Olajmezők által előállított víz tisztítása és újrahasznosítása ipari megoldás

1. A szennyvíz forrásai, a tipikus szennyező anyagok és a vízminőségi jellemzők

Az olajmezők termelt vize az a képződményvíz, amelyet az olajtermelés során együtt juttatnak a felszínre a nyersolajjal. Ide tartozik továbbá a fúrótorony szájánál keletkező üzemeltetési szennyvíz, a gyűjtővezetékek tisztítására használt víz, valamint az olajmezők termelési állomásain keletkező szennyvíz. A termelt víz az upstream olaj- és gáziparban keletkező ipari szennyvíz legnagyobb mennyisége.

A termelt víz jellemzően magas sótartalommal, magas olajtartalommal és erős lerakódási hajlammal rendelkezik. Tipikus szennyező anyagok közé tartozik a lebegő nyersolaj, az emulgeált olaj, a paraffin viasz, az aszfaltének, a szulfidok, a baktériumok, a kolloidális lebegő szennyeződések, valamint magas koncentrációjú kloridok, szulfátok, kalcium- és magnézium-keménységi ionok, egyes olajmezőkben pedig nyomelemekből álló nehézfémek.

Általánosságban a szennyvíz rendkívül magas oldott szilárd anyag-tartalmat (TDS), erős korróziós hatást, összetett kémiai összetételt és jelentős ingadozásokat mutat a vízminőségben és a vízáramlás mennyiségében. A stabil emulgeált olajrendszerek természetes elválasztása nehézkes, gyakran vezet berendezések lerakódásához, korrózióhoz és csővezeték-elzáródáshoz. A hagyományos kezelési technológiák általában nem képesek megbízható kezelési teljesítményt nyújtani. A kezelt víznek meg kell felelnie a szigorú szabványoknak a vízbefecskendezéshez, az olajkitermelés fokozásához (EOR), a mezőgazdasági öntözés újrafelhasználásához vagy a környezeti vízbeengedéshez, attól függően, hogy milyen célra használják.

2. Gyakori ügyfélkérdések

A termelt víz kezelése számos kritikus üzemeltetési kihívással jár.

A magas koncentrációjú emulgeált olaj és szerves kolloidok nem távolíthatók el hatékonyan kizárólag hagyományos ülepítéssel és szűréssel. Ha a megfelelően nem kezelt vizet visszajuttatják a kőzettestbe, az kőzettest-elzáródást, a kőzettest áteresztőképességének csökkenését és az olajkitermelés hatékonyságának romlását eredményezheti.

A magas ásványianyag-tartalmú, kemény víz gyorsan lerakódásokat és korróziót okoz a csővezetékekben, szivattyúkban, hőcserélőkben és kezelőberendezésekben, ami gyakori meghibásodásokhoz, növekedett karbantartási igényhez és magas üzemeltetési költségekhez vezet.

A szulfátban gazdag víz bakteriális növekedéssel együtt hidrogén-szulfidot (H₂S) képez, ami kellemetlen szagot, másodlagos szennyeződést, mikrobiológiailag befolyásolt korróziót (MIC) és berendezések romlását eredményezi.

A hagyományos, szabványosított kezelőberendezések általában nem rendelkeznek elegendő ellenállással a magas sótartalommal, olajszennyeződéssel és a korrózióval szemben, ezért alkalmatlanok a nehéz körülmények között működő olajmezők számára. Továbbá az olajmezők létesítményei általában földrajzilag szétszórtan helyezkednek el, korlátozott telepítési helyük van, és változó üzemeltetési feltételek mellett működnek, ami erős igényt támaszt egyedi, nagyon megbízható, moduláris kezelőrendszerek iránt.

3. Kezelési folyamat és alapfelszerelés konfigurációja

A magas olajtartalom, a magas sótartalom és a súlyos lerakódás kihívásainak kezelése érdekében megoldásunk a következő integrált kezelési folyamatot alkalmazza:

Többfokozatú olaj-víz szétválasztás → Víz kondicionálása és ülepítése → Finom szűrés → Vízlágyítás → Fejlett tisztítás → Termelt víz újrahasznosítása és visszaszivattyúzása

A termelt víz először a megelőző kezelési szakaszba jut be, ahol hatékony olajszétválasztó berendezések eltávolítják a szabad olajat, a szétszórt olajat és a durva lebegő szennyeződéseket.

A kondicionált víz ezután ülepítő egységeken halad át, hogy további olajemulziót és kolloid szennyeződéseket távolítson el.

Egy automatikus vízlágyító rendszer hatékonyan eltávolítja a kalcium- és magnézium-keménységi ionokat, így jelentősen csökkenti a lerakódási kockázatot az utólagos berendezésekben.

Végül a pontos szűrés és az antifouling membránkezelés eltávolítja a maradék olajat, oldott sókat, lebegő szennyeződéseket és egyéb szennyező anyagokat, így magas minőségű vizet állít elő, amely alkalmas olajmezők vízbetáplálására, kőzettestek újratöltésére, hidraulikus műveletekre és egyéb termelési újrafelhasználási alkalmazásokra.

