Очистка подземных вод нефтегазоносных районов Западной Сибири от газовых примесей
Тюменской области. Однако следует заметить, что изучением гидрогеологических и инженерно-геологических условий интересующих нас территорий занимались и занимаются большое количество организаций. К ним относятся Главтюменьгеология, Новосибирское, Томское, Западно-Сибирское НТО, СО РАН, ВСЕГЕИ, ВСЕГИНГЕО, ЗапСибНИГНИ, ВНИГРИ, ТюмГНГУ, ТГУ, МГУ и др. Работы этих организаций позволили накопить… Читать ещё >
Содержание
1. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РАСПРОСТРАНЕНИЯ, ФОРМИРОВАНИЯ И ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ВОД НЕФТЕГАЗОНОСНЫХ РАЙОНОВ ЗАПАДНОЙ СИБИРИ ДЛЯ ЦЕЛЕЙ ХОЗЯЙСТВЕННО-ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ Г1. Формирование пресных подземных вод и факторы, влияющие на распространение и формирование подземных вод 11 Т2. Гидрогеологическое расчленение западно-сибирского ме-габассейна. Размещение резервуаров пресных подземных вод 15 1.3. Формирование состава пресных подземных вод
2. АНАЛИЗ ПОКАЗАТЕЛЕЙ КАЧЕСТВЕННОГО СОСТАВА ПОДЗЕМНЫХ ВОД, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ДЛЯ ПИТЬЕВОГО ВОДОСНАБЖЕНИЯ
2Л. Растворенные газы подземных вод
2ЛЛ. Метан
2 Л .2. Диоксид углерода
2Л.З. Сероводород
2.2. Фосфаты и железо-фосфатные комплексы
2.3. Железо
2.4. Марганец
2.5. Фенолы и нефтепродукты
2.6. Азотосодержащие вещества
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССОВ ДЕСОРБЦИИ РАСТВОРЕННЫХ ГАЗОВ ИЗ ПОДЗЕМНЫХ
3 Л. Анализ существующих технологических схем и процессов газ оудапения.
3.2. Теоретические исследования процесса десорбции метана в дегазаторах барботажного типа
3.3. Экспериментальные исследования процесса десорбции в дегазаторах барботажного типа
3.3.1 Моделирование процесса десорбции
3.3.2. Планирование эксперимента
3.3.3. Обработка результатов экспериментов
3.3.4. Лабораторные исследования процессов десорбции метана
3.3.5. Проверка адекватности модели
3.3.6. Производственные испытания дегазаторов барбо-тажно-аэрационного типа.
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ РАСЧЕТА ДЕГАЗАТОРОВ БАРБОТАЖНОГО ТИПА, ПРЕДНАЗНАЧЕННЫХ ДЛЯ УДАЛЕНИЯ ИЗ ВОДЫ МЕТАНА
5. ТЕХНЖО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ СРАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ 144 ОБЩИЕ
ВЫВОДЫ
Список литературы
- Гидрогеология СССР. Т. 16: Западно-Сибирская равнина. — М., 1970.-368 с.
- Смоленцев Ю.К. Пресные подземные воды Западно-Сибирского ме-габассейна: Автореф. дис. д-ра. геолого-минерал, наук / Ин-т земной коры СО РАН. Иркутск, 1996, — 49 с.
- Матусевич В.М., Смоленцев Ю. К. Гидрогеологические структуры Западно-Сибирской плиты // Пресные и маломинерализованные воды Западной Сибири: Межвуз. сб. науч. тр. Тюмень, 1989. — С. 4 — 17.
- Гидрогеология Западно-Сибирского нефтегазоносного мегабассейна и особенности формирования углеводородов. Д., 1985. — 279 с.
- Карцев A.A., Вагин СБ. Матусевич В. М. Гидрогеология нефтегазоносных бассейнов. М., 1986. — 224 с.
