Проблема загрязнения пластовыми водами является в настоящее время одной из важнейших. В статье описана схема очистки , полностью исключающая загрязнение акватории пластовой водой, разработанная и запатентованная авторами.

Ни одна проблема не вызывает таких оживленных дискуссий, как проблема загрязнения Мирового океана. В первую очередь это связано с тем, что добыча нефти и газа в Мировом океане стала важнейшим  компонентом нефтегазового комплекса. С ростом добычи, транспортировки, переработки и потребления нефти и нефтепродуктов возрастает доля , вносимая в загрязнение водной среды морскими буровыми платформами. Недостатком существующего способа добычи нефти является загрязнение акватории пластовой водой, которую отделяют от нефти путем сепарации  и которая из-за несовершенства очистных систем или аварий приводит, к загрязнению. В связи с этим была поставлена задача создать схему очистки , полностью исключающую загрязнение акватории пластовыми водами. такая схема была разработана и запатентована авторами (патент РФ на изобретение № 2382140). Сущность предложенной схемы поясняется на рисунке.

Морская буровая платформа (см. рисунок , а) содержит опоры 1, на которых установлено основание 2 выше уровня воды 3. опоры 1 могут быть расположены на грунте 4, ниже которого залегает нефтеносный пласт 5, под которым залегает водоносный пласт 6. На основании 2 установлено устьевое оборудование 7 для добычи нефти, соединяющее колонную руб 8 добывающей скважины 9 с сепаратором 10. В горизонтальной части скважины 11, выполненной в продуктовом пласте 5 установлены скважинные фильтры 12. Первый выход сепаратора 10 подключен к нефтенакопительному резервуару 13, а нагнетательный насос 14 соединен с трубопроводом подачи пластовой воды 15 в нагнетательную скважину 16, т.е. в водоносный пласт 6.

Между вторым выходом сепаратора 10 и трубопроводом подачи пластовой воды 15 в нагнетательную скважину 16 могут быть установлены дополнительная емкость 17 для пластовой воды и водяной насос 18 для ее подачи из сепаратора 10. Дополнительная емкость 17 для пластовой воды предназначена для компенсации разной производительности сепаратора 10 и подачи нагнетательного насоса 14, накопления воды при отказе нагнетательного насоса 14 или его профилактическом ремонте. Между первым выходом может быть установлен промежуточный насос 19.

Для перекачки нефти в танкер 20 буровая платформа снабжена причальным буем 21 . вынесенным в море, закрепленным к морскому дну 22 тросом 23 (или цепью), соединенным гибким рукавом 24 с трубопроводом подачи нефти 25, проложенным по морскому дну 22. На причальном буе 21 может быть установлена задвижка 267, выполненная с быстроразъемным соединением, например байонетным, для соединения с нефтеналивным рукавом 27 танкера 20.

Между выходом из нефтенакопительного резервуара 13 и трубопроводом подачи нефти 25 установлены перекачивающий насос 28 и расходомер 29 (см. рисунок, б). В продуктивном пласте 5 добывающей скважины 9 может быть установлен погружной насос 30 (см. рисунок а), а в нагнетательной скважине 16- скважинные фильтры 31. На выходе из колонны труб 8 ( на входе в сепаратор 10) установлен датчик давления 32 9см. рисунок б). Система сепарации, закачки воды и загрузки нефти оснащена вентилями 33 или управляемыми клапанами ( на рисунке б приведены только основные клапаны и вентили, в системе может быть применена и другая запорная арматура для вспомогательных систем, обеспечивающих функционирование основной системы, например, противопожарная система , система продувки, слива конденсата и т.д.).

При работе погружной насос 30 подает  по колонне руб 8 смесь нефти и воды, в которой так же могут быть твердые посторонние частицы и газ. при его присутствии и твердые примеси. Нефть поступает в нефтенакопительный резервуар 13, а вода по трубопроводу подачи пластовой воды 15- в нагнетательную скважину16 и далее в водонасосный пласт 6. при наличии дополнительной емкости 17 пластовая вода накапливается в ней и периодически нагнетается под продуктивный пласт 5. смесь может быть дополнительно очищена от посторонних примесей в скважинных фильтрах 31.

Применение предложенного технического решения позволит предотвратить загрязнение акватории пластовыми водами, так как отсепарированная вода не сбрасывается в воду, а используется повторно для поддержания пластового давления,  а также снизить себестоимость добычи нефти и улучшить экологию окружающей среды.

Статья опубликована в журнале «Оборудование и технологии для нефтегазового комплекса «, №2,  2010 г

Авторы статьи С.Е. Варламов (заместитель директора по науке), Ю. М. Дурнева (начальник конструкторского отдела), Н.Б. Болотин (патентный поверенный РФ).