logo
专注油气领域
与独立思考者同行

环保不难:揭秘各家采出水“管理大法”(中)

环保不难:揭秘各家采出水“管理大法”(中)

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

水资源管理一直是油气开采中重要的一环,回收再利用已成为二叠纪盆地众多开发商的首选水资源管理解决方案。

Pioneer Natural Resources公司2014年创立Pioneer Water Management,标志着其在废水回收再利用方面的领先地位。该公司正在建设一条水管道网络,从北到南穿越Pioneer的开采区域,,管件直径30-36 in.,共100英里。该网络将支持作业现场光纤电缆通信,同时连接到非饮用水源,例如与该公司签约的城市污水处理厂。管道的建设将分阶段进行,共包括多达20个从主干线分支的子系统,连接125-150个战略性双层储水池,支持米德兰盆地的水力压裂作业和回收利用工作。此外,其他运营商也开始将水资源管理作为中游业务的一部分,例如Apache和Occidental。

废水处理这个新兴市场并未被投资者忽视。通过直接投资大型(如Select Energy Services)或小型技术公司(如Clean Chemistry,一家细菌控制和固体分离公司),更多现金将流入水处理市场。

卫星图像技术

每个人的想法都不同,对一幅图片有各种理解也很正常。远处的树看起来像是2D图片,但当一个人站在树下图片就变成了3D。视角的高度也会对人的看法产生直接影响,就像是只能观察到围栏一侧与同时看到两侧的区别。

在油田水情报和开采作业方面,Sourcewater已经开始利用视角变化获得竞争优势。通过使用机器学习和计算机视觉分析,对二叠纪等区块的卫星图像进行检测,观察每口压裂水蓄水池和井场情况,以预测钻井作业将在何时何地进行。

Sourcewater首席执行官Josh Adler 说:“现在,服务商都通过钻探许可来确定可以作业的区域,我们对此进行了一项研究,并震惊地发现德克萨斯州钻井许可证提交时间是在钻井作业开始后16天。因此,如果服务商是根据钻井许可来获得钻井作业信息,那么毫无疑问,效益不会很好。

“当然,在很多作业中,服务商与开发商早已建立了联系。但是如果服务商想扩展业务,发展到新的油气开发区块,让更多的人了解自己的作业能力,那么只从作业许可证获得的信息是远远不够的。”

Sourcewater每5-7天获得二叠纪盆地的新卫星图像,并在24小时内详细观察,就像在回顾昨天发生的活动。他们在找什么呢?答案就是钻井作业现场。大多数开发商在钻井前三个月内开始建造井场,整整12周,刚好赶在钻机到达现场、提交作业许可证之前完成。

Sourcewater还寻找压裂蓄水池和当地的水资源状况。在压裂作业开始之前需要建造蓄水池,根据其大小,可以预估水储备时间。在德克萨斯州,压裂用蓄水池建造不需要许可证,因此如果有公司想要收集这些数据,一般没有痕迹可以跟踪。卫星图像还可以让公司对蓄水池的水量有更清楚的了解,误差一般为20%。所有这些数据都上传至Sourcewater的WaterMap智能平台。在这个绘图和分析工具中,可以显示水量、变化趋势、市场价格、商业活动等情报。

“这对于了解某个地区的水资源情况非常有用,我们将这些地点与租约、业主记录进行匹配,就能知道这些水属于谁,还可以了解到这些水是否可以买卖、储量、价格等信息。所有这些都在一个平台上相互联系,我们就可以分析哪里将进行钻进等作业。“

“该地区当前油气井产水量是多少?有多少是采出水?在哪里处理?处置能力有多少?根据已提交的许可申请,还会增加多少处置能力?当前开发商的废水处理地点距井场有多远?我们将这些数据都放在一个地理空间映射平台上,并附上我们的分析结果,使开发商能够更好地规划水资源相关设施。作业现场附近是否有可用基础设施?如果出售处理设施或清水,是否应该在特定区域建造更多设施或管道?投资的最佳地点在哪里?哪个开发商最需要这些设施?他们愿意支付多少钱?我们正在创建的系统完全能够回答以上所有问题。”

大约五年前,Sourcewater开始作为油气行业水源、回收和处置市场,开发商可以进行交易和产出水、淡水的再利用,清水资源业主和处理设施业主可以将过剩的产能卖给市场。 它有点像水务服方面的淘宝。