- Воды нефтяных и газовых месторождений СССР. М., 1989. — 383 с.
- Глазков Д.В. Оценка возможности использования подземных вод Западно-Сибирского артезианского бассейна для целей питьевого водоснабжения // Вопросы водоснабжения и гидравлики: Сб. науч. тр. Новосибирск, 1998.-С. 26−32.
- Корценштейн В.Н. Водонапорные системы крупнейших газовых и га-зоконденсатных месторождений СССР. М., 1977. — 247 с.
- Гидрогеология нефтегазоносных бассейнов Сибири. ~ Новосибирск, 1977.- 111 с.
- Кругликов Н.М., Нелюбин В. В., Яковлев О. Н. Особенности формирования химического состава подземных вод Западно-Сибирского мегабас-сейна // Формирование подземных вод как основа гидрогеологических прогнозов. М., 1982. — С. 26 — 32. •
- Содержание растворенных углеводородных газов в подземных водах кайнозойских отложений // Геология нефти и газа Западной Сибири. М., 1985.-С. 303 -395.
- Корценштейн В.Н. Растворенные газы подземной гидросферы Земли. М., 1984. — 230 с.
- Конторович А.Э., Нестеров И. И., Салманов Ф. К. Геология нефти и газа Западной Сибири. М., 1975. — 680 с.
- Карцев A.A. Гидрогеология нефтяных и газовых месторождений. -М., 1983.-280 с.
- Матусе1вич В. М. Геохимия подземных вод Западно-Сибирского нефтегазоносного бассейна. М., 1976. — 157 с.
- Смоленцев Ю.К. Закономерности формирования размещения месторождений пресных подземных вод Западно-Сибирского мегабассейна // Гидрогеологические условия разработки месторождений нефти Западной Сибири: Межвуз. сб. науч. тр. Тюмень, 1992. — С. 89 — 98.
- Смоленцев Ю.К. Подземные воды доюрских образований ЗападноСибирской плиты и некоторые вопросы их формирования // Вопросы гидрогеологии и инженерной геологии Сибири: Межвуз. тематич. сб. Тюмень, 1976.-вып. 59.-С. 25−31.
- Смоленцев Ю.К. Естественные запасы подземных вод ЗападноСибирского мегабассейна // Проблемы нефтегазовой гидрогеологии и инженерной геологии Западной Сибири: Межвуз. сб. науч. тр. Тюмень, 1994. -С.97−102.
- Состояние изученности и основные задачи гидрогеологии и инженерной геологии / Богомяков Т. П., Нуднер В. А., Матусевич В. М., Смоленцев Ю. К. и др. // Проблемы геологии Западно-Сибирской нефтегазоносной провинции. М., 1968. — С. 429 — 460.
- Ресурсы пресных и маломинерализованных вод южной части Западно-Сибирского артезианского бассейна. М., 1991. — 262 с.
- Кусковский B.C., Смоленцев. Ю. К. Особенности формирования подземных вод зоны гипергенеза Западно-Сибирской плиты // Подземные воды юга Западной Сибири: Тр. ин-та геол. и геоф. Новосибирск, 1987. -Вып. 683.-С. 4−65.
- Артеменок П.Д. Очистка подземных вод нефтегазоносных регионов Западной Сибири для целей хозяйственно-питьевого водоснабжения: дис. д-ра. техн. наук / С- Петнрбург. инженерно-строит. ин-т. С-Пб, 1992. -318 с.
- Гидрогеохимия основных гидрогеологических структур СССР. Л., 1978.-96 с.
- Зорькин Л.М. Геохимия газов подземных вод нефтегазоносых бассейнов. М., 1973. — 224 с.
- Вернадский В.И. История природных вод: Избр. соч. т. 4 кн. 2. М., 1960.-С. 131−138.
- Корценштейн В.А. Водонапорные системы крупнейших газовых и газоконденсатных месторождений СССР. М., 1977. 247 с.
