โซลูชันอุตสาหกรรมการบำบัดและนำกลับมาใช้ใหม่น้ำที่แยกออกมาจากแหล่งน้ำมัน

1. แหล่งที่มาของน้ำเสีย สารปนเปื้อนทั่วไป และลักษณะคุณภาพน้ำ

น้ำที่ได้จากแหล่งน้ำมัน (produced water) คือ น้ำจากชั้นหินซึ่งถูกนำขึ้นสู่ผิวดินพร้อมกับน้ำมันดิบในระหว่างกระบวนการผลิตน้ำมัน นอกจากนี้ยังรวมถึงน้ำเสียจากการปฏิบัติงานที่หัวบ่อ น้ำที่ใช้ล้างท่อส่งรวบรวม และน้ำเสียที่เกิดขึ้นจากสถานีผลิตน้ำมัน น้ำที่ได้จากแหล่งน้ำมันถือเป็นน้ำเสียทางอุตสาหกรรมที่มีปริมาตรมากที่สุดในกิจกรรมการผลิตน้ำมันและก๊าซธรรมชาติระดับต้นน้ำ

น้ำที่ได้จากแหล่งน้ำมันมีลักษณะเด่นคือ มีความเค็มสูง มีน้ำมันปนอยู่สูง และมีแนวโน้มก่อให้เกิดคราบตะกรันรุนแรง สารปนเปื้อนทั่วไปประกอบด้วย น้ำมันดิบที่แขวนลอย น้ำมันที่อยู่ในรูปอิมัลชัน ขี้ผึ้งพาราฟิน แอสฟัลเทน สารประกอบซัลไฟด์ แบคทีเรีย ของแข็งแขวนลอยในรูปโคลลอยด์ คลอไรด์ในความเข้มข้นสูง ซัลเฟต ไอออนแคลเซียมและแมกนีเซียมที่ทำให้น้ำกระด้าง รวมทั้งโลหะหนักในปริมาณเล็กน้อยซึ่งพบได้ในบางแหล่งน้ำมัน

โดยรวมน้ำเสียมีค่าของแข็งที่ละลายได้ทั้งหมด (TDS) สูงมาก มีฤทธิ์กัดกร่อนรุนแรง มีองค์ประกอบทางเคมีซับซ้อน และมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมากทั้งในด้านคุณภาพน้ำและอัตราการไหล ระบบอิมัลชันน้ำมันที่มีความเสถียรสูงจึงแยกตัวตามธรรมชาติได้ยาก ส่งผลให้อุปกรณ์เกิดคราบตะกรัน การกัดกร่อน และท่อประปาอุดตัน เทคโนโลยีการบำบัดแบบดั้งเดิมมักไม่สามารถให้ประสิทธิภาพการบำบัดที่สม่ำเสมอได้ น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วต้องสอดคล้องกับมาตรฐานที่เข้มงวดสำหรับการฉีดน้ำเข้าชั้นหินกักเก็บ การเพิ่มประสิทธิภาพการกู้คืนน้ำมัน (EOR) การนำกลับมาใช้ใหม่สำหรับการชลประทาน หรือการปล่อยลงสู่สิ่งแวดล้อม ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์การใช้งาน

2. ปัญหาที่ลูกค้าพบบ่อย

การบำบัดน้ำที่แยกออกมาจากแหล่งน้ำมันและก๊าซมีความท้าทายในการปฏิบัติงานที่สำคัญหลายประการ

ความเข้มข้นสูงของน้ำมันที่อยู่ในรูปอิมัลชันและคอลลอยด์อินทรีย์ไม่สามารถกำจัดออกได้อย่างมีประสิทธิภาพด้วยวิธีการตกตะกอนและกรองแบบดั้งเดิมเพียงอย่างเดียว หากน้ำที่บำบัดไม่เพียงพอถูกฉีดกลับเข้าไปยังชั้นหินกักเก็บ จะทำให้เกิดการอุดตันของชั้นหิน ลดความสามารถในการซึมผ่านของชั้นหิน และส่งผลกระทบเชิงลบต่อประสิทธิภาพการกู้คืนน้ำมัน