“在过去的一年里,该公司已经加入并重新定位为油田水情报平台。今天,仅在二叠纪盆地就有约10,000个水源和废水处理设备,这是整个该地区油田水情报平台的一部分。市场的价值在于它为智能平台提供价格、可用性和趋势等信息。”

“最近我们收购了Digital H2O公司。众所周知,H2O从德克萨斯州获取井场作业信息,并使用这些报告来建立德克萨斯州运营商和采出水处理设施间的物流、处理能力等关系。因此,我们可以准确地看到哪些租约可以输送水,包括哪些处理井可以输送多少水以及这些井的利用水平。而采出水处理公司可以看到竞争对手的客户、业务量,租约包含多少水以及它们在哪里进行作业。H2O是我们水情报平台的第二大数据贡献者,目前该平台有各种政府记录数据集,包括德克萨斯铁路委员会、德克萨斯州水资源开发委员会、钻探许可证、生产井许可证、初始生产报告、水井流量等全方面的信息。”

Sourcewater希望今年在其平台上增加一套新的数字工具,帮助规划输水项目和管道项目。主要目的是帮助开发商优化其输水管道路线、泵尺寸和位置等问题,并在地图上找到最佳传输线路。

环保不难:揭秘各家采出水“管理大法”(中)

Sourcewater的WaterMap具有一个多功能数据库,可提供多种交易信息

纳米气泡 解决循环水保质难题

Select Energy Services公司的技术平台包括AquaView监控与自动化信息平台、精确控制清水和采出水混合自动配比系统、允许在水转移和循环过程中注入化学品的添加拖车。此外,Select还提供全面的压裂水处理服务,随着公司的不断发展,这些服务和技术也在不断进步。

除了提供用于压裂的采出水回收处理服务外,Select还提供多种化学添加剂,以增强采出水在全流程作业中的应用性能。

Select Energy Services资深专家CindyPeña说:“我们通过化学剂拖车添加防腐、阻垢或生物抑制剂,来解决井筒和地面设施维护等问题。SESTreatment.com平台是为开发商和压裂作业人员提供的全面解决方案,可以监控添加剂应用,并将添加数据与油井性能变化相关联。”

“我们也在进行纳米泡沫技术的探索,当较大的微泡遇水,会产生乳状泡沫。真正的纳米气泡很小,无法通过肉眼看到它们分散在水中,并且直径较小的气泡在水中能够停留较长的时间。举个例子,纳米气泡水与苏打水完全不同,你无法直观地分辨出它与普通水的区别。水中的纳米气泡基质非常稳定,不会溢出到空气中。事实上,只有通过特殊的实验室设备,才能测量纳米气泡的数量和大小。”

Peña还指出,通过利用特殊的气体,或许可以达到特殊的水处理目的,例如提高油水的分离效率。“我们注入纳米气泡的终极目标是长时间保持回收水的水质。空气纳米气泡是解决压裂水池和储水中与氧气相关问题的潜在方法。常规曝气方案存在一个难以克服的问题,那就是水饱和所需时间过长,尤其是当水多次被污染后,这个问题尤为棘手。”

“传统的充气手段气泡较大,往往很快溢出,氧气与有机物质、硫化污染物反应时间较短。纳米气泡理论上在水中具有更长的停留时间,可延长与污染物的反应时间。由此可见,该方法会比传统曝气更有效地解决氧气需求问题,获得更高质量的回收水。此外,纳米气泡不仅可以提高清理速度,还可以减少空气/氧气和化学品的用量。“

油田水处理通常采用多种技术,包括用于固体分离的气浮单元、用于分散油滴移除的过滤器。Select还使用水澄清化学品来降低浊度,提高压裂水质量,曝气通常与储存的处理水一起使用以保持水质。在水处理方面没有灵丹妙药,因为每个开发商都有独特的要求,因此作业团队必须要利用多种技术,为不同客户的应用定制解决方案,而不是针对每种情况都推广使用某种单一类型的处理技术。

“油田水回收和再利用服务越来越普遍,主要原因包括油田采出水量增加,回注地下敏感性提高和压裂水需求增加。Select专注于服务的监控和自动化功能,为客户提供更多的可能性,同时控制和降低风险,从而对生产水进行更安全、更环保的管理。未来,技术将继续为生产水管理增加关键价值。”

For English, Please click here (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章:

评论 抢沙发