1. Zdroje odpadových vôd, typické kontaminanty a charakteristiky kvality vody
Voda z ťažobných polí je formáciou voda, ktorá sa spolu s surovou ropou dostáva na povrch počas ťažby ropy. Zahŕňa tiež odpadovú vodu z prevádzky na ústí vrtu, vodu na umývanie zbieracích potrubí a odpadovú vodu vznikajúcu na staniciach pre ťažbu ropy. Voda z ťažobných polí predstavuje najväčší objem priemyselnej odpadovej vody vznikajúcej v rámci horných častí ropa- a plynových operácií.
Voda z ťažobných polí sa vyznačuje vysokou soľnosťou, vysokým obsahom ropy a výrazným potenciálom tvorby usadín. Typické kontaminanty zahŕňajú suspendovanú surovú ropu, emulguje roptu, parafínový vosk, asfaltény, sírovyodíky, baktérie, koloidné suspendované tuhé látky, vysoké koncentrácie chloridov, síranov, iónov tvrdosti vápnika a horčíka a stopové množstvá ťažkých kovov v niektorých ťažobných poliach.
Celkovo odpadová voda vykazuje extrémne vysoký obsah celkových rozptýlených látok (TDS), silnú korozívnosť, zložitý chemický zloženie a výrazné kolísanie kvality vody a prietoku. Stabilné emulzované olejové systémy je ťažké oddeliť prirodzene, čo často vedie k vytváraniu usadenín na zariadeniach, korózii a upchávaniu potrubí. Konvenčné technológie úpravy zvyčajne nedokážu zabezpečiť konzistentný výkon úpravy. Upravená voda musí spĺňať prísne normy pre vstrekovanie vody, zvyšovanie výťažku ropy (EOR), opätovné použitie na zavlažovanie alebo environmentálny vypúšťanie, podľa konkrétneho použitia.
2. Bežné výzvy pre zákazníkov
Úprava produkčnej vody predstavuje niekoľko kritických prevádzkových výziev.
Vysoké koncentrácie emulzovaného oleja a organických koloidov sa nedajú efektívne odstrániť len pomocou konvenčného usadzovania a filtrácie. Ak sa nedostatočne upravená voda znovu vstrekne do rezervoára, môže spôsobiť upchávanie horninového útvaru, znížiť priepustnosť rezervoára a negatívne ovplyvniť účinnosť výťažku ropy.
Voda s vysokým obsahom minerálov a zvýšenou tvrdosťou rýchlo spôsobuje vznik usadín a koróziu v potrubí, čerpadlách, výmenníkoch tepla a úpravových zariadeniach, čo má za následok časté poruchy, zvýšenú údržbu a vysoké prevádzkové náklady.
Voda bohatá na sírany v kombinácii s rastom baktérií podporuje tvorbu sirovodíka (H₂S), čo spôsobuje neprijemný zápach, sekundárne kontaminácie, mikrobiologicky ovplyvnenú koróziu (MIC) a degradáciu zariadení.
Konvenčné štandardizované úpravové zariadenia zvyčajne nemajú dostatočnú odolnosť voči vysokému obsahu solí, kontaminácii olejom a korózii, a preto nie sú vhodné pre náročné prostredie naftových polí. Okrem toho sú zariadenia naftových polí zvyčajne geograficky rozptýlené, majú obmedzený priestor na inštaláciu a rôznorodé prevádzkové podmienky, čo vytvára silnú poptávku po prispôsobiteľných, vysokej spoľahlivosti a modulárnych úpravových systémoch.
3. Technologický proces a konfigurácia základných zariadení
Na vyriešenie výziev spojených s vysokým obsahom oleja, vysokou soľnosťou a závažným vysrážaním sa naša riešenie opiera o nasledujúci integrovaný postup úpravy:
Viacstupňové oddelenie oleja a vody → Úprava vody a usadzovanie → Jemné filtrovanie → Mäkčenie vody → Pokročilá úprava → Opätovné využitie a znovuzavádzanie vody z ťažby
Voda z ťažby najprv vstupuje do časti predúpravy, kde vysokej účinnosti zariadenia na oddelenie oleja odstraňujú voľný olej, rozptýlený olej a hrubé suspendované látky.
Následne upravená voda prechádza cez jednotky na usadzovanie, kde sa ďalej odstraňuje emulgovanej olej a koloidné kontaminanty.
Automatický systém na mäkčenie vody účinne odstraňuje ióny vápnika a horčíka spôsobujúce tvrdosť, čím sa výrazne zníži riziko vysrážania v celom následnom zariadení.
Nakoniec presná filtrácia v kombinácii s membránovým anti-foulingovým spracovaním odstraňuje zvyškový olej, rozpustené soli, suspendované tuhé látky a iné nečistoty, čím vzniká voda vysokej kvality vhodná na vstrekovanie do ropných polí, opätovné vstrekovanie do rezervoárov, hydraulické operácie a iné aplikácie opätovného použitia v rámci výroby.