น้ำที่มีแร่ธาตุสูงและมีความกระด้างสูงจะก่อให้เกิดคราบตะกรันและการกัดกร่อนอย่างรวดเร็วในท่อ ปั๊ม เครื่องแลกเปลี่ยนความร้อน และอุปกรณ์บำบัด ส่งผลให้อุปกรณ์เสียหายบ่อยครั้ง ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาเพิ่มขึ้น และต้นทุนการดำเนินงานสูง

น้ำที่มีซัลเฟตสูงร่วมกับการเจริญเติบโตของแบคทีเรียส่งเสริมการเกิดไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂S) ซึ่งก่อให้เกิดกลิ่นไม่พึงประสงค์ การปนเปื้อนซ้ำ การกัดกร่อนจากจุลินทรีย์ (MIC) และการเสื่อมสภาพของอุปกรณ์

อุปกรณ์บำบัดแบบมาตรฐานทั่วไปมักไม่มีความต้านทานเพียงพอต่อความเค็มสูง การปนเปื้อนด้วยน้ำมัน และการกัดกร่อน จึงไม่เหมาะสมสำหรับสภาพแวดล้อมที่รุนแรงในแหล่งน้ำมัน นอกจากนี้ สถานที่ผลิตน้ำมันมักตั้งอยู่ห่างไกลกัน มีพื้นที่ติดตั้งจำกัด และมีเงื่อนไขการปฏิบัติงานที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดความต้องการระบบบำบัดที่ออกแบบเฉพาะ น่าเชื่อถือสูง และประกอบด้วยโมดูล

3. กระบวนการบำบัดและโครงสร้างอุปกรณ์หลัก

เพื่อจัดการกับความท้าทายจากน้ำมันปริมาณสูง ความเค็มสูง และการเกิดคราบตะกรันอย่างรุนแรง โซลูชันของเราใช้กระบวนการบำบัดแบบบูรณาการดังต่อไปนี้:

การแยกน้ำมันกับน้ำแบบหลายขั้นตอน → การปรับสภาพน้ำและการตกตะกอน → การกรองละเอียด → การนุ่มน้ำ → การทำให้บริสุทธิ์ขั้นสูง → การนำน้ำผลิตกลับมาใช้ใหม่และการฉีดกลับเข้าชั้นหิน

น้ำผลิตจะไหลเข้าสู่ส่วนการเตรียมเบื้องต้นก่อน โดยอุปกรณ์แยกน้ำมันประสิทธิภาพสูงจะกำจัดน้ำมันลอยตัว น้ำมันกระจายตัว และของแข็งแขวนลอยหยาบ

น้ำที่ผ่านการปรับสภาพแล้วจะไหลผ่านหน่วยการตกตะกอนเพื่อกำจัดน้ำมันที่อยู่ในรูปอิมัลชันและสารปนเปื้อนเชิงคอลลอยด์เพิ่มเติม

ระบบทำนุ่มน้ำแบบอัตโนมัติจะกำจัดไอออนที่ทำให้น้ำกระด้าง เช่น แคลเซียมและแมกนีเซียม ได้อย่างมีประสิทธิภาพ จึงลดความเสี่ยงจากการเกิดคราบตะกรันในอุปกรณ์ขั้นตอนถัดไปได้อย่างมาก

สุดท้าย ระบบกรองแบบแม่นยำร่วมกับการบำบัดด้วยเมมเบรนต้านการอุดตันจะกำจัดน้ำมันที่เหลืออยู่ เกลือที่ละลายในน้ำ ของแข็งลอยตัว และสิ่งสกปรกอื่นๆ ออกอย่างหมดจด เพื่อผลิตน้ำคุณภาพสูงที่เหมาะสมสำหรับการฉีดน้ำเข้าแหล่งน้ำมัน การฉีดน้ำกลับเข้าชั้นหินกักเก็บ การดำเนินงานไฮดรอลิก และการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ในกระบวนการผลิตอื่นๆ

อุปกรณ์หลักประกอบด้วย:

• เครื่องแยกน้ำมันกับน้ำแบบหลายขั้นตอน
• ระบบที่ทำให้อนุภาคตกตะกอนอย่างมีประสิทธิภาพสูง
• หน่วยนุ่มน้ำแบบอัตโนมัติ
• ระบบที่กรองอย่างแม่นยำ
• หน่วยบำบัดด้วยเมมเบรนขั้นสูงแบบต้านการอุดตัน
• ระบบเติมสารเคมีอัจฉริยะ
• เครื่องมือตรวจสอบคุณภาพน้ำแบบออนไลน์
• ระบบควบคุมแบบ PLC ที่ทำงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบ

4. ข้อได้เปรียบของโซลูชัน

โซลูชันนี้ถูกออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อรองรับสภาวะการปฏิบัติงานที่รุนแรงของการบำบัดน้ำที่ได้จากแหล่งน้ำมัน มันสามารถแก้ไขปัญหาหลักสามประการของอุตสาหกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ ได้แก่ การกำจัดน้ำมัน การเกิดคราบตะกรันจากความเค็มสูง และคุณภาพน้ำที่ไม่เสถียร โดยสามารถผลิตน้ำที่ผ่านการบำบัดให้สอดคล้องตามข้อกำหนดสำหรับการฉีดน้ำกลับเข้าแหล่งน้ำมันและการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้อย่างสม่ำเสมอ พร้อมทั้งปกป้องความสามารถในการซึมผ่านของชั้นหินกักเก็บและเพิ่มประสิทธิภาพการกู้คืนน้ำมัน

สามารถปรับแต่งการตั้งค่าอุปกรณ์ได้ตามความเค็มของน้ำที่แยกออกมาจากกระบวนการผลิต ความเข้มข้นของน้ำมัน สภาพพื้นที่จริง พื้นที่สำหรับติดตั้ง และข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อม ตัวเรือนแบบหนักพิเศษที่ทนต่อการกัดกร่อน การออกแบบไฮดรอลิกที่ป้องกันการสะสมสิ่งสกปรก และอุปกรณ์แบบโมดูลาร์ที่รับแรงดันสูง ถูกออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อใช้งานได้อย่างมีประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของแหล่งน้ำมัน

อุปกรณ์กลไกหลักทั้งหมด ระบบควบคุมไฟฟ้า และชิ้นส่วนการบำบัดน้ำ ผ่านการรับรองมาตรฐานสากล CE, UL และ ISO ซึ่งรับประกันความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานระดับสูงและสอดคล้องกับข้อกำหนดโครงการแหล่งน้ำมันระดับสากล

ระบบการบำบัดมีความสามารถโดดเด่นในการรับมือกับการเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของโหลดไฮดรอลิกและสารปนเปื้อน จึงช่วยลดการเกิดคราบตะกรัน การกัดกร่อน ความถี่ของการบำรุงรักษา และเวลาที่อุปกรณ์หยุดทำงานได้อย่างมาก สามารถนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ได้มากกว่า 90% ทำให้ลดการใช้น้ำจืด ลดต้นทุนการจัดหาน้ำ และลดข้อกำหนดด้านการปล่อยน้ำทิ้งสู่สิ่งแวดล้อม

การออกแบบแบบโมดูลาร์มีพื้นที่ใช้สอยที่กะทัดรัด การติดตั้งอย่างรวดเร็ว และการดำเนินงานอัตโนมัติเต็มรูปแบบ จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับสถานีผลิตน้ำมันแบบไร้คนควบคุม สถานีที่ตั้งอยู่ห่างไกล และสถานีแบบกระจายศูนย์

5. ประสบการณ์โครงการและเอกสารสนับสนุน

เราได้ดำเนินโครงการบำบัดและฉีดกลับน้ำที่แยกออกมาจากกระบวนการผลิตน้ำมัน (produced water) รวมทั้งโครงการในเขตการผลิตปิโตรเลียมบนบกมาแล้วหลายแห่งอย่างประสบความสำเร็จ

