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环保不难:揭秘各家采出水“管理大法”(上)

环保不难:揭秘各家采出水“管理大法”(上)

从回收到处理,我们需要不断攻克技术难题,最大程度实现水的利用率。

编译 | 惊蛰 影子

不难看出为什么油气开发商对水有两种截然不同的态度。对于海上作业者,水是始终存在于油气藏与经济收益间的阻碍障碍。而对陆地开发商来说,水却是亦敌亦友。如果水出现在井底,那么它是提高收益的一大阻碍。但同时,在致密油气藏的开采中,水又是驱油的主要工具,能够提高采收率,美国德克萨斯州、俄克拉荷马州、宾夕法尼亚州、怀俄明州和俄亥俄州等地都是水驱开采的典型。

尽管方式不同,但水资源管理一直是油气开采中重要的一环。压裂作业中要使用大量的水,同时也会回收得到大量废水。Permian盆地的作业中,每开采一桶原油会伴采4桶盐水,按照常规方式,将其回注地下是主要的解决方法。然而,越来越多的国家开始密切关注盐水处理问题及其对地层的影响问题。

据悉,德克萨斯州正重新审查注入井的审批过程,业内人士预计政策将更加严格,废水回注恐再难成为废水处理的主要方式。回收再利用已成为二叠纪盆地众多开发商的首选解决方案。

废水蒸发 清洁处理新方案

Hydrozonix是一家具有臭氧技术使用许可的技术公司,专为油田提供水处理技术,主要用于防垢。然而实际上,除了防垢之外,这种化学结垢抑制剂和混合水的方法还能解决其他多种水处理问题,进而让其在整个油田水资源管理过程中的应用更加广泛和多样化。

Hydrozonix总裁Mark Patton说:“二叠纪盆地平均每个月需要产出大约5亿桶采出水,而完井的总需求量仅为每月2亿桶。因此,即使是对采出水实现回收利用,每月的回收量也无法达到2亿桶。我们往往很难及时地将采出水应用到正确的位置。也许某个高效的方案可以实现每月得到1-1.5亿桶回收水,我们仍然需要补充一部分淡水或淡盐水。

“与此同时,油田还必须处理回收计划之外的采出水。那么到底该怎么做?虽然目前开发商正努力降本,但想要达到农业再利用的排放标准,水处理成本往往很高。将废水蒸发是一种非常有效且廉价的处理方式,这就是我们开发Hydroflare的原因。”

Hydroflare系统适用于无伴生气收集系统且采出水处理成本高的区块。该系统通过燃烧气体,将采出水蒸发,不必将废水拖走处理。采出水蒸发残留的固体随后被收集,统一处理。Hydroflare可以帮助运营商实现减少可燃气浪费的目标,同时简化偏远井场的采出水处理工艺。

环保不难:揭秘各家采出水“管理大法”(上)

Hydroflare技术能够解决偏远井场废水处理问题,避免了废水运输

Patton 说:“使用火炬气燃烧的蒸发器被广泛认为是一种有效的可燃气替代方案。燃烧的气体还是那些不能回收的伴生气,但却可以用于采出水蒸发。虽然会有盐、金属、水垢等残留,但产出量却低很多……开发商也可以选择不完全将采出水蒸发,获得的浆状物可以用来压井或用于钻井,这也是采出水的潜在利用方案之一。”

Hydrozonix的主要产品集中在采出水的氧化、曝气和消毒方面,该公司将之称为HZO三重奏。其HYDRO3CIDE系统使用臭氧技术处理生产和回流水,放弃了液体杀菌剂,属于无化学处理过程。该公司发现了整个水系统中处理细菌的重要性,找到了进入油气生产的一种全新方式。

Patton说:“自动臭氧系统吸收周围空气,剥离氧气并实时产生臭氧。我们可以做到这一点,降低废水处理成本。此外,该系统也可用于采出水回收计划,所以我们开始推出这种新产品。”

“在采出水处理中,如果开发商决定重新回收利用,就要进行大量储存。但是长时间的静置储存会促进细菌生长。曝气是一种分配空气的简单方法,空气中的氧气可以充当温和的氧化剂,并保持流体消毒状态。此外,它无需额外的附加处理措施,就能够有效控制细菌生长。这就是一种回收水的保留手段”

“所以我们开始关注井口、储罐电池和射孔枪系统的优化情况,因为已经移除了大部分的油和固体碎屑,所以能够添加一个自动化处理系统来处理细菌,其成本仅为化学计划的40%。如果在氧化处理后对水进行曝气,那整个回收计划效率会更高。”

臭氧处理和曝气后,三重奏最后一个工具是On-The-Fly氧化系统,可对水进行消毒,去除铁和硫化物,而不会产生与压裂液不相容的化学物质。

截至目前,Hydrozonix已经安装了15套此类处理系统,总处理能力超过了50万bbl/d。此外,还有12个便携式On-The-Fly氧化系统投入应用。

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