- Корценштейн В.А. Водорастворенные газы нефтегазоносных бас-сейнов.-М., 1981.- 127 с.
- Намиот А.Ю., Скрипка В. Г., Ашмаян К. Д. Влияние растворенной в воде соли на растворимость метана при температуре от 50 до 350°С. // Геохимия. 1979.-№ 1. — С. 147 — 148.
- Султанов Р.Г., Скрипка В. Г. Намиот А.Ю. Растворимость метана в воде при повышенных температурах и давлениях. // Газовая пром-сть. 1972. -№ 5.-С. 6−7.
- СанПиН 2.1.4.559−96 Питьевая вода и водоснабжение населенных
- Соколов В.А. Геохимия газов земной коры и атмосферы. М., 1966. -301 с.
- Соколов В.А. Органическое и неорганическое образование углеводородов в природе. // Генезис нефти и газа. М., 1967. — С. 113 — 133.
- СНиП 2.04.02−84: Водоснабжение. Наружные сети и сооружения -М., 1985 136 с.
- Влияние качественного состава подземных вод Западной Сибири на выбор технологических схем водоподготовки: Отчет о НИР (заключит.) / Но-восиб. ин-т инженеров ж.-д. трансп.- Руководитель Н. Д. Артеменок. Новосибирск, 1990. — 45 с.
- Разработка технологической схемы для очистки подземных вод города и железнодорожной станции Лангепас: Отчет о НИР (заключит.) / Ново-сиб. ин-т инженеров ж.-д. трансп.- Руководитель Н. Д. Артеменок. -№ ГР 1 840 005 208. Новосибирск, 1985. — 130 с.
- Подготовка подземных вод среднеобского бассейна для хозяйственно-питьевого водоснабжения: Отчет о НИР (заключит.) / Новосиб. ин-т инженеров ж.-д. трансп.- Руководитель Н. Д. Артеменок. № ГР 18 500 064 472. -Новосибирск, 1990. — 162 с.
- Николадзе Г. И. Технология очистки подземных вод. М., 1987.480 с.
- Крайнов СР., Швец В. М. Геохимия подземных вод хозяйственно-питьевого назначения. М., — 1987. — 237 с.
- Крайнов СР., Швец В. М. Основы геохимии подземных вод. -М., 1980.-285 с.
- Артеменок Н.Д., Баталов В. Г., Архипенко Д. К., Столповская В. Н. Исследование осадка, образующегося на фильтрах обезжелезивания // Химия и технология воды. 1986. — Т. 8. — № 1. — С. 62 — 64.
- Маврицкий Б.Ф. Западно-Сибирский артезианский бассейн. -М., 1962.- 176 с.
- Гидрогеохимический режим верхнего гидрогеологического этажа юга Тюменской области: Отчет по н.-и. теме / Тюмен. индустр. ин-т- Руководитель Н. Г. Шубенин. № ГР 7 506 105. — Тюмень, 1983. — кн. 1 — кн. 3.
- Розин A.A. Подземные воды Западно-Сибирского артезианского бассейна и их формирование. Новосибирск, 1977. — 101 с.
- Обследование станции обезжелезивания в Тюменской области: Отчет о НИР (заключит.) / ЦНИИЭП инженер, оборуд. М., 1986 — 175 с.
- Линевич СП. Дегазация природных и сточных вод. Новочеркасск, 1996.- 132 с.
- Николадзе Т.П. Улучшение качества подземных вод. М., 1987.240 с.
- Николадзе Г. И., Минц Д. М., Кастальский A.A. Подготовка воды для питьевого и промышленного водоснабжения. М., 1984.-368 с.
- Исследование .качества подземных вод источников хозяйственно-питьевого водоснабжения городов и поселков ЗСНГК с целью совершенствования технологической схемы подготовки воды: Отчет о НИР (заключит.) / томней. Томск, 1982. — 120 с.