Základné vybavenie pozostáva z:
- Mnohostupňové separátory olej–voda
- Vysokovýkonné usadzovacie systémy
- Automatické jednotky na zmäkčovanie vody
- Presné filtračné systémy
- Anti-foulingové pokročilé membránové spracovacie jednotky
- Inteligentné systémy dávkovania chemikálií
- Online prístroje na monitorovanie kvality vody
- Plne automatizované riadiace systémy PLC
4. Výhody riešenia
Toto riešenie je špeciálne navrhnuté pre náročné prevádzkové podmienky spracovania vody z ropných polí. Účinne rieši tri hlavné výzvy odvetvia: odstraňovanie oleja, tvorbu usadenín pri vysokom obsahu solí a nestabilnú kvalitu vody. Trvalo produkuje upravenú vodu, ktorá spĺňa požiadavky na opätovné vstrekovanie do ropných polí a opätovné použitie vody, zároveň chráni priepustnosť rezervoárov a zvyšuje účinnosť získavania ropy.
Prispôsobené konfigurácie vybavenia sú dostupné na základe salinity produkčnej vody, koncentrácie oleja, podmienok na mieste, priestoru pre inštaláciu a environmentálnych požiadaviek. Ťažké koróziou odolné krytia, hydraulické návrhy odolné proti zaneseniu a modulárne vysokotlakové vybavenie sú špeciálne navrhnuté na výdrž v náročných prevádzkových prostrediach na ropných poliach.
Všetky základné mechanické zariadenia, elektrické riadiace systémy a komponenty na úpravu vody sú certifikované podľa medzinárodných noriem CE, UL a ISO, čo zaisťuje vynikajúcu prevádzkovú spoľahlivosť a zhodu s medzinárodnými špecifikáciami pre ropné projekty.
Systém úpravy poskytuje vynikajúcu odolnosť voči hydraulickým a kontaminantným nárazovým zaťaženiam, čím výrazne zníži usadzovanie, koróziu, frekvenciu údržby a výpadky zariadení. Možno dosiahnuť mieru opätovného použitia vody cez 90 %, čo zníži spotrebu sladkej vody, zníži náklady na získavanie vody a minimalizuje požiadavky na vypúšťanie do životného prostredia.
Jeho modulárny dizajn ponúka kompaktné rozmery, rýchlu inštaláciu a úplne automatický prevádzkový režim, čo ho robí ideálnym pre neobsadené, vzdialené a decentralizované ťažobné zariadenia na ropy.
5. Projektové skúsenosti a podporná dokumentácia
Úspešne sme dokončili množstvo projektov na úpravu a opätovné vstrekovanie produkčnej vody pre pozemné ropy a ropy produkčné bloky.
Typickým projektom bolo veľkorozsahové zariadenie na úpravu a opätovné využitie produkčnej vody s kapacitou úpravy 2 500 m³/deň. Toto zariadenie spoľahlivo funguje už dlhodobo a úspešne vyriešilo problémy s nadmerným množstvom emulgovanej ropy, vznikom usadín v potrubí a nespĺňaním požiadaviek na kvalitu vody určenej na vstrekovanie. Úpravená voda trvalo spĺňa špecifikácie pre vstrekovanie do rezervoárov, čím sa zvyšuje efektívnosť ťažby a zároveň úspešne prešla akceptačnými kontrolami zákazníka aj auditmi dodržiavania environmentálnych predpisov.
Podporná dokumentácia zahŕňa:
- Vlastnícke patenty na technológie úpravy produkčnej vody
- Kompletné certifikáty vybavenia CE, UL a ISO
- Správy o testovaní kvality vody od nezávislých subjektov
- Osvedčenia o dokončení a uvedení projektu do prevádzky
- Referenčné projekty v rámci globálneho priemyslu ropy a zemného plynu
6. Rozsah služby a proces implementácie projektu
Poskytujeme komplexné EPC (inžinierske, dodávateľské a stavebné) kompletné riešenia pre úpravu a opätovné využitie vody z ťažobných polí, vrátane:
- Pozemný terénny prieskum
- Odber vzoriek vody z ťažobných polí a laboratórna analýza
- Prispôsobené procesné inžinierstvo a návrh systému
- Výroba špeciálneho vybavenia
- Inštalácia, uvádzanie do prevádzky a spustenie
- Terénne prevádzkové a údržbové (O&M) služby
- Modernizácia systému a optimalizácia výkonu
- Dodávka membrán, chemikálií a náhradných dielov po celú dobu životnosti
Štandardný pracovný postup projektu
- Vykonanie pozemného terénneho prieskumu, odberu vzoriek vody a komplexnej analýzy kvality vody.
- Vyvinúť prispôsobené riešenie pre úpravu a opätovné využitie vody spolu s podrobnou obchodnou ponukou založenou na prevádzkových podmienkach na ropaľnom poli.
- Realizovať zmluvu a zároveň zahájiť výrobu vybavenia aj stavebné práce na mieste.
- Dokončiť inštaláciu systému, uvedenie do prevádzky, nepretržité testovanie výkonu a optimalizáciu až do dosiahnutia stabilných požiadaviek na kvalitu vody.
- Poskytnúť pomoc pri kontrolách prijatia projektu a poskytnúť komplexné školenie prevádzkových pracovníkov na mieste.
- Zabezpečiť dlhodobé terénne kontroly, preventívnu údržbu, modernizácie systému a nepretržitú technickú podporu.
EN
