Naftos laukų išgautos vandens valymo ir pakartotinio naudojimo pramonės sprendimas

1. Nuotekų šaltiniai, tipiški teršalai ir vandens kokybės charakteristikos

Naftos laukų gamybos vanduo – tai formacinis vanduo, kuris kartu su neapdorota nafta iškyla paviršiuje naftos gavybos metu. Jis taip pat apima žvakių veiklos nuotekas, surinkimo vamzdynų plovimo vandenį ir nuotekas, susidarančias naftos laukų gamybos stotyse. Gamybos vanduo sudaro didžiausią pramoninių nuotekų kiekį, gaunamą naftos ir dujų pramonės aukštutinėje grandinėje.

Gamybos vanduo pasižymi dideliu druskingumu, dideliu naftos kiekiu ir stipriu užkalkėjimo potencialu. Tipiški teršalai apima pakabintą neapdorotą naftą, emulguotą naftą, parafino vašką, asfaltinus, sulfidus, bakterijas, koloidines pakabintas daleles, aukštas chloridų, sulfatų, kalcio ir magnio kietumo jonų koncentracijas bei tam tikruose naftos laukuose – pėdsakuose sunkiųjų metalų.

Bendrai tariant, nuotekose stebima itin aukšta ištirpusių medžiagų bendroji koncentracija (TDS), stiprus korozinis poveikis, sudėtinga cheminė sudėtis bei reikšmingi vandens kokybės ir srauto kitimai. Stabilūs emulguoti aliejaus mišiniai natūraliai atskirti sunku, todėl dažnai susidaro įrenginių užkalkėjimas, korozija ir vamzdynų užsikimšimas. Įprastos valymo technologijos dažniausiai negali užtikrinti nuolatinės valymo našumo kokybės. Valytas vanduo privalo atitikti griežtus reikalavimus, taikomus vandens injekcijai, naftos išgavimo padidinimui (EOR), drėkinimui ar aplinkos išleidimui – priklausomai nuo konkrečios paskirties.

2. Dažniausiai klientų kylančios problemos

Naftos gamybos vandens valymas kelia keletą esminių eksploatacinių iššūkių.

Didelės emulguoto aliejaus ir organinių koloidų koncentracijos negali būti veiksmingai pašalintos tik naudojant įprastą nuosėdinimą ir filtravimą. Jei nepakankamai apdorotas vanduo yra vėl injekuojamas į telkinį, tai gali sukelti formacijos užsikimšimą, sumažinti telkinio pralaidumą ir neigiamai paveikti naftos išgavimo efektyvumą.

Labai mineralizuotas vanduo su padidėjusiu kietumu greitai sukelia nuosėdų susidarymą ir koroziją vamzdynuose, siurbliuose, šilumos mainytuvuose ir apdorojimo įrangoje, dėl ko dažnai įvyksta gedimai, padidėja priežiūros sąnaudos ir didelės eksploatacijos išlaidos.

Sulfatų turintis vanduo kartu su bakterijų augimu skatina vandenilio sulfido (H₂S) susidarymą, kuris sukelia nepatogius kvapus, antrinį užteršimą, mikrobiologiškai sąlygotą koroziją (MIC) ir įrangos blogėjimą.

Įprasta standartinė apdorojimo įranga dažniausiai neturi pakankamos atsparumo dideliam druskingumui, naftos užteršimui ir korozijai, todėl ji netinka šiurkštiems naftos laukų aplinkos sąlygoms. Be to, naftos laukų objektai paprastai yra geografiškai išsibarstę, jų montavimo vietose ribota erdvė ir skirtingos eksploatacijos sąlygos, todėl kyla didelė poreikis specialiai sukurtoms, labai patikimoms ir modulinėms apdorojimo sistemoms.

3. Valymo procesas ir pagrindinių įrengimų konfigūracija

Norint išspręsti didelio aliejaus kiekio, didelės druskingumo ir stipraus užkalkėjimo problemas, mūsų sprendimas taiko šį integruotą apdorojimo procesą:

Daugiapakopis aliejaus–vandens atskyrimas → vandens paruošimas ir nuosėdinimas → smulkioji filtracija → vandens minkštinimas → pažangus valymas → gauto vandens pakartotinis naudojimas ir įpurškimas

Gautasis vanduo pirmiausia patenka į pirminio apdorojimo skyrių, kuriame aukštos efektyvumo aliejaus atskyrimo įranga pašalina laisvąjį aliejų, išsisklaidžiusį aliejų ir grubius pakabintuosius kietuosius dalelius.

Paruoštas vanduo toliau praeina per nuosėdinimo vienetus, kur dar labiau pašalinamas emulguotas aliejus ir koloidiniai teršalai.

Automatinė vandens minkštinimo sistema veiksmingai pašalina kalcio ir magnio kietumo jonų, žymiai sumažindama užkalkėjimo riziką visoje žemiau esančioje įrangoje.

Galiausiai tikslus filtravimas, sujungtas su antipuvinės membranos apdorojimu, pašalina likusį aliejų, ištirpusias druskas, pakabintąsias kietąsias daleles ir kitas priemaišas, gaminant aukštos kokybės vandenį, tinkamą naudoti naftos lauko vandens įpurškimui, rezervuarų perpildymui, hidraulinėms operacijoms ir kitoms gamybos pakartotinio naudojimo programoms.

