1 стр. из 1

Реально ли производство дополнительной продукции при добыче нефти? Если речь идет о попутно добываемых пластовых водах, то можно утвердительно ответить на этот вопрос.

При разработке нефтяных месторождений предъявляются определенные требования к комплексному освоению сырья, установленные действующим законом «О недрах». Однако на практике это практически не реализуется, одной из главных причин чего является нереализуемость выделяемых компонентов: элементарной серы, парафинов и др.
При этом йод, бром и магний, содержащиеся в попутно добываемой пластовой воде, остродефицитны. Потребность в броме по России сохраняется на уровне 51–52 тыс. т/год. Дефицит кристаллического йода (3000 т/год) и отсутствие его производства в России предопределяют освоение его новых сырьевых источников.

В настоящее время отечественное производство оксида магния не может обеспечить потребностей огнеупорной, кабельной и других отраслей промышленности. Кроме того, качество продуктов невысокое (содержание основного вещества ~ 90%). Дефицит, по данным прошлых лет, составлял более 700 тыс. т в год. В связи с этим оксид магния экспортировался, в основном из Кореи.

Закономерен вопрос: существовала ли промышленная добыча йода и брома из соленых вод в отечественной практике? В мире их добывали и добывают в промышленных масштабах из рассолов. Йод на территории бывшего СССР производили на следующих заводах: Бакинском йодном, Ново-Нефтечалинском йодобромном (Азербайджан), Челекенском химическом, Небид-Дагском йодном (Туркмения), Троицком йодном и в Уральском ПО «Галоген» (Россия). В настоящее время йод в нашей стране производится только в объединении «Галоген».

Большую часть добываемого в мире брома (90–95%) добывают из гидроминерального сырья. Производимая в Туркмении и Азербайджане продукция из-за низкого качества неконкурентоспособна. В России бром производили на Кучукском сульфатном заводе, в ПО «Сильвинит» и Уральском ПО «Галоген».

Особенно значима проблема получения ценных компонентов из гидроминерального сырья для России, производящей 14–19% соответствующей продукции от суммарной производительности стран бывшего СССР.

Кроме йода, брома и магния интерес в пластовых водах представляют бор и литий. Бор и его многочисленные соединения обладают разнообразными и чрезвычайно полезными свойствами: легкоплавкостью, огнестойкостью, консервирующей способностью, отбеливающим, нейтрализующим, катализирующим и эмульгирующим действием, гербицидными и бактерицидными свойствами и др.

Производство борных соединений в России базируется на минеральном сырье двух видов — боросиликатных датолитовых рудах Приморья и боратовых рудах Прикаспийской низменности. Однако, даже при достижении максимальной производительности рудника на Дальнегорском месторождении в Приморье, обеспечение борной продукцией на душу населения в России будет значительно ниже, чем в развитых капиталистических странах, в частности в США. Поэтому поиск и освоение новых источников борного сырья, например, гидроминерального, является актуальной задачей.

Основной объем производства и потребления стратегически важного лития приходится на США. Давно используется рапа оз. Сирлс Лейк (штат Калифорния), в которой хлорид лития находится совместно с солями натрия, калия и бора. В результате переработки рапы литий извлекается попутно с добычей поташа, буры и других солей.

Необходимыми условиями освоения гидроминерального сырья нефтяных месторождений является достаточная сырьевая база и наличие технологии переработки, реализуемой в непростых условиях нефтепромысла.

Потенциальные ресурсы йода, брома, магния, лития и бора огромны — ежегодный объем добываемых попутно с нефтью пластовых вод в России составляет порядка 800 млн. м3.

В целом ряде регионов подсчитывались запасы попутных неорганических компонентов. Так, специалистами ВНИИнефти подготовлена сырьевая база по попутному извлечению йода из апт-сеноманских подземных вод на нефтяных месторождениях Сургутского нефтегазоносного района.

Подсчитаны эксплуатационные запасы этих вод на всех месторождениях, где они используются для системы поддержания пластового давления. Содержание йода в апт-сеноманских водах составляет 16–20 мг/л. Совместно с Пермским институтом прикладной химии был выполнен рабочий проект опытно-промышленной установки по извлечению йода мощностью 10 и 20 т/год на Вачимском нефтяном месторождении. Экономика производства йода положительна — в перспективе мощности могут быть доведены до 500 т в год.

Институтом Печорнипинефть на основе данных по составу вод, эксплуатационным запасам и технико-экономическим показателям установлен перечень гидроминеральных месторождений Тимано-Печорской нефтегазоносной провинции, приведенный в табл.

В ОАО «Архангельскгеолдобыча» при проведении геологоразведочных работ на Северодвинском месторождении площадь распространения промышленных йодных вод была увеличена в три раза, выявлены воды с содержанием йода до 40 мг/л. Государственной Комиссией по запасам полезных ископаемых Российской Федерации по Северодвинскому месторождению утверждены запасы йода. На месторождении уже построена опытно-промышленная установка по получению йода с производительностью 4,5–5 т/год.

Приведенные выше примеры свидетельствуют о достаточности сырьевой базы для организации производства. Вторым составляющим компонентом является наличие технологии. Целым рядом исследователей был проведен ряд работ по адаптации наиболее прогрессивных технологий, применяемых при переработке гидроминерального сырья, к пластовым водам нефтяных месторождений.

Институтом Печорнипинефть, КНПО «Йодобром» и МГАТХТ им. М. В. Ломоносова разработана комплексная технология переработки пластовых вод нефтяных месторождений (см. схему). Данную технологическую схему характеризуют простота и надежность стадий, доступность сырья, экономичность, применение стандартного оборудования, получение товарных продуктов высокого качества. Поскольку технологии переработки предъявляют требования по содержанию нефти, первой стадией является очистка.

