Offshore Harekâtında Su Anlamak

Prodüksiyon suyu, deniz yağı ve gaz ekstraksiyonu ile ilişkili en büyük atık akışını temsil eder.Mutfaklık yaşı, su-toplama oranı artar, bazen iyi durumda% 90 su tasarrufu sağlar.Bu su, doğal olarak jeolojik formlarda, hidrokarbonlar ile karıştırılır ve zehirli maddeler, aynı zamanda kalsiyum ve magnezyum gibi bozulmalar da ayrı olmalıdır.

Düzenleme Sürücüler ve Çevre Endişeleri

Üretilen suyun deniz ekosistemleri üzerindeki etkilerini azaltmak için küresel olarak düzenlenir. Hidrokarbonlar, iyileştirici organizmaların, biyoakcumulation ve toksik etkiler. Ağır metaller ve NORM, özellikle de su-skarce bölgelerinde, Kuzey Denizi'nin gıda zinciri aracılığıyla insan sağlığı için uzun vadeli riskler sağlar.Süresel dengeler yerel osmotik dengeleri bozabilir. Operatörler bu nedenle deşarj izinlerini güvenilir bir şekilde yerine getirmek için sağlam tedavi sistemlerini uygulamalıdır.

Membran Teknolojisi: Prensipler ve Sınıflandırma

Membran filtrasyon, yarı-permeable bir bariyere dayanıyor, suların boyuta, şarja veya çözünürlüke dayanan kirleticileri korur. sürüş kuvveti genellikle baskıya bağlıdır, ancak osmotic gradients (eskiden) ve elektrik potansiyelini azaltmak için sipariş edilir (erodiiyal) aynı zamanda kullanılır.In offshore üretilen su tedavisi, baskıya dayalı membran süreçleri en yaygın, hedef kirleticilere ve gerekli effluent kaliteliliğe dayanan.

Mikrofil (MF) ve Ultrafil (UF)

MF membranları (0.1-10 μm gözenekler) etkili bir şekilde askıya alındı, yağ damlacıkları yaklaşık 0,5 μm ve bakterilerden daha büyük bir şekilde temizlenir. UF membranları (0.01-0.1 μm) daha ileri gider, virüsler, colloids ve daha büyük organik molekülleri ortadan kaldırır.Sudan yapılan organik maddeler, yağdan daha yüksek çözünürlükte yağ sağlar ve daha pahalı bir kimyasal tüpler sunar.

Nanotoksit (NF) ve Ters Osmosis (RO)

NF membranları yaklaşık 0.001–0.01 μm civarında renkte boyutlara sahiptir ve çok sayıda organik molekülleri bir çözüm-füzyon mekanizması aracılığıyla geri dönüşümlü su (desal olarak) üretmek için kullanılır.

Su Kalitesi ve Önerilme Gereksinimleri

Herhangi bir membran sisteminin başarısı, işleme giren yem suyunun kalitesine bağlıdır. Prodüksiyon su genellikle üç fazlı bir sefil (IGF) veya kompakt bir su sistemi ile dondurulur. Free oil and oil must be mitigate to the water may still contains emulsified oil, small ampedions, and organic frlotation (IGF), veya kompakt bir flotation (CFU) gibi adımlar atabilir.

Seramik vs. Polimerik Membranlar

Tarihsel olarak, çoğu açık havuzlu membran kurulumları polimerik spiral-çevre veya boş-fiber modülleri düşük maliyet ve yüksek paketleme yoğunluğu nedeniyle kullanılır. Ancak, polimer membranları, yüksek sıcaklıklara (örneğin 200 °C) bağlı olarak hasara karşı hassastır ve yüksek sıcaklıklar genellikle sularda bulunan yüksek sıcaklıklara tahammül edemez.

Offshore Platformlar için Membran Sistemlerinin Avantajları

Membran teknolojisi, kontraseptörleri, hidrosilonlar ve gaz flotasyon gibi geleneksel tedavi yöntemlerinin farklı avantajları sunar.En kritik avantaj, kolayca düzenleyici deşarj limitleri karşılayan, ölçeklenebilir bir miktar pompalar ilerlenebilir. - aynı kapasite için geleneksel bir tedavi treninin büyüklüğünden daha az - uzaydan gelen yüksek çözünürlükte son derece değerlidir.

Su Yeniden Kullanım ve Sürdürülebilirlik

Belki de en zorlayıcı avantaj, özellikle buharlı yerçekimi drenajı (SAGD) gibi modern yakıtların çevresel yükünü azaltmaktadır.Forum su tasarrufu ve özellikle de buharlı yerçekimi drenajı (SAGD) gibi karbon ayak izi, birçok petrol üreten bölgede sınırlıdır ve deniz suyu verimlidir.

Anahtar Zorluklar: Fouling, Scaling ve Enerji Talepleri

Onların niteliklerine rağmen, membran sistemleri önemli operasyonel zorluklarla karşı karşıyadır, özellikle sert deniz ortamında. Fouling - membran yüzeyindeki kirleticilerin birikimi - en yaygın problemdir.Su tedavisi, yağ aşılanması ve en acil tehdittir.

