Sissejuhatus
Naftaväljadel toodetud vett iseloomustab kõrge õlisisaldus, stabiilne emulgeeritud õli, keerulised heljumid, kõrge soolsus ja olulised veekvaliteedi kõikumised. Otsene uuesti süstimine ilma piisava ravita võib põhjustada moodustumise ummistumist, südamiku kahjustamist ja suurenenud sissepritserõhku, mis mõjutab negatiivselt õli taaskasutamise kiirust ja stabiilset tootmist. Traditsioonilised üheprotsessilised{2}meetodid näevad vaeva, et saavutada samaaegselt emulgeeritud õli eemaldamine, vee kvaliteedi stabiliseerimine ja pikaajaline töökindlus. Kombineeritud eeltöötlemise-protsess, millele järgneb ränikarbiidkeraamiliste membraanidega süvatöötlemine, lahendab need probleemid tõhusalt, tagades pikaajalise vastavuse taassissepritsevee kvaliteedistandarditele.
I. Naftaväljadel toodetud vee veekvaliteedi omadused
|
Õline kompleks |
Jäik õli, dispergeeritud õli ja emulgeeritud õli eksisteerivad koos; emulgeeritud õlil on väike osakeste suurus ja kõrge stabiilsus, mis muudab selle eemaldamise tavapäraste protsesside abil raskeks. |
|
Kõrge heljumisisaldus |
Sisaldab muda, savi ja korrosioonitooteid, ladestub ja ummistab kergesti kihte ja filtrikeskkonda. |
|
Kõrge mineralisatsioon |
Kõrge soolasisaldus ja kõvadus, mis sisaldab katlakivi{0}}moodutavaid ioone, mis korrodeerivad kergesti seadmeid ja kiirendavad materjali vananemist. |
|
Vee kvaliteedi olulised kõikumised |
Erinevate plokkide ja kaevandamisetappide lõikes täheldatakse vee kvaliteedis olulisi erinevusi, mille tippkoormused on tugevad. |
|
Töötlemisnõuded on ranged. |
Sissepritsevesi peab järjekindlalt vastama pikaajalistele-vastavusstandarditele koos õlisisalduse, hõljuvate ainete ja osakeste suuruse stabiilse kontrolliga, et tagada moodustumise ohutus ja süstimise tõhusus. |
II. Traditsioonilised raviprotsessid ja nende piirangud
Naftaväljadel toodetud vee tavaliste töötlemisprotsesside hulka kuuluvad õli eraldamine, õhuflotatsioon, orgaaniline ultrafiltreerimine ja kreeka pähklikoore filtreerimine, kuid neil kõigil on olulisi piiranguid:
Õli eraldamise settimine põhineb gravitatsioonilisel eraldamisel ja suudab eemaldada ainult hõljuvat õli ja suuri tahkeid tahkeid osakesi; see on emulgeeritud õlide puhul ebaefektiivne, mille tulemuseks on kõrge õlisisaldusega heitvesi, mistõttu see sobib ainult eeltöötluseks.
Õhkflotatsioon koos demulgeerimisega võib eemaldada enamiku dispergeeritud õlidest ja osa emulgeeritud õlidest; kuid see tugineb demulgaatoritele ja flokulantidele, mis nõuab suuri keemilisi annuseid, tekitab märkimisväärset setet ja põhjustab kõrgeid tegevuskulusid. Väga stabiilsete emulgeeritud õlide eemaldamise tõhusus on piiratud ja vee kvaliteedi kõikumisel on probleeme standarditele vastavuse säilitamisega.
Orgaaniline ultrafiltreerimine näitab emulgeeritud õlide tõhusat säilimist; orgaanilistel membraanidel on aga ebapiisav õli- ja soolakindlus, mis põhjustab kiiret saastumist ja voo lagunemist kõrge -õli/kõrge{1}}soolasisaldusega keskkonnas. Lisaks on neid raske puhastada ja taastada, nende kasutusiga on lühem ning nendega kaasnevad pikaajalised-kasutus- ja hoolduskulud.
Kreeka pähklikoore/liiva filtreerimine pakub odavat ja lihtsat tööd, kuid selle filtreerimise täpsus on piiratud. See ei suuda tõhusalt eemaldada peeneid emulgeeritud õlisid ja kolloide ning heitvesi kipub olema läbilaskev ja ebastabiilne, mistõttu see ei sobi sügavpuhastusseadmeks.
Kokkuvõttes ei saa ühe protsessiga korraga saavutada tõhusat emulgeeritud õli eemaldamist, stabiilset veekvaliteeti ja pikaajalist{0}}tööd. seetõttu on stabiilse ja usaldusväärse töötlemissüsteemi loomiseks vaja kombineeritud protsessi, mille käigus ränikarbiidist keraamiline membraan toimib täiustatud töötlemise tuumana.