- Исследование процессов очистки подземных вод Средне-Обского бассейна: Отчет о НИР (заключит.) / Ин-т геол. и геоф. СО АН СССР. Новосибирск, 1987. — 37 с.
- Лобачев А.Д., Сидоренков А. И., Дрыгин В. М. Особенности химико-минерального состава и условия образования осадков на фильтрах скважины Велижанского водозабора. // Тр. ин-та ЗапСибНИГНИ, Новосибирск, 1979. -Вып. 147.-80 с.
- Мелвин-Хьюз Е. А. Равновесие и кинетика реакции в растворах. М., 1975.-472 С.
- Claussen W.F. // J. Chem. Phys. 1951. — 19 — P. 1420 — 1425.
- Stackelberg M., Muller H.R. // Z. Elektrochem. 1954. — 58 — P. 25 -30.
- Рамм B.M. Абсорбция газов. -М., 1966. 768 с.
- Кастальский A.A. Проектирование устройств для удаления из воды растворенных газов в процессе водоподготовки. М., 1957.-148 с.
- Кафаров В.В. Основы массопередачи. М., 1979.-439 с.
- Van Krevelen D.W., Hoftijzer P.J. // Chem. Eng. Progr. -1950.-46, № 1, P. 29−34.
- Calderbank P.H. // Trans. Inst. Chem. Eng. 1956. — 34, № 1, P. 79 — 83.
- Касаткин А.Г., Дыднерский Ю. И., Попов Д. М. // Тр. москов. химико-технолог. ин-та.-М., 1961.-Вып. 33, № 5.-С. 11−18.
- Akita. К., Yoshida F. //Ind. Eng. Chem. Proc. Des. Dev. 1974. -13, № 1.-P. 1−98.
- Жукова Т.Б., Кафаров B.B. Исследование и моделирование барбо-тажных реакторов колонного типа. М., 1991. — 100 с.
- Кастальский A.A. Физические методы удаления из воды растворенных газов в процессе водоподготовки. // Автореф. дис. д-ра техн. наук: 05.23.04 / МИСИ им. Куйбышева. -М., 1957. 18 с.
- Кафаров В.В., Коган В. Б. Равновесие между жидкостью и паром. М. -Л., 1966.- 1426 с.
- Перри Дж. Справочник инженера-химика. Л., Химия, 1969. — 450 с.
- Кутателадзе С. С, Стырикович М. А. Гидродинамика газожидкостных систем. М., 1976. — 296 с.
- Кутателадзе С.С., Накоряков В. Е. Тепломассообмен и волны в газожидкостных системах. Новосибирск, 1984. — 301 с.
- Hugmark O.A. // Ind. Eng. Chem. Proc. Des. Dev. 1967. — 6. — P. 218 225.
- Kim S.D., Bakur CO., Bergougnou M.A. // Can. J. Chem. Eng. 1972. -50.-P. 695−702.
- Akita К., Yoshida F. // Ind. Eng. Chem. Proc. Des. Dev. 1973.- 12, № 1.-P. 76−84.
- Hikita Н., Kikikawa Н. // Chem. Eng. J. 1974. — 8. — P. 191 — 196.
- Jordache M., Mutean O.J. // Ind. Eng. Chem. Fund. 1981. — 20. -P. 204−210.
- Hikita H., Asai $., Tanigawa K. // Chem. Eng. J. 1980. — 20. -P. 59 — 69.
- Mersmann A. // Ger. Chem. Eng. 1979. — № 1. — P. 1 — 10.
- Аэров М.Э., Меньшиков В.A., Тройнина С. С. Исследование гидродинамики в барботерах со сплошным слоем // Хим. пром-сть. 1967. — № 2. -С. 149- 152.
- Гегузин Я.Е. Пузыри. М., 1985.- 173 с.
- Левин В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М., 1959. — 699 с.
- Накоряков В.Е., Горин A.A. Тепломассоперенос в двухфазных системах. Новосибирск, 1994. — 431 с.
