нефтяных скважин 9
1.1 Основные понятия технологии бурения скважин 9
1.2 Способы бурения скважин 12
1.3 Подземный ремонт скважины 13
1.4 Жидкость глушения. Основные понятия 19
1.4.1 Водные растворы минеральных солей для глушения скважин .... 26
1.4.2 Осложняющие факторы при глушении водными растворами солей 27
1.4.3 Добавки к водным растворам глушения 30
1.4.4 Загущенные жидкости глушения 31
1.4.5. Применение выпарной установки, как способ концентрирования растворов минеральных солей, и их разновидность 33
2 Характеристики компонентов жидкости глушения на основе сточных вод
ПАО «Тольяттиазот» 47
2.1 Раствора «Бенфилд» - отработанный 47
2.2 Минерализованный сток с узла водоочистки ПАО «Тольяттиазот» 48
2.3 Гидрофобизирующие добавки 50
2.3.1 Многофункциональный реагент «МЛ-СУПЕР» 50
2.3.2 Гидрофобизатор НГ-1 51
3 Экспериментально-расчетные исследования жидкости глушения на основе
сточных вод ПАО «Тольяттиазот» 57
3.1 Жидкость глушения «Дельта» 57
3.2 Лабораторный анализ сточных вод с нейтрализатора химической
водоочистки 62
3.2.1 Расчет однокорпусной выпарной установки. Материальный
расчет 64
3.2.2 Тепловой расчет 65
3.2.3 Конструктивный расчет аппарата 67
3.2.4 Расчет и подбор комплектующего оборудования 71
3.2.5 Гидравлический расчет 74
3.3 Анализ совместимости жидкости глушения на основе
концентрированных сточных вод с имитатом пластовых вод 77
Заключение 80
Список используемых источников 81
📖 Введение
Актуальность и научная значимость настоящего исследования
Возрастающая антропогенная нагрузка - одна из самых актуальных экологических проблем, на сегодняшний день, так как ущерб окружающей среде огромен и подчас непоправим.
В последнее время экологическая ситуация в бассейне Волги оценивается как критическая, а в некоторых публикациях - как катастрофическая [1-7]. На территории Волжского бассейна, занимающего менее 8 % территории России, сосредоточено около 50 % промышленного потенциала, причем производства, изначально опасные для окружающей среды: нефтехимия, автомобильная промышленность, производство удобрений и др. Развитие нефтехимии на берегах Волги при хроническом недостатке мощностей очистных сооружений (или их отсутствии) резко увеличило сбросы сточных вод в Волгу и её притоки. Более 20 км3 сточных вод в год сбрасывается в Волгу, что почти в 3,5 раза больше, чем средние показатели по стране. Эта цифра составляет 39% от всего объёма загрязнённых стоков, которые образуются на всей территории нашего государства. Тонны веществ, привнесенных стоками в реку - токсичны, что привело к тому, что среднегодовая токсичная нагрузка на Волжский бассейн по сравнению с другими регионами превышена в 5 раз [8-12].
В Поволжье находятся 11 из 46 самых загрязненных городов России, одним из которых считается город Тольятти. Являясь значительными потребителями волжской воды, ПАО «Тольяттиазот», ПАО «КуйбышевАзот», ООО «Тольяттикаучук», используют воды Куйбышевского водохранилища как источник водоснабжения и воды Саратовского водохранилища в качестве приёмника сточных вод, данные предприятия являются и значительными её загрязнителями. Количество стоков и их токсичность не позволяют природе справляться с негативным воздействием самостоятельно [13-15].
Проблема экологии в наше время должна стоять остро, и сегодня, как никогда, важно минимизировать негативные воздействия промышленной деятельности человека. Одним из решений данной проблемы являются технологические решения по безотходному производству, рациональное использование ресурсов и энергии производства. Частичная или полная переработка отходов во вторичные материальные ресурсы позволяет не только заботиться о будущем поколении, но и является экономически выгодным решением существующей проблемы.
Объект исследования: технология глушения скважин жидкостями глушения на основе водных растворов минеральных солей.
Предмет исследования: сточные воды ПАО «Тольяттиазот», жидкость глушения «Дельта», жидкость глушения на основе солевого раствора с добавлением гидрофобизатора НГ-1.