В основу технологии извлечения бора положен метод экстракции с применением промышленно выпускаемых олигомеров. В отличие от экстракционного метода, применяемого в США, технология селективна по бору.

Высокое содержание хлорида кальция в пластовых водах нефтяных месторождений определило применение известкового метода извлечения магния. Литий извлекают методом хемосорбции на активном гидроксиде алюминия. В основу извлечения галогенов положены метод воздушной десорбции для извлечения брома и ионный обмен для извлечения йода. Бор извлекается первым из-за относительно низкой концентрации и возможности потерь на последующих стадиях. Кроме того, бор должен извлекаться до извлечения магния, являющегося эффективным высаливателем бора при экстракции. Операции подкисления и окисления пластовой воды предопределили извлечение йода и брома в конце технологического процесса. По мере повышения окислительно-восстановительного потенциала первым извлекается йод (590 мВ), далее — бром (993–1002 мВ).

За счет комплекса разработанных технологий по извлечению неорганических компонентов снижены минимальные промышленные концентрации элементов от 2 до 5 раз (по сравнению с промышленно освоенными источниками гидроминерального сырья), с возможностью получения товарной продукции высокого качества, такой как оксид магния высокой степени чистоты, перборат натрия, карбонат лития, антипирен декабромдифенилоксид (вещество, препятствующее горению пластмасс) и йод реактивный.

Кроме того, основополагающим принципом разработки комплексной схемы была автономность каждой стадии и возможность ее отдельной промышленной реализации.

Готовы к промышленному внедрению технологии по извлечению йода, брома и магния. Специалистами Печорнипинефти, МГАТХТ им. М. В. Ломоносова, КНПО «Йодобром» и ВСЕГИНГЕО оценена перспективность извлечения микрокомпонентов из попутных вод, добываемых на нефтяных месторождениях Тимано-Печорской провинции, и выбран объект для их освоения. По комплексу показателей первоочередным к освоению признано Западно-Тэбукское месторождение. Выполнен проект «Опытно-промышленное производство декабромдифенилоксида (ДБДФО) из попутных вод Западно-Тэбукского месторождения».

По разработанной технологии из полученного брома марки А предусмотрено производство бромпродуктов: бромистого кальция по известковой технологии или ДБДФО. Бромистый кальций применяется в бурении как добавка к буровому раствору, антипирен защищает материалы органического происхождения от воспламенения.

Технология позволяет получать антипирен, по основным параметрам соответствующий лучшим зарубежным аналогам: американскому ЭЕ-83К и РК-300, израильскому РК-1210. ДБДФО применяется в качестве добавки к ударным полистиролам, полиэфирам, полиамидам и другим полимерным материалам. Промышленное производство в РФ отсутствует, обеспечение антипиренами данного класса производится по импорту. Годовая потребность  — 7,5–9,5 тыс. т.

В дальнейшем необходимо расширять круг извлекаемых элементов, и в первую очередь за счет лития. Дело в том, что в промышленно развитых странах проводятся интенсивные исследовательские работы по расширению перечня компонентов, извлекаемых из пластовых вод нефтяных месторождений. Особое внимание уделяется рентабельной технологии получения дефицитных и стратегически важных элементов, и, в первую очередь, лития.

При комплексном освоении нефтяных месторождений важны также социальные и экологические аспекты производства неорганической продукции.

Использование попутно добываемых вод, особенно на месторождениях с нерентабельной добычей нефти, даст возможность снизить стоимость добычи нефти за счет дополнительного получения товарной продукции, и, как следствие, сохранить имеющуюся инфраструктуру нефтепромыслов и рабочие места.

Важны и экологические аспекты переработки пластовых вод. Попутно добываемые пластовые воды нефтяных месторождений содержат три основные категории загрязнителей окружающей среды: нефть и нефтепродукты; химические реагенты нефтедобычи (СПАВ — синтетические поверхностно-активные вещества) и токсичные неорганические компоненты.

Загрязнение окружающей среды происходит, в основном, в результате аварий нефтепромыслового оборудования. Коррозия обусловлена высокой агрессивностью минерализованных пластовых вод и высокой обводненностью продукции скважин (до 70–80%).

В соответствии с каждой категорией загрязнений специалистами Печорнипинефти и МГАТХТ им. М. В. Ломоносова разработаны технологии снижения экологической опасности попутно добываемых пластовых вод. В результате изучения дисперсного и вещественного состава, структуры потоков в отстойниках, удалось нормализовать очистку попутных вод от нефтепродуктов.

Присутствие СПАВ в попутно добываемых пластовых водах является технологически неизбежным. Экономически приемлемых методов их удаления из пластовых вод в настоящее время не существует, разработано только адсорбционное удаление при доочистке остатков нефтепромысловых вод в замкнутых системах водоснабжения, например, для буровых.

При удалении токсичных неорганических компонентов из пластовых вод необходимо учитывать, что они являются ценным химическим сырьем, и экологическая проблема удаления токсикантов становится важной народнохозяйственной проблемой освоения гидроминерального сырья нефтяных месторождений. Получается, что применение технологии извлечения ценных компонентов решает и ряд экологических задач.
Таким образом, организация производства неорганической продукции на нефтепромыслах обеспечена запасом сырья и наличием промышленных технологий. Комплексное освоение нефтяных месторождений — это реальность.

Полная или частичная перепечатка материалов - только разрешения администрации!