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页岩油气勘探开发环保新技术dd-【新闻】

发布时间:2021-04-11 14:57:07 阅读: 来源:清水模板厂家

页岩油气勘探开发环保新技术

中国页岩气网讯:对于页岩勘探开发来说,目前在水处理工具组合中可以安装一个新的现场应用工具,其主要是利用振动膜分离技术对废水进行过滤回收。

据估计显示,每生产一桶非常规油气,就需要多达20桶的水,解决多井页岩资源所需大量水的问题,是当前陆上页岩开采作业者面临最具挑战性问题之一。因 此,受监管机构和公众的持续监督、有限的处理方案和不断增加的成本的激励,水处理技术的应用如原位电凝聚方法(EC)和紫外线(UV)杀菌方法取得了不同 程度的成功,对作业者降低装置能耗和生产成本非常有利。

最近,一种独特设计、超移动式的膜分离技术已经作为一种具有成本效益的选择方法出现,主要是针对页岩气或页岩油开发项目中所使用的水,进行处理或过滤回收,高达80%。双塔AQUA-VES移动式水处理系统采用错流振动分离,能够处理并回收每塔压裂返排水、废油气、采出水和来自钻井、钻井完井液和钻机清洗中的废水,高达2,500桶。

与一般的系统不同的是,清除一些而不是所有的废水污染物,新的拖车式水处理技术在现场应用证明,可把所有杂质区别出来,包括总悬浮物(TSS)细菌、氧化金属、石油、油脂、其它总石油烃(TPH),夹带在泥浆内的一定比例的总溶解固体(TDS)。

该现场处理系统,采用振动膜过滤技术,已经在二叠纪盆地、Marcellus页岩、鹰格福特(Eagle Ford)和其它的页岩中得到有效的应用。基于一个完整的水生命周期处理服务,该系统是唯一一种能够使用微滤/超滤或纳滤,去除极小至0.0005微米 (μ)的物质。最小固体的去除,可以为持续的回收扫清障碍,否则将是废水,这在一些页岩开采中进行运输和处理的成本,高达18美元/桶。

膜分离的新方向

多年来,膜滤作为一种水净化方法使用,主要是由于它通过孔径选择和其优越的分离能力可以控制分离。传统的膜取向水处理系统用于页岩勘探生产,大多采用错流过滤,要求极高的流速,以保持过滤器清洁。这种方法不仅需要更多的能量来运行,它也只是过滤相对较小比例的总流量。

在传统的错流过滤中,湍流生成的大多数剪切,远离边界层,从而有效去除保留颗粒。因此,膜易于塞住,明显降低流量。另一方面,振动诱导错流,集中剪切波 在膜表面,排斥其它边界层内污染物和固体颗粒。这种方法允许更高浓度的同时,保持长期持续的速率高于所使用标准过滤系统,达10倍。

这 种振动分离方法被设计成最新一代水处理技术。新系统使用0.05μ涂有Teflon的膜,能够不断振动,这意味着流体速度是由振动控制的而不是由流动控 制。因此,来自膜表面剪切波的扩散,使保持悬浮粒子保持在水面上,从而允许更多的液体通过膜运输。因此,膜仍保持清洁,通过量比常规过滤技术高达15倍, 新系统允许无限制地过滤相对较大比例的流过物质。由于高通量,甚至没有膜污垢,系统极其节能,每千加仑的滤液只需要0.27千瓦时。

此外,振动膜分离系统采用表面过滤而不是深度过滤。当膜清洗有必要时,它可以在表面上完成,而这完全没有拆卸和清洗深度过滤装置的非生产时间。因为耐用的 Teflon膜涂层可以忍受几乎所有的清洗化合物,包括强酸和溶剂,它对过去常常用来去除的污染也没有限制。

如何运行

系统运行到一个16米(53英尺)拖车位置,其可容纳橇装泵机组和两个膜塔。包含在每个模块极小的1.3m×1.3m(4英尺×4英尺)的焊盘是不锈钢 塔板,其可容纳大约400个持续不断的振动微/超滤膜,传送了112平方米(1,200平方英尺)的交叉流。在处理操作开始之前,特定场地废水样品被分析 以确定所需过滤和处理的级数。根据作业环境,这个系统能够适应各种不同的膜孔径,从微滤膜到逆向渗透。

在作业过程中,泥浆进入振动组件 的顶部,向下流程中的交替堵塞迫使污水进入交错流。由于泥浆穿过振动膜和组件可以不断流动,因而振动产生了离心力,它使较重的物质进入敞口槽,沿膜塔板延 伸到组件的顶部。分离出来的物质下降到槽的底部。同时,清洁滤液被迫向上,它被泵送到压裂水槽并进行完全回收。

因为只有0.05μ的物质或更小的物质能够流过膜塔板,振动膜分离系统有效地提取所有氧化金属、细菌、悬浮固体、一些TDS和所有碳氢化合物。

现场应用比较

与其它工艺进行直接现场比较,该技术包括EC、UV和蒸发,实践证明,它具有独特的优势,振动膜分离系统可容纳的清除污染物的数量多,也具有多样性,并 且它可以一致地交付清洁的物质,因此,所处理的整个80%的泥浆可以重新获得并回到活跃的水流,以在后续的钻井中进行再利用。

除此之外,与水处理系统相比,此新技术是适于唯一清除所用类型污染物的系统。例如,一些工艺只可去除悬浮物质,而另一些只适于提取生物污染物和TDS。况且,振动膜技术能够清除TSS、细菌、TPH 、氧化金属和一些TDS,依据处理的量,成本低达1.50美元/桶。

责编:王亭亭

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