Целью исследования является разработка способа переработки минерализованных сточных вод ПАО «Тольяттиазот» в качестве жидкости глушения нефтяных скважин.
Гипотеза исследования состоит в том, что при использовании минерализованных стоков с ПАО «Тольяттиазот» в качестве жидкости глушения нефтедобывающих скважин, существует возможность снижения негативного воздействия на Волжский бассейн.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать научную литературу по теме исследования.
2. Исследовать состав сточных вод ПАО «Тольяттиазот».
3. Участвовать в разработке состава жидкости глушения «Дельта».
4. Предложить техническое решение по концентрированию стоков и подтвердить его расчетами.
5. Провести анализ на совместимость жидкости глушения на основе концентрированных сточных вод с имитатом пластовых вод.
Теоретической и методологической основой исследования являются научные труды отечественных и зарубежных ученых в области способов глушения нефтяных скважин, разработки составов технологических жидкостей и процессов, не оказывающих отрицательного влияния на коллекторские свойства пластов.
Для настоящего исследования базовыми явились работы Волкова В.А., Афанасьева С.В., Турапина А.Н., Прохорова П.Э. Сборник «Проблемы экологии г. Тольятти и пути их решения».
Методы исследования: анализ литературных источников, ГОСТ, ПНДФ, аналитические исследования, расчеты технологических процессов и оборудования.
Опытно-экспериментальная база исследования: исследования проводились совместно с лабораторией компании ООО «Дельта-пром инновации», лабораторией ООО «Тольяттикаучук», лабораторией ПАО «Тольяттиазот».
Научная новизна исследования:
1. Предложено решение по снижению антропогенной нагрузки на Волжский бассейн благодаря разработанному способу переработки высокоминерализованных стоков в качестве жидкости глушения нефтедобывающих скважин.
2. Проанализирован и изучен состав жидкости глушения на основе сточных вод ПАО «Тольяттиазот».
Теоретическая значимость исследования заключается в детализированном анализе существующих технологий по производству жидкостей глушения на основе минеральных солей, представлении физико-химических исследований для доказательств возможности применения заявленной инновации.
Практическая значимость исследования заключается в разработке решения проблемы утилизации минерализованных стоков с предприятия.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались: точным соблюдением методик при проведении экспериментальных исследований, использованием современных методов расчета технологических процессов и оборудования.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в поиске и анализе научной и патентной литературы, выборе и обосновании предложенной технологии по переработке сточных вод ПАО «Тольяттиазот», подготовке и проведении экспериментальных исследований качественного состава сточных вод, физико-химические исследования разработанной жидкости глушения. На основании материального и теплового расчета произведен подбор оборудования по концентрированию сточных вод.
Апробация результатов диссертации
Вторая Всероссийская научно-практическая конференция «Инновации и "зеленые" технологии», Иванова Е.В., Афанасьев С.В. Разработка способа получения жидкости глушения нефтедобывающих скважин на основе сточных вод ПАО «Тольяттизот» // «Инновации и "зеленые" технологии»: сборник материалов. - Тольятти: издательство ТГУ, 2019. С. 84-89.
На защиту выносятся:
1. Применение в качестве жидкости глушения нефтяных скважин минерализованных стоков ПАО «Тольяттиазот».
2. Разработка технических предложений по аппаратурному оформлению процесса концентрирования сточных вод ПАО «Тольяттиазот».
3. Возможность применения гидрофобизатора НГ-1 к сточным водам ПАО «Тольяттиазот» с целью ограничения водопритока и увеличения нефтеотдачи пластов.
Структура диссертации: диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, списка используемых источников, включающего 56 наименований. Объем работы составляет 86 страниц машинописного текста, 12 рисунков, 9 таблиц.
Возрастающая антропогенная нагрузка - одна из самых актуальных экологических проблем, на сегодняшний день, так как ущерб окружающей среде огромен и подчас непоправим.
В последнее время экологическая ситуация в бассейне Волги оценивается как критическая, а в некоторых публикациях - как катастрофическая [1-7]. На территории Волжского бассейна, занимающего менее 8 % территории России, сосредоточено около 50 % промышленного потенциала, причем производства, изначально опасные для окружающей среды: нефтехимия, автомобильная промышленность, производство удобрений и др. Развитие нефтехимии на берегах Волги при хроническом недостатке мощностей очистных сооружений (или их отсутствии) резко увеличило сбросы сточных вод в Волгу и её притоки. Более 20 км3 сточных вод в год сбрасывается в Волгу, что почти в 3,5 раза больше, чем средние показатели по стране. Эта цифра составляет 39% от всего объёма загрязнённых стоков, которые образуются на всей территории нашего государства. Тонны веществ, привнесенных стоками в реку - токсичны, что привело к тому, что среднегодовая токсичная нагрузка на Волжский бассейн по сравнению с другими регионами превышена в 5 раз [8-12].
В Поволжье находятся 11 из 46 самых загрязненных городов России, одним из которых считается город Тольятти. Являясь значительными потребителями волжской воды, ПАО «Тольяттиазот», ПАО «КуйбышевАзот», ООО «Тольяттикаучук», используют воды Куйбышевского водохранилища как источник водоснабжения и воды Саратовского водохранилища в качестве приёмника сточных вод, данные предприятия являются и значительными её загрязнителями. Количество стоков и их токсичность не позволяют природе справляться с негативным воздействием самостоятельно [13-15].
Проблема экологии в наше время должна стоять остро, и сегодня, как никогда, важно минимизировать негативные воздействия промышленной деятельности человека. Одним из решений данной проблемы являются технологические решения по безотходному производству, рациональное использование ресурсов и энергии производства. Частичная или полная переработка отходов во вторичные материальные ресурсы позволяет не только заботиться о будущем поколении, но и является экономически выгодным решением существующей проблемы.
Объект исследования: технология глушения скважин жидкостями глушения на основе водных растворов минеральных солей.
Предмет исследования: сточные воды ПАО «Тольяттиазот», жидкость глушения «Дельта», жидкость глушения на основе солевого раствора с добавлением гидрофобизатора НГ-1.
Целью исследования является разработка способа переработки минерализованных сточных вод ПАО «Тольяттиазот» в качестве жидкости глушения нефтяных скважин.
Гипотеза исследования состоит в том, что при использовании минерализованных стоков с ПАО «Тольяттиазот» в качестве жидкости глушения нефтедобывающих скважин, существует возможность снижения негативного воздействия на Волжский бассейн.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Проанализировать научную литературу по теме исследования.
2. Исследовать состав сточных вод ПАО «Тольяттиазот».
3. Участвовать в разработке состава жидкости глушения «Дельта».
4. Предложить техническое решение по концентрированию стоков и подтвердить его расчетами.
5. Провести анализ на совместимость жидкости глушения на основе концентрированных сточных вод с имитатом пластовых вод.
Теоретической и методологической основой исследования являются научные труды отечественных и зарубежных ученых в области способов глушения нефтяных скважин, разработки составов технологических жидкостей и процессов, не оказывающих отрицательного влияния на коллекторские свойства пластов.
Для настоящего исследования базовыми явились работы Волкова В.А., Афанасьева С.В., Турапина А.Н., Прохорова П.Э. Сборник «Проблемы экологии г. Тольятти и пути их решения».
Методы исследования: анализ литературных источников, ГОСТ, ПНДФ, аналитические исследования, расчеты технологических процессов и оборудования.
Опытно-экспериментальная база исследования: исследования проводились совместно с лабораторией компании ООО «Дельта-пром инновации», лабораторией ООО «Тольяттикаучук», лабораторией ПАО «Тольяттиазот».
Научная новизна исследования:
1. Предложено решение по снижению антропогенной нагрузки на Волжский бассейн благодаря разработанному способу переработки высокоминерализованных стоков в качестве жидкости глушения нефтедобывающих скважин.
2. Проанализирован и изучен состав жидкости глушения на основе сточных вод ПАО «Тольяттиазот».
Теоретическая значимость исследования заключается в детализированном анализе существующих технологий по производству жидкостей глушения на основе минеральных солей, представлении физико-химических исследований для доказательств возможности применения заявленной инновации.
Практическая значимость исследования заключается в разработке решения проблемы утилизации минерализованных стоков с предприятия.
Достоверность и обоснованность результатов исследования обеспечивались: точным соблюдением методик при проведении экспериментальных исследований, использованием современных методов расчета технологических процессов и оборудования.
Личное участие автора в организации и проведении исследования состоит в поиске и анализе научной и патентной литературы, выборе и обосновании предложенной технологии по переработке сточных вод ПАО «Тольяттиазот», подготовке и проведении экспериментальных исследований качественного состава сточных вод, физико-химические исследования разработанной жидкости глушения. На основании материального и теплового расчета произведен подбор оборудования по концентрированию сточных вод.
Апробация результатов диссертации
Вторая Всероссийская научно-практическая конференция «Инновации и "зеленые" технологии», Иванова Е.В., Афанасьев С.В. Разработка способа получения жидкости глушения нефтедобывающих скважин на основе сточных вод ПАО «Тольяттизот» // «Инновации и "зеленые" технологии»: сборник материалов. - Тольятти: издательство ТГУ, 2019. С. 84-89.
На защиту выносятся:
1. Применение в качестве жидкости глушения нефтяных скважин минерализованных стоков ПАО «Тольяттиазот».
2. Разработка технических предложений по аппаратурному оформлению процесса концентрирования сточных вод ПАО «Тольяттиазот».
3. Возможность применения гидрофобизатора НГ-1 к сточным водам ПАО «Тольяттиазот» с целью ограничения водопритока и увеличения нефтеотдачи пластов.
Структура диссертации: диссертация состоит из введения, трех разделов, заключения, списка используемых источников, включающего 56 наименований. Объем работы составляет 86 страниц машинописного текста, 12 рисунков, 9 таблиц.
✅ Заключение
В рамках данной работы рассмотрено решение проблемы по загрязнению Волжского бассейна, что является следствием большой нагрузки на очистные сооружения промышленного узла города Тольятти.
В работе рассмотрено воздействие публичного акционерного общества «Тольяттиазот» на качество воды Саратовского водохранилища в результате сброса высокоминерализованных сточных вод, образующихся в результате ионообменной очистки воды для производственных нужд предприятия, а также использования отработанного раствора «Бенфилд» от агрегатов аммиака фирмы «Кемико». Указанный негативный эффект обусловлен вовлечением в производственный процесс более 7500 тонн/год серной кислоты и железного купороса, которые не подвергаются обезвреживанию на действующих очистных сооружениях.
В качестве решения проблемы предложен инновационный способ переработки высокоминерализованных сточных вод с предприятия в высоковостребованные продукты, а именно в жидкости глушения для нефтяных скважин, которые используются при проведении капитального и подземного ремонта скважин, для глушения скважин в терригенных коллекторах, с предварительным их концентрированием.
Выбор данной технологии обусловлен наличием в ПАО «Тольяттиазот» значительных количеств вторичных ресурсов - пара, аммиачной воды и углекислого газа.
Таким образом, предложено решение важной экологической проблемы загрязнения Волжского бассейна. Данная разработка является проектом рационального использования вторичных ресурсов нефтегазовой промышленности, которая эффективна и с экологической и с экономической сторон.
В работе рассмотрено воздействие публичного акционерного общества «Тольяттиазот» на качество воды Саратовского водохранилища в результате сброса высокоминерализованных сточных вод, образующихся в результате ионообменной очистки воды для производственных нужд предприятия, а также использования отработанного раствора «Бенфилд» от агрегатов аммиака фирмы «Кемико». Указанный негативный эффект обусловлен вовлечением в производственный процесс более 7500 тонн/год серной кислоты и железного купороса, которые не подвергаются обезвреживанию на действующих очистных сооружениях.
В качестве решения проблемы предложен инновационный способ переработки высокоминерализованных сточных вод с предприятия в высоковостребованные продукты, а именно в жидкости глушения для нефтяных скважин, которые используются при проведении капитального и подземного ремонта скважин, для глушения скважин в терригенных коллекторах, с предварительным их концентрированием.
Выбор данной технологии обусловлен наличием в ПАО «Тольяттиазот» значительных количеств вторичных ресурсов - пара, аммиачной воды и углекислого газа.
Таким образом, предложено решение важной экологической проблемы загрязнения Волжского бассейна. Данная разработка является проектом рационального использования вторичных ресурсов нефтегазовой промышленности, которая эффективна и с экологической и с экономической сторон.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.