A fő berendezések közé tartoznak:

• Többfokozatú olaj-víz szeparátorok
• Magas hatékonyságú ülepítő rendszerek
• Automatikus vízlágyító egységek
• Pontos szűrőrendszerek
• Antifouling fejlett membránkezelő egységek
• Intelligens vegyszeradagoló rendszerek
• Online vízminőség-mérő eszközök
• Teljesen automatizált PLC vezérlőrendszerek

4. A megoldás előnyei

Ez a megoldás kifejezetten az olajmezők által termelt víz kezelésének igényes üzemeltetési körülményeire lett tervezve. Hatékonyan kezeli az iparág három fő kihívását: az olaj eltávolítását, a magas sótartalmú lerakódásokat és az instabil vízminőséget, és folyamatosan olyan tisztított vizet állít elő, amely megfelel az olajmezők újratöltési és víz újrafelhasználási követelményeinek, miközben védi a kőzettestek áteresztőképességét és javítja az olajkinyerés hatékonyságát.

Az egyedi felszerelési konfigurációk a termelt víz sótartalmára, olajkoncentrációjára, a mező körülményeire, a telepítési helyre és az ökológiai követelményekre épülnek. A nehézüzemi korrózióálló házak, a lerakódás-ellenes hidraulikus tervek és a nagynyomású moduláris berendezések kifejezetten a kemény olajmezői üzemeltetési környezetnek való ellenállásra lettek kialakítva.

Minden alapvető mechanikai berendezés, elektromos vezérlőrendszer és víztisztító komponens megfelel a CE-, UL- és ISO-szabványoknak, így kiváló üzemeltetési megbízhatóságot és nemzetközi olajmezői projektspecifikációk betartását garantálja.

A kezelőrendszer kiváló ellenállást nyújt a hidraulikus és szennyeződés-terhelési csapásokkal szemben, ami jelentősen csökkenti a lerakódásokat, a korróziót, a karbantartási gyakoriságot és a berendezések leállásait. A víz újrafelhasználási arány 90%-ot is elérhet, csökkentve az édesvíz-felhasználást, az ivóvíz-beszerzési költségeket, valamint az ökológiai kibocsátási követelményeket.

Moduláris terve kis helyigényt, gyors üzembe helyezést és teljesen automatizált működést biztosít, így ideális az ember nélküli, távoli és decentralizált olajmezőkön folyó termelési létesítményekhez.

5. Projektélmény és támogató dokumentáció

Számos termelt víz kezelésére és újra bevezetésére irányuló projektet fejeztünk már be sikeresen szárazföldi olajmezőkön és kőolaj-termelési blokkokon.

Egy jellemző projekt egy nagy méretű termelt víz kezelésére és újrahasznosítására szolgáló rendszer volt, amelynek kezelési kapacitása 2500 m³/nap. A rendszer hosszú távon megbízhatóan működött, és sikeresen megoldotta a túlzottan emulgeált olaj, a csővezetékek lerakódásának problémáját, valamint a bevezetésre szánt víz alacsony minőségét. A kezelt víz folyamatosan megfelel a kőzettestbe történő vízbevezetésre vonatkozó előírásoknak, így javítja a termelési hatékonyságot, és sikeresen átment a tulajdonos általi elfogadási ellenőrzéseken és a környezetvédelmi megfelelőségi auditokon.

A támogató dokumentációk közé tartoznak:

• A termelt víz kezelésére szolgáló technológiák kizárólagos szabadalmai
• Teljes CE-, UL- és ISO-minősítések a berendezésekre
• Független harmadik fél által készített vízminőségi vizsgálati jelentések
• Projekt befejezési és üzembe helyezési tanúsítványok
• Hivatkozott projektek a globális olaj- és gáziparban

6. Szolgáltatási kör és projektvégrehajtási folyamat

Komplex EPC-megoldásokat (tervezés, beszerzés és építés) kínálunk a mezőgazdasági olajmezők által előállított víz kezelésére és újrafelhasználására, ideértve:

• Helyszíni terepvizsgálat
• A mezőgazdasági olajmezők által előállított víz mintavételezése és laboratóriumi elemzése
• Egyedi folyamatmérnöki és rendszertervezés
• Egyedi berendezések gyártása
• Telepítés, üzembe helyezés és indítás
• Helyszíni üzemeltetési és karbantartási (O&M) szolgáltatások
• Rendszerfrissítések és teljesítményoptimalizálás
• Membránok, vegyszerek és tartalék alkatrészek élettartamra szóló ellátása

Szabványos projekt munkafolyamata

• Helyszíni terepvizsgálat, vízmintavételezés és részletes vízminőségi elemzés végzése.
• Az olajmező működési feltételeinek megfelelően egyéni kezelési és vízújrafelhasználási megoldás kidolgozása részletes kereskedelmi ajánlattal együtt.
• A szerződés végrehajtása és a berendezések gyártásának megkezdése a helyszíni építéssel párhuzamosan.
• A rendszer telepítésének, üzembe helyezésének, folyamatos teljesítménytesztelésének és optimalizálásának befejezése addig, amíg az álló vízminőségi követelmények elérésére nem kerül sor.
• Segítségnyújtás a projekt átadási ellenőrzéseiben és átfogó helyszíni üzemeltetőképzés biztosítása.
• Hosszú távú terepi ellenőrzés, megelőző karbantartás, rendszerfrissítések és folyamatos műszaki támogatás nyújtása.