Нефтяные и газовые ресурсы Китая обильны и географически разнообразны, в основном они расположены в таких регионах, как Сычуань, Чунцин, Шэньси, Синьцзян, Внутренняя Монголия, Шаньдун и Хэйлунцзян. Эксплуатация этих ресурсов обычно требует гидравлического разрыва пласта, метода, который потребляет огромное количество воды — более 20 000 кубических метров на одну скважину. Растущее внимание к охране окружающей среды побудило регулирующие органы принять более строгие меры по очистке сточных вод на нефтяных и газовых месторождениях, особенно для пластовой воды и жидкостей обратного притока разрыва пласта. Эти сточные воды теперь должны очищаться в соответствии со строгими стандартами сброса перед сбросом в окружающую среду.
Важность очистки сточных вод нефтегазовых месторождений
Поскольку спрос на энергию продолжает расти, эффективная добыча нефти и газа становится все более важной. Однако этот процесс создает значительный объем сточных вод, которые содержат смесь углеводородов, химикатов и осадков. Если эти сточные воды не очищаются должным образом, они представляют серьезную опасность для окружающей среды, включая загрязнение почвы и воды, нарушение экосистемы и опасность для здоровья. Эффективно очистка сточных вод имеет решающее значение для обеспечения устойчивого развития нефтегазового сектора.
Типы сточных вод нефтегазовых месторождений
К основным типам сточных вод, образующихся при добыче нефти и газа, относятся:
· Пластовая вода: это вода, которая естественным образом сосуществует с нефтью и газом в подземных пластах и выводится на поверхность во время добычи.
· Жидкость обратного потока для гидроразрыва: Это жидкость, которая возвращается на поверхность после гидроразрыва. Обычно она содержит смесь воды, песка и химических добавок, используемых во время гидроразрыва.
· Фильтрующая жидкость для бурового раствора: эта жидкость используется в процессе бурения для поддержания давления и удаления шлама из ствола скважины.
Каждый из этих типов сточных вод имеет уникальные характеристики и проблемы, которые усложняют их очистку.
Характеристики качества воды и проблемы очистки
Очистка сточных вод нефтяных и газовых месторождений является весьма сложным процессом из-за состава и изменчивости присутствующих загрязняющих веществ. В следующих разделах обсуждаются некоторые из основных проблем и характеристик этих сточных вод.
1. Высокая концентрация загрязняющих веществ
Одной из наиболее существенных проблем в очистке сточных вод нефтегазовых месторождений является высокая концентрация загрязняющих веществ. К ним относятся:
· Грязное масло и взвешенные частицы, из-за которых вода становится мутной.
· Содержание бактерий, которое может привести к биообрастанию трубопроводов и оборудования.
· Высокая соленость и содержание растворенных твердых веществ, особенно в пластовой воде.
Значение химического потребления кислорода (ХПК) в этих сточных водах может варьироваться от 2000 до 10 000 мг/л, что указывает на высокий уровень органических загрязнителей. Если их не очищать, эти загрязнители могут нанести серьезный экологический ущерб.
2. Высокая жесткость воды
Вода из нефтяных и газовых месторождений, особенно в таких регионах, как юго-западный Китай, имеет чрезвычайно высокий уровень жесткости, часто достигающий 20 000–30 000 мг/л. Такая высокая жесткость в первую очередь вызвана растворенными солями кальция и магния, что может привести к образованию накипи на оборудовании и снижению эффективности систем очистки. Традиционные методы, такие как двойной щелочной процесс, являются дорогостоящими и часто неэффективными для удаления жесткости в таких случаях.
3. Низкая эффективность обработки
Традиционные процессы очистки сточных вод сталкиваются со сложностью сточных вод нефтяных и газовых месторождений, что часто приводит к низкой эффективности очистки. Неспособность очищать большие объемы добываемой воды и жидкости обратного потока разрыва может привести к значительным экологическим рискам, особенно когда накапливаются большие объемы концентрированной жидкости.
4. Длительное время процесса и плохая стабильность
Стабильность традиционных систем очистки — еще одна проблема. Многие из современных процессов имеют длительные и сложные операции, что делает их уязвимыми для эксплуатационных сбоев. Такое отсутствие стабильности может поставить под угрозу общую производительность очистки, особенно при работе с колеблющимися объемами сточных вод.
5. Большая площадь размещения оборудования
Традиционное оборудование для очистки сточных вод часто требует большой площади. Эти системы трудно транспортировать и устанавливать на удаленных нефтяных и газовых месторождениях, что приводит к более высоким затратам на строительство и гражданское проектирование. Эта проблема делает нецелесообразным для многих нефтегазовых компаний внедрение этих решений, особенно в районах с ограниченной инфраструктурой.
6. Трудность достижения использования ресурсов
Еще одной важной проблемой является использование ресурсов очищенных сточных вод. Традиционные методы часто требуют большого количества химических реагентов, что может привести к образованию дополнительных опасных отходов. Чрезмерное использование химикатов не только увеличивает стоимость очистки, но и затрудняет извлечение ценных ресурсов из сточных вод, таких как соли или металлы.
Технологические ограничения традиционных методов очистки воды
Многие традиционные технологии очистки воды ограничены в своей эффективности при применении к сточным водам нефтяных и газовых месторождений. Такие методы, как биохимическая очистка, улучшенное окисление и мембранная фильтрация, имеют свои недостатки:
· Биохимическая очистка: Хотя этот метод эффективен для очистки органических загрязнителей, он имеет низкую устойчивость к колебаниям качества и объема сточных вод. Система может выйти из строя при внезапном увеличении нагрузки, что приведет к сбоям в процессе.