- Вевиоровский М.М., Дильман В. В. О связи поверхности фазового контакта с размерами пузырьков при барботаже. // Журн. прикл. химии. -1968. Т. 41. -№ 7. — С. 1517 — 1525.
- Дильман В.В. Движение газа и диффузионные представления. // Журн. прикл. химии, 1987. № 7. — С. 1530 — 1534.
- Азбель Д.С., Нарошенко А. Ф. Исследование поверхности контакта фаз в двухфазных Системах. // Теорет. основы химич. технологии.. 969. -Т.З.-№ 2.-С.32 1 -329. '
- Akita К., Yoshida F. // Ind. Eng. Chem. Proc. Des. Dev. 1974. — 13. -№ l. — P. 84−90.
- KataokaH., Takuchi H., Nakao K., Yagi M. // J. Chem. Eng. Jap. ~ 1979. -12.-P. 105−114.
- Badur R., Deckwer W.-D., Warnecke A.J., Langeman A. // Chem. Ing. — Tech. — 1974. — 46. — № 9. — P. 399−403.
- Mersmann A. // Chem. Jng. — Tech. — 1989. — 61, № 2. — S. 97−104.
- Chang S.K., KangY., Kim S.D. // J. Chem. Eng. Jap. 1988. — 19, № 6. -P. 524−530.
- Arnold J.H. // J. Amer. Chem. Soc. 1930. — 52, № 10. — P. 3937 — 3949.
- Скидан Г. Б. Исследование оптимальных режимов десорбции из воды растворенных газов: Автореф. дис. канд. техн. наук М., 1983. — 16 с.
- Кривошеев Г. Н. Исследование процессов барботажной дегазации воды в пенном слое: Автореф. дис. канд. техн. наук Киев, 1967.-15 с.
- Лобачев А. Д., Сидоренков А. И., Дрыгин В. М. Особенности химико-минерального состава и условия образования осадков на фильтрах скважин Велижанского водозабора. // Тр. ин-та ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1979, Вып. 147.-С. 59−66.
- Разработка обоснования рационального использования ресурсов подземных вод с целью обеспечения хозяйственно-питьевого и промышленного водоснабжения севера Тюменской области: Отчет о НИР (заключит.) / ЗапСибНИГНИ. Тюмень, 1983.- - 93 с.
- Технические рекомендации по проектированию и эксплуатации станции очистки подземных вод в Тюменской области Новосибирск, 1984. -16 с.
- Артеменок Н.Д., Баталов В. Г., Панков В. П. Ускоренный способ количественной оценки кольматирующих веществ из подземных источников. -Новосибирск, ЦНТИ, № 186, 1986. 4 с.
- Слипченко A.B., Кульский Л. А., Мацкевич Е. С. Современное состояние методов окисления примесей воды и перспективы хлорирования. // Химия и технология воды 1990. — Т. 12, № 4 — С. 326 — 349.
- Шилов Е.А., Ясников A.A. Кинетика и механизм реакций активного хлора с органическими соединениями. // Украин. хим. журн. 1952. -18, вып. 6-С. 611 -624.
- Рахманин Ю.А., Штанников Е. В., Ильин И. Е. Изучение опасности галогенизированных органических соединений, образуюндихся в процессе хлорирования питьевой воды. // Гигиена и санитария. 1985. — № 3 — С. 4 — 7.
- Шевченко М.А. Органические вещества в природной воде и методы их удаления. Киев, 1966. — 135 с.
- Артеменок П.Д., Панков В. П. Очистка подземных вод Западной Сибири от газовых примесей. // Водоснабжение и сан. техника. 1987. — № 3 -С. 4−6.
- Schugerl К., Lucke J., Gels U. // Adv. Biochem. Eng. 1977. — 7 -P. 1−98.
- Gesterich W., Krauss W. //Chem.- Ing.- Techn. 1975. — 47 -S. 360−365.