โครงการตัวอย่างหนึ่งคือระบบบำบัดและนำน้ำที่แยกออกมาจากกระบวนการผลิตน้ำมันกลับมาใช้ใหม่ขนาดใหญ่ ซึ่งมีกำลังการบำบัด 2,500 ลูกบาศก์เมตรต่อวัน ระบบดังกล่าวทำงานได้อย่างเชื่อถือได้เป็นเวลานาน โดยสามารถแก้ไขปัญหาที่เกิดจากน้ำมันที่อยู่ในรูปอิมัลชันมากเกินไป การเกิดคราบตะกรันในท่อ และคุณภาพน้ำที่ใช้ฉีดกลับไม่เป็นไปตามมาตรฐานได้อย่างมีประสิทธิภาพ น้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วสอดคล้องกับข้อกำหนดด้านคุณภาพน้ำสำหรับการฉีดเข้าชั้นกักเก็บอย่างสม่ำเสมอ จึงช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิต และผ่านการตรวจสอบรับรองจากเจ้าของโครงการรวมทั้งการตรวจสอบความสอดคล้องตามข้อกำหนดด้านสิ่งแวดล้อมได้สำเร็จ

เอกสารสนับสนุนประกอบด้วย:

• สิทธิบัตรเฉพาะทางสำหรับเทคโนโลยีการบำบัดน้ำที่แยกออกมาจากกระบวนการผลิตน้ำมัน
• ใบรับรองอุปกรณ์ครบถ้วนตามมาตรฐาน CE, UL และ ISO
• รายงานผลการตรวจสอบคุณภาพน้ำโดยหน่วยงานภายนอก
• ใบรับรองการแล้วเสร็จโครงการและการส่งมอบใช้งาน
• โครงการอ้างอิงภายในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซทั่วโลก

6. ขอบเขตการให้บริการและขั้นตอนการดำเนินโครงการ

เราให้บริการโซลูชันแบบครบวงจรแบบ EPC (Engineering, Procurement & Construction) สำหรับการบำบัดและนำน้ำที่แยกได้จากแหล่งน้ำมันกลับมาใช้ใหม่ รวมถึง:

• การสำรวจภาคสนามในสถานที่จริง
• การเก็บตัวอย่างน้ำที่แยกได้จากแหล่งน้ำมันและการวิเคราะห์ในห้องปฏิบัติการ
• การออกแบบระบบและวิศวกรรมกระบวนการตามความต้องการเฉพาะ
• การผลิตอุปกรณ์แบบเฉพาะทาง
• การติดตั้ง การตรวจรับรอง และการเริ่มต้นระบบ
• บริการด้านการดำเนินงานและบำรุงรักษา (O&M) ภาคสนาม
• การปรับปรุงระบบและการเพิ่มประสิทธิภาพการทำงาน
• การจัดหาเมมเบรน สารเคมี และอะไหล่สำรองตลอดอายุการใช้งาน

ขั้นตอนการทำงานของโครงการแบบมาตรฐาน

• ดำเนินการตรวจสอบภาคสนามในสถานที่จริง การเก็บตัวอย่างน้ำ และการวิเคราะห์คุณภาพน้ำอย่างครอบคลุม
• พัฒนาโซลูชันการบำบัดน้ำและการนำน้ำกลับมาใช้ใหม่ที่ออกแบบเฉพาะตามเงื่อนไขการดำเนินงานของแหล่งน้ำมัน พร้อมเสนอราคาเชิงพาณิชย์อย่างละเอียด
• ดำเนินการตามสัญญาและเริ่มการผลิตอุปกรณ์ควบคู่ไปกับการก่อสร้างในสถานที่จริง
• ติดตั้งระบบให้เสร็จสมบูรณ์ ทำการเดินระบบ ทดสอบประสิทธิภาพอย่างต่อเนื่อง และปรับแต่งจนกว่าคุณภาพน้ำจะคงที่ตามข้อกำหนดที่กำหนด
• สนับสนุนการตรวจสอบเพื่อรับรองโครงการ และจัดการฝึกอบรมผู้ปฏิบัติงานในสถานที่อย่างครอบคลุม
• ให้บริการตรวจสอบภาคสนามระยะยาว การบำรุงรักษาเชิงป้องกัน การอัปเกรดระบบ และการสนับสนุนทางเทคนิคอย่างต่อเนื่อง