· Расширенное окисление: этот метод требует большого количества химических реагентов, что может привести к увеличению затрат и образованию дополнительных отходов.
· Мембранная фильтрация: несмотря на эффективность в некоторых сценариях, мембранные системы с трудом достигают нулевого сброса жидкости (ZLD) и могут быть дорогими в эксплуатации и обслуживании.
Учитывая эти ограничения, растет потребность в инновационных технологиях, способных преодолеть проблемы, связанные с очисткой сточных вод нефтегазовых месторождений.
Инновационный процесс обработки Winsonda Environmental Protection
Осознавая недостатки традиционных методов, компания Winsonda Environmental Protection стала пионером нового подхода к очистке сточных вод нефтегазовых месторождений. Их решение основано на использовании низкотемпературной испарительной кристаллизационной системы, смонтированной на салазках, что обеспечивает более эффективную, стабильную и экономичную альтернативу.
Традиционный процесс очистки сточных вод нефтегазовых месторождений | ||
Серийный номер | Тип | Процесс лечения |
1 | Жидкость для обратного притока при гидроразрыве пласта | Регулирование + воздушная флотация + удаление жесткости + магнитная флокуляция осаждения + магнитная сепарация + средняя фильтрация + озонокаталитическое окисление + песчаная фильтрация + обратный осмос сверхвысокого давления + роликовый обратный осмос
Регулирование качества воды + удаление нефти воздушной флотацией + регулирование pH + окисление Фентона + реакция удаления бария + удаление кальция, магния и кремния + коагуляция и флокуляция + осаждение в наклонной трубке + регулирование pH + фильтрация песком + система ультрафильтрации + система DTRO |
2 | Пластовая вода на газовом месторождении, обратный поток жидкости при гидроразрыве пласта | Разделение нефти и воды + электрокаталитическое окисление + коагуляционное осаждение + волоконная фильтрация + УФ-фильтрация + RO + MVR |
Преимущества низкотемпературной испарительной системы, смонтированной на раме
Технология Winsonda предлагает несколько ключевых преимуществ по сравнению с традиционными методами:
· Короткий технологический процесс: система упрощает процесс обработки, сокращая количество этапов и повышая общую эффективность.
· Высокая стабильность: технология устойчива к колебаниям качества и объема сточных вод, обеспечивая стабильную производительность.
· Низкая стоимость обработки: благодаря использованию низкотемпературного испарения система снижает потребление энергии и использование химикатов, что приводит к снижению эксплуатационных расходов.
· Высокая эффективность защиты от образования накипи: система сводит к минимуму образование накипи в оборудовании, что может продлить срок службы очистной инфраструктуры.
· Ресурсосберегающая обработка: побочный продукт процесса, кристаллизованная соль, соответствует стандартам промышленной соли и может быть использована повторно, что способствует достижению цели по использованию ресурсов.
(Эффект сброса шлака сточных вод нефтяного и газового месторождения Винсонда)
Поток процесса и ключевые компоненты
Решение Winsonda объединяет несколько ключевых компонентов:
1. Система предварительной очистки: на этом этапе удаляются крупные загрязняющие вещества и подготавливаются сточные воды к испарению.
2. Кристаллизация с испарением при низкой температуре: в основе этого процесса лежит испарение воды при низких температурах, в результате чего остаются концентрированные твердые частицы.
3. Система внутренней поддержки: на этом этапе осуществляется окончательная очистка и восстановление ресурсов, что гарантирует соответствие воды и побочных продуктов нормативным стандартам.
Результатом является средний коэффициент извлечения воды более 93%, при этом побочный продукт в виде кристаллизованной соли соответствует промышленным стандартам.
Перспективы на будущее: повышение устойчивости на нефтяных и газовых месторождениях
Поскольку экологические нормы продолжают ужесточаться, потребность в инновационных и эффективных решениях по очистке сточных вод будет только расти. Winsonda Environmental Protection хорошо позиционирована, чтобы возглавить разработку технологий, которые минимизируют воздействие добычи нефти и газа на окружающую среду. Снижая загрязнение воды и способствуя использованию ресурсов, компания вносит вклад в более масштабную цель создания более устойчивой и экологичной энергетической отрасли.
Приверженность Winsonda инновациям и охране окружающей среды отражает более широкие усилия Китая по повышению устойчивости в нефтегазовом секторе. Благодаря передовым технологиям, таким как система кристаллизации с низкотемпературным испарением, смонтированная на салазках, компания устанавливает новые стандарты очистки сточных вод нефтегазовых месторождений, прокладывая путь к более чистому и устойчивому будущему.
Заключение
Эффективная очистка сточных вод нефтегазовых месторождений является важнейшим аспектом обеспечения устойчивости и экологической ответственности нефтегазовой промышленности. Поскольку такие проблемы, как высокие концентрации загрязняющих веществ, жесткость воды и использование ресурсов сохраняются, традиционные методы оказываются недостаточными. Однако с появлением инновационных технологий, таких как Винсонда Экологическая Смонтированная на салазках система кристаллизации испарения при низкой температуре от Protection, отрасль делает шаги к более эффективным и устойчивым решениям. Решая как технические, так и экологические проблемы, эти новые технологии обещают повысить эффективность и устойчивость добычи нефти и газа, обеспечивая долгосрочную жизнеспособность этих жизненно важных ресурсов.