- Ohkawa A., KavAa Y., Kusatiraki D et al // Chem. Eng. Jap. 1987. -20 № 1,-P. 99−101.
- Schumpe A., Deckwer W.-D. // Chem. Eng. Sei. 1980. — 35 № 11161p. 2221−2230.
- Sridharan К., Scharma M. M. // Chem. Eng. Sei. 1976. — 31 № 8 ~ P. 767−774.
- Dhanuka V. R., Scharma M. M. // AIChE J. 1980. — 26 № 6 -P. 1029−1038.
- Вознесенский В.A. Статистические методы планирования эксперимента в технико-экономических исследованиях. М., 1981. — 263 с.
- Дэниел К. Применение статистики в промышленном эксперимен-те.-М., 1979.-299 с.
- Чайковский Г. П. Основы научных исследований. Хабаровск, 1978.-60 с.
- Демидович В.П., Марон И. А., Шувалова Э. З. Численные методы анализа. М., 1962. — 367 с.
- Сооружения для удаления метана из вод подземных источников производительностью до 100 000 мл/сут. Технические решения ЦНИИЭП инженер, оборуд. М., 1984. — 54 с.
- Проект сооружений для удаления метана из подземных источников производительностью 20, 40 и 80 тыс. мЛ/сут.: Технические решения ЦНИИЭП инженер, оборуд. М., 1986. — 130 с.
- Reufi М. // Dr. Thesis, Universitat Berlin, Berlin, 1970. — S. 67 — 69.
- Fair J. R. // Chem. Eng. 1967. — 74, № 7 — P. 67 — 73.1. УТВЕРЖДАЮиспытаний экспериментальных дегазаторов г. Новосибирск, СГУПС 5 сентября 2000 г.
- В результате испытаний было установлено, барботажно-аэрационный дегазатор обеспечивает практически полное удаление метана. Эффектудаления метана в вакуумном дегазаторе составляет 16,1%, а пленочном с хордовой насадкой -80,13%.
- Зав. кафедрой «Гидравлика и водоснабжение» СГУПСа, Д.Т.Н., профессор1. Н.Д. Артеменок
- Доцент кафедры «Гидравлика и водоснабжение» СГУПСак.т.н.
- Преподаватель кафедры «Гидравлика и водоснабжение' СГУПСа1. А.Т. Иващенко1. Д.В. Глазков1. ВЫПИСКА ИЗ АКТА
- ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ ДЕГАЗАТОРА
- БАРБОТАЖНО-АЭРАЦИОННОГО ТИПА НА ВОДОПРОВОДНЫХ ОЧИСТНЫХСООРУЖЕНИЯХ г. ЛАНГЕПАС ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
- Совместно с представителями НГДУ «Урьевнефть» в г. Лангепас были проведены совместные испытания дегазатора барботажно-аэрационного типа.
- В нижней части дегазатора располагалась трубчатая распределительная система с отверстиями (1 = 2 мм для подачи сжатого воздуха и врезан трубопровод для отвода очищенной воды.
- Высота барботируемого слоя воды в дегазаторе находилась на уровне 2 м. Расход воды составлял 8,7 мАчас. После дегазатора вода поступала на фильтр, загруженный кварцевым песком с/=1 2 мм на высоту 1000 мм, направление фильтрации «снизу — вверх».
- Основные результаты испытаний дегазатора сведены в таблицу 1.
- ИЗ ВОДЫ И определено' количество метана в ней. Результаты опыта сведены в таблицу 2.
- Результаты испытаний дегазатора барботажно-аэрационного типа показали, что очистка подземных вод от метана самопроизвольно выделяющегося из воды после дегазации настолько мало, что не может создать пожаро-взрывоопасной ситуации.
- Дегазатор может быть рекомендован для установки его в блоке водопроводных очистных сооружений для вахтового поселка, производительностью 400мЛсутки.