Öljyn talteenotto tuotetusta vedestä
Yannick Harvey | Tekninen päällikkö, vesihuolto | 29. toukokuuta, 2024
Jäännösöljyn haasteet
Lähes kaikki tuotettu vesi sisältää vaihtelevia määriä jäännösöljyä, riippuen säiliöstä ja toiminnan erityisparametreista. Tämä jäännösöljy aiheuttaa monia haasteita veden kierrätykselle ja uudelleenkäytölle myöhemmissä fräkkäysoperaatioissa.
Kierrätykseen ja uudelleenkäyttöön tarkoitettu tuotettu vesi on ensin kerättävä suuriin varastointitiloihin, kuten altaisiin, maanpäällisiin säiliöihin tai murtosäiliöihin, joissa veden mukana kulkeutuva öljy voi erottua luonnollisesti. Tällaisen varastoinnin lupaprosesseissa ei kuitenkaan yleensä oteta huomioon merkittäviä öljymääriä, joita prosessissa voi kerääntyä, mikä saattaa puolestaan johtaa sääntörikkomuksiin.
Toiseksi näiden varastojen kunnossapito - erityisesti öljyn ja lietteen poistaminen - on hyvin työlästä, aikaa vievää sekä kallista.