Pagrindiniai įrenginiai yra:

• Daugiapakopės aliejus-vanduo skyrimo sistemos
• Aukšto naudingumo nusodinimo sistemos
• Automatinės vandens minkštinimo įrangos
• Tikslūs filtravimo sistemos
• Antipuvinės pažangios membranų apdorojimo įrangos
• Intelektualūs chemikalių dozavimo sistemos
• Tiesioginio vandens kokybės stebėjimo prietaisai
• Visiškai automatizuotos PLC valdymo sistemos

4. Sprendimo privalumai

Ši sprendimas ypač sukurtas reikalaujančioms naftos lauko pridėtinio vandens valymo sąlygoms. Jis veiksmingai išsprendžia pramonės tris pagrindinius iššūkius: aliejaus pašalinimą, didelės druskingumo kalkėjimą ir nestabilų vandens kokybės lygį, nuolat gaminant apdorotą vandenį, atitinkantį naftos lauko perpildymo ir vandens pakartotinio naudojimo reikalavimus, tuo pat metu apsaugant rezervuarų pralaidumą ir gerinant naftos išgaunamumo efektyvumą.

Individualizuotos įrangos konfigūracijos yra prieinamos, remiantis gamybos vandens druskingumu, naftos koncentracija, lauko sąlygomis, montavimo erdve ir aplinkos reikalavimais. Sunkiosios naudotosios įrangos korpusai su stipriu korozijos atsparumu, neapdėjimo prevencijos hidrauliniai dizainai ir aukšto slėgio modulinė įranga specialiai sukurti, kad ištvertų sunkias naftos laukų eksploatacijos sąlygas.

Visa pagrindinė mechaninė įranga, elektros valdymo sistemos ir vandens valymo komponentai sertifikuoti pagal CE, UL ir ISO tarptautinius standartus, užtikrinant puikią eksploatacinę patikimumą ir atitiktį tarptautiniams naftos laukų projektų reikalavimams.

Valymo sistema puikiai atlaiko hidraulines ir teršalų smūginio apkrovos svyravimus, žymiai sumažindama nuosėdų susidarymą, koroziją, techninės priežiūros dažnumą ir įrangos prastovas. Galima pasiekti vandens pakartotinio naudojimo rodiklį virš 90 %, kas sumažina gėlo vandens sunaudojimą, žemina vandens įsigijimo kaštus ir mažina aplinkos teršalų išmetimo reikalavimus.

Jo modulinė konstrukcija pasižymi kompaktišku dydžiu, greitu įdiegimu ir visiškai automatizuotu veikimu, todėl ji puikiai tinka nežmonių valdomoms, nuošalioms ir decentralizuotoms naftos laukų gamybos įrenginiams.

5. Projektų patirtis ir palaikomieji dokumentai

Mes sėkmingai įvykdėme daugelį gamybos vandens valymo ir perpumpavimo į naftos laukus projektų sausumos naftos laukuose bei naftos gamybos blokuose.

Tipiškas projektas apėmė didelio masto gamybos vandens valymo ir pakartotinio naudojimo sistemą, kurios valymo pajėgumas siekė 2500 m³/parą. Ši sistema ilgą laiką veikia patikimai ir sėkmingai išsprendė problemas, susijusias su per dideliu emulguotu naftos kiekiu, vamzdynų užkalkėjimu ir nepakankamos kokybės įpurškiamuoju vandeniu. Valytas vanduo nuolat atitinka rezervuarų vandens įpurškimo reikalavimus, padedant pagerinti gamybos efektyvumą, o taip pat sėkmingai išlaikė tiek užsakovų priėmimo patikrinimus, tiek aplinkos atitikties auditus.

Pridėta dokumentacija apima:

• Gamybos vandens valymo technologijų patentuotos išradimų teisės
• Visiškai patvirtinti CE, UL ir ISO įrangos sertifikatai
• Trečiųjų šalių vandens kokybės tyrimų ataskaitos
• Projekto užbaigimo ir įdiegimo pažymėjimai
• Atskaitos projektai visame pasaulyje naftos ir dujų pramonėje

6. Paslaugų apimtis ir projekto įgyvendinimo procesas

Mes teikiame išsamias EPC (inžinerijos, pirkimų ir statybos) „raktas rankose“ sprendimų paslaugas naftos lauko gamytam vandeniui valyti ir pakartotinai naudoti, įskaitant:

• Vietos tyrimą
• Gamytųjų vandenų ėminio ėmimą ir laboratorinę analizę
• Individualizuotą technologinį projektavimą ir sistemos projektavimą
• Individualizuota įrangos gamyba
• Įrengimo, paleidimo ir pradėjimo naudoti paslaugas
• Vietos eksploatacijos ir techninės priežiūros (O&M) paslaugas
• Sistemos modernizavimas ir našumo optimizavimas
• Membranų, chemikalų ir atsarginių dalių gyvenimo trukmės tiekimą

Standartinis projekto darbo eiliškumas

• Atlikti vietos tyrimus, vandens ėminio ėmimą ir išsamią vandens kokybės analizę.
• Sukurti pritaikytą gydymo ir vandens pakartotinio naudojimo sprendimą su išsamiu komerciniu pasiūlymu, paremtu naftos lauko eksploatacijos sąlygomis.
• Įvykdyti sutartį ir pradėti įrangos gamybą kartu su vietos statybos darbais.
• Užbaigti sistemos montavimą, paleidimą, nuolatinį našumo testavimą ir optimizavimą, kol bus pasiekti stabilūs vandens kokybės reikalavimai.
• Padėti atlikti projekto priėmimo patikrinimus ir suteikti išsamią vietos operatorių mokymo programą.
• Užtikrinti ilgalaikę lauko patikrą, profilaktinę priežiūrą, sistemos atnaujinimus ir nuolatinę techninę paramą.