Scaling ve Brine Yönetimi

Yüksek tuzlu su veya yüksek konsantrasyonlarla tedavi edildiğinde, yüksek orandaki iyonlar, ölçeklendirme bir endişe haline gelir, özellikle NF ve RO sistemlerinde. Barium sulfate, kalsiyum karbonat ve strontium sulfate ölçekleri hızla membran yüzeyinden, ağır bir şekilde performanstan vazgeçiririr. - Deniz operasyonlarında, su kirliliğine neden olan derin enerjilerde veya çevresel sorunlarla ilgili olarak rejektifler yapılır.

Enerji tüketimi ve Basınç Gereksinimleri

40 ve 80 bar arasında baskılarda üretim için RO sistemleri, önemli pompalama enerji gerektiren baskılar için daha yüksek basınçlar (120 bara kadar) daha düşük (örneğin, enerji kurtarma cihazları (örneğin, enerji maliyetlerine ek olarak) yüklenebilir ve enerji tasarrufuna karşı yüksek miktardaki yüksek miktardaki yüksek basınçlar için yüksek basınçlar gerekir.

Son Yenilik ve Gelecek Yollar

Membran bilimindeki araştırma ve geliştirme, mevcut sistemlerin sınırlamalarını sürekli olarak ele almaktadır.

  • [FONT:0]Anti-fouling membran malzemeleri: Yüzey modifikasyon teknikleri, hidrophilic polimerleri veya nanopartikülleri (örneğin, titanyum dioksit, grafikene oksit), membranları gelişmiş petrol direnci ile oluşturur. Zwitter kaplamalar, geri dönüşümlü yağ fauling için laboratuvar testlerinde özel bir söz verir.
  • [FONT=0]Dynamic membran sistemleri: [Dynamic membran sistemleri: Bir statik membranı temizlemek veya değiştirmek yerine, dinamik membranlar önkoşul tabakası kullanır (örneğin, diatomaceous Earth veya tozlu aktif karbon) sürekli veya periyodik olarak değiştirilir. Bu yaklaşım daha yüksek petrol ve sağlam yükleri azaltılabilir.
  • [FONT:0]Forward osmosis (FO): ), FO, uygulanan baskı olmadan yarı-permeable membrana doğal olarak su dökmek için bir çözüm kullanıyor. Bu, fouling potansiyel ve enerji tüketimi Hybrid FO-RO sistemleri üretmek için araştırılıyor, FO ön-kontabantlar için FO'nun RO desalinasyon için su kullandığı.
  • [FONT:0)Membrane distillation (MD): [DDDÜT:1), MD yüksek çözünürlükte su üretmek için termal ve membran süreçleri birleştirir, ancak ısı yönetimi ve modülasyon ile ilgili endişeler nedeniyle sınırlı kalır.
  • [FONT:0) Akıllı İzleme ve temiz yer (CIP) optimizasyonu: [Dönetici: 0:0) Gerçek zamanlı sensörler transmembrane basıncı, flux ve permeate kaliteli olası tahmin edilebilir temizlik programları tespit etmek için geliştirilir. Makine öğrenme algoritmaları, fouling ve kimyasal dosing belirtileri tespit etmek, aşağı zaman ve kimyasal tüketimi azaltmak için geliştirilir.

Vaka Çalışması: Kuzey Denizi'nde Membran Tedavisi

Denizde üretilen su yönetiminde önemli bir örnek, Equinor tarafından işletilen Oseberg alanıdır. 2018'de, seramik membranların yeniden üretim için üretilen su arıtma projesinin bir parçası olarak kuruldu.Sistem günde 40.000 varil su konsantrasyonunu kullandı ve diğer taraftan tam olarak uygulama planlarına sahip oldu.

Ekonomik Tahminler ve Offshore Operatörler için ROI

Membran tedavisini benimseme kararı, sermaye harcamalarının dikkatli bir analizini içerir (CAPEX) ve operasyonel harcamalar (OPEX) CAPEX, membran modülleri, basınç gemileri, pompalar, borular, araçlama ve kayaklama sistemleri, membran değiştirilmesini sağlar (genellikle her 3-7 yıl boyunca polimerik, daha uzun süre seramik için maliyet), kimyasal madde kullanımı için daha düşük maliyetlidir.

Sonuç: Sürdürülebilir Offshore Üretimi için Çekirdek Teknoloji Olarak Membranlar

Offshore petrol alanları olgun ve su hacimleri artışını ürettikçe, verimli, kompakt ve güvenilir tedavi teknolojisi kritik hale gelir. Membran süreçleri - mikrofilli membranların geri alınması için mikrotoksitlerden, sağlam deşarj düzenlemeleri ve su geri yükleme gibi zorluklar elde etmeyi kanıtlanmış bir çözüm sunar. Önümüzdeki on yıl boyunca su kaynaklarına güvenen ve enerji tüketimi devam eden gelişmeler, çevresel ayak izi azaltmak için sürekli olarak teşvik edilir ve bu bariyerlere yatırım yapmak için yatırım yapan seramik membranların entegrasyonu.

[0] Daha fazla okuma için Dış kaynaklar:

  • [0] BilimDirect: Membran, üretilen su tedavisinde - Bir inceleme).
  • [0]BirPetro: Offshore Üretilmiş Su Tedavisi için Seramik Membran Performansı (SPE 197290-MS)).
  • [0]Desalinasyon ve Su Tedavisi: Üretilen su konsantrasyonu için ileri osmozis çalışması[Dön 1: 1)
  • [0]Equinor: Su Yönetimi ve Üretilen Su Reinjeksiyonu[Dönemli: 1 )