III. Integreeritud protsess, mis keskendub ränikarbiidi keraamilisele membraanile ja selle eeliste analüüsile
Traditsioonilise kahe{0}leelisemeetodi piirangute kõrvaldamiseks töötati välja eeltöötlus koos ränikarbiidmembraani ultrafiltrimisprotsessiga. Ränikarbiidist keraamiline membraan, mis toimib süvatöötlusseadmena, töötab sünergiliselt ülesvoolu eeltöötlusetapiga, et luua stabiilne protsess, mida iseloomustab "eeltöötluskoormuse vähendamine ja membraani täpsuse filtreerimise tagamine". Protsessi üldine kulg on järgmine:
Kogu protsessil on selge loogiline voog: esi{0}}lõppfaasis kasutatakse järjestikuseid samme-, sealhulgas reguleerimine, õli eraldamine, õhu flotatsioon ja multimeedia filtreerimine-, et järk-järgult vähendada koormust, eemaldades tõhusalt hõljuva õli, dispergeeritud õli ja enamiku hõljuvaid aineid, vähendades samal ajal õlisisaldust, suurendades seeläbi õlisisaldust ja hägusust. Südamiku etapis kasutatakse täppisfiltreerimiseks ränikarbiidi keraamilisi ultrafiltreerimismembraane, mis säilitavad vahetult emulgeeritud õlid, kolloidid ja peenosakesed, mida on tavapäraste meetoditega raske töödelda, välistades vajaduse täiendavate demulgaatorite järele ja lihtsustades protsessi, vähendades samal ajal kemikaalide tarbimist. Lõplik heitvesi vastab stabiilsetele väljalaskestandarditele ja seda saab otse reservuaaridesse tagasi juhtida. Selle integreeritud lähenemisviisiga saavutatakse koormuse vähendamine eeltöötluse, kvaliteedikontrolli membraanfiltrimise ja stabiilse uuesti süstimise kaudu; mida iseloomustab sujuv protsess, minimaalne kemikaalide kasutamine, usaldusväärne töö ja lihtne hooldus. See käsitleb selliste probleemide algpõhjuseid nagu püsivad emulgeeritud õli eemaldamise raskused, heitvee ebastabiilne kvaliteet ja reservuaaride ummistused, muutes selle täielikult ühilduvaks keerukate tingimustega naftaväljadel toodetud vees-kõrge õlikontsentratsioon, kõrge soolsus ja kõrge hõljuvainete sisaldus.
Selle protsessi eelised on järgmised:
1. Eemaldab tõhusalt emulgeeritud õli ja lihtsustab esi{1}}protsessi
Ränikarbiidist keraamilisel membraanil on nanomeetri{0}}skaala filtreerimispoorid, mis võimaldavad emulgeeritud õlisid ja hõljuvaid aineid otse kinni pidada. See vähendab kemikaalide annust, lihtsustab protsessi kulgu ja tegeleb traditsiooniliste meetodite piirangutega õli sügava eemaldamise saavutamisel.
2. Vastupidav keerukatele töötingimustele, stabiilse ja usaldusväärse jõudlusega
Ränikarbiidi keraamiline membraan on suurepärase keemilise stabiilsusega, vastupidav hapetele, leelistele, kõrgele soolakontsentratsioonile ja õlisaasteainetele. See sobib hästi-naftaväljadel toodetud vee keerulistes tingimustes,-mida iseloomustavad kõrge soolsus, kõrge õlisisaldus ja olulised veekvaliteedi kõikumised,-samal ajal on see minimaalne vananemine ja korrosioon pikaajalisel-kasutamisel, mistõttu on see ideaalne naftaväljade pidevaks tootmiseks.
3. Saastumisele vastupidav, kergesti puhastatav ja mugav hooldada
Membraani pinnal on orgaaniliste membraanidega võrreldes suurepärane hüdrofiilsus ja suurepärane õli adhesioonikindlus; tavaline happe- või leelispuhastus võib taastada voo tõhususe. Hooldusprotokoll on-hästi väljakujunenud, taastumistulemused on stabiilsed ja toimimine on väiksem.
4. Sügavpuhastus, et tagada stabiilne uuesti sissepritsevee kvaliteet
Sügava täppisfiltratsiooniseadmena eemaldab see tõhusalt emulgeeritud õlijäägid ja kolloidid stabiilse jõudlusega, tagades kontrollitava heitvee kvaliteedi. See vähendab oluliselt moodustumise ummistumise ja südamiku kahjustuste ohtu, säilitades samal ajal vee sissepritse efektiivsuse ja stabiilse naftavälja tootmise.
5. Pikaajaline-kasutus kontrollitavate üldkuludega
Võrreldes orgaaniliste membraanidega pakuvad ränikarbiidist keraamilised membraanid pikemat kasutusiga, vähendades membraanide vahetamise sagedust. Kombineeritud protsess nõuab väiksemaid kemikaaliannuseid, tekitab vähem muda ning sellel on lihtsam kasutamine ja hooldus, mille tulemuseks on pikaajalised üldkulud{1}}. Tänu nendele omadustele sobivad need laiaulatuslikuks-pikaajaliseks-töötamiseks naftaväljadel.
Kokkuvõte
Peamised väljakutsed naftaväljade taassissepritsevee töötlemisel seisnevad emulgeeritud õlide stabiilse eemaldamise saavutamises, veekvaliteedi kõikumiste ohjamises ja pikaajalises{0}}standarditele vastavuses tagamises. Traditsioonilistel protsessidel on piirangud töötlemise stabiilsuse, emulgeeritud õli eemaldamise tõhususe ja töökoha kohanemisvõime osas, mistõttu on raske täita naftaväljade rangeid uuesti sissepritse nõudeid.
Ränikarbiidkeraamilistele membraanidele keskendunud integreeritud protsess kasutab töökoormuse vähendamiseks esiotsas mitmeastmelist eeltöötlust, millele järgneb keraamiliste membraanide täiustatud sügavfiltreerimine tagumises otsas, moodustades tervikliku, usaldusväärse ja tõhusa töötlemisahela. See protsess püüab emulgeeritud õli otse kinni, kohandub keeruliste töötingimustega, tarnib stabiilset standarditele vastavat heitvett ning seda on lihtne kasutada ja hooldada. See kõrvaldab tõhusalt traditsiooniliste protsesside piirangud, tagab taassissepritsetava vee ohutuse ning toetab pikaajalist stabiilset tootmist- ja naftaväljade tõhusat arendamist.
