Удосконалення технології промислової водопідготовки за допомогою сорбентів

Вперше встановлено особливості процесу сорбціі нафти з підтоварної води та закономірності сорбційного очищення пластової стічної води від нафтопродуктів порошковими та волокнистими матеріалами, модифікованих і не модифікованих форм, які отримано з відходів гірничо-збагачувального та металургійного виробництв.

Встановлено взаємозв язок модифікування досліджуваних матеріалів з їх сорбційною здатністю та вибірковістю до нафти.

3. Встановлено сорбційні властивості та перевірено можливість використання в якості сорбентів інших відомих теплоізоляційних матеріалів з мінерального волокна, які на сьогодні використовуються у будівництві, зокрема плити теплоізоляційного матеріалу із базальтового волокна та мінерального волокна польської фірми Rockwool.

4. На основі експериментальних досліджень сорбційних властивостей сорбентів, які отримано з мінеральних волокон відходів вищевказаних виробництв, а також терморозширеного графіту, доведена можливість їх використання як ефективних гідрофільних, гідрофобних і гідрофільно-гідрофобних сорбентів для очищення підтоварної води від разлитої на її поверхні нафти, руйнування емульсії (типу “масло у воді”) та сорбції із об’єму підтоварної води нафтових і сольових включень, підібрано ефективні комбінації розроблених сорбентів для використання в сорбційних очисних пристроях.

5. Встановлено, що вищевказані матеріали є хімічно стійкими мінеральними волокнами, не руйнуються від довготривалого контакту з підтоварною водою та з часом не втрачають свої сорбційні властивості, піддаються багаторазовій регенераціі та утилізації;

Практичне значення одержаних результатів.

Практична цінність роботи полягає в удосконаленні промислової технології підготовки води, що закачується в продуктивний колектор для підтримки пластового тиску з метою інтенсифікації видобутку нафти (з урахуванням особливостей водопідготовки конкретних підприємств), для чого:

*встановлено залежності між технологічними та сорбційними параметрами порошкових і волокнистих матеріалів, модифікованих і не модифікованих форм, які отримано з відходів гірничо-збагачувального та металургійного виробництв;

*розроблено технологічну схему промислової водопідготовки за допомогою розроблених сорбентів;

*розроблено на рівні винаходів промислові установки для очищення пластової стічної води, в очисних сорбційних пристроях яких використані досліджені сорбенти;

*споруджено сорбційні пристрої, які знаходяться в складі установок для очищення пластової стічної води в системах відкритого та закритого типів на підприємствах ВАТ “Укрнафта” з урахуванням технологічних особливостей кожного з підприємств: ДППН “Пасічна” підприємства “Надвірнанафтогаз”, Гнідинцівського газопереробного заводу, Леляківського родовища підприємства “Чернігівнафтогаз”;

*розроблена технологія промислової водопідготовки за допомогою сорбентів пройшла експериментально-дослідну перевірку у технологічній схемі діючої очисної споруди ДППН “Пасічна” підприємства “Надвірнанафтогаз” і дозволила забезпечити до 99, 2% зниження концентрації нафтопродуктів у підтоварній воді;

*результати досліджень можуть бути використані іншими організаціями, що проводять роботи по водопідготовці, де виникає потреба покращання якості стічної води очищенням від нафти.

Особистий внесок здобувача. У працях, які опубліковані в співавторстві, конкретний особистий внесок здобувача (в порядку приведених в кінці автореферату робіт) складає: [2] – розроблено технологічну схему обробки підтоварної води за допомогою сорбентів; [3] – проведено адсорбційні дослідження гідрофобізованих зразків мінерального волокна і аналіз їх результатів; [5] – проведено дослідження порошкових і волокнистих сорбентів, модифікованих і не модифікованих форм, які виготовлені з відходів гірничо-збагачувального виробництва, для збирання нафти з поверхні ПВ та сорбції з ПВ емульгованих нафтопродуктів і солей та аналіз їх результатів; [6] – проведено патентні дослідження та аналіз результатів з проблеми очищення стічної води; [7] – проведено порівняльний аналіз існуючих технологій; [8] – запропоновано проведення регенерації модифікованих сорбентів для їх багаторазового використання; [9] – встановлено закономірності зміни сорбційних властивостей досліджуваних сорбентів; [10] – розроблено схему сорбційних очисних пристроїв установки для очищення пластової стічної води, проведено аналіз результатів їх роботи; [11] – вивчено вплив модифікування на процес сорбції нафтопродуктів.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, що включені до дисертаційної роботи, оприлюднено на науково-практичній конференції “Проблеми і перспективи науково-технічного прогресу АТ “Укрнафта” (м. Івано-Франківськ, 1996 р.), на 6-ій Міжнародній конференції “Нові технології в машинобудуванні” (Рибаче, 1997 р.) та на 5-ій Міжнародній конференції УНГА “Нафта-Газ України-98” (м. Полтава, 1998 р.).

Публікації. За результатами досліджень, які викладені в дисертації, опубліковано 11 робіт, з них 5 статей, 6 тез доповідей.

Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел і додатків. Загальний обсяг дисертації складає 158 сторінок, робота включає 35 рисунків, 14 таблиць, список використаних джерел з 196 найменувань і додатку на 4 сторінках.

Автор висловлює щиру подяку професору Чернишу І. Г. за постійні консультації і допомогу при обговоренні окремих розділів роботи.

 

 

У вступі обгрунтовано актуальність теми, наведено основні напрямки наукових досліджень і подано загальну характеристику дисертаційної роботи.

Перший розділ присвячено огляду сучасного стану досліджень очищення нафтопромислової води від нафтових забруднень та використання сорбентів в технології промислової водопідготовки.

Насьогодні основним і найбільш прибутковим методом видобування нафти є заводнення, коли нафта витісняється закачуваною водою. В Україні закачування води здійснюється на 28% родовищ, які забезпечують 66% річного видобування нафти. Розробка більшості родовищ вимагає підтримання пластового тиску і потребує для цього використання великих об ємів якісної води, споживання якої становить 1, 5 – 2 м3 води на 1 т видобутої нафти. Аналіз роботи нагнітальних свердловин на родовищах виявив, що закачка вод здійснюється з підвищеною їх забрудненістю механічними домішками та нафтопродуктами і тому приймальність свердловин з часом в значній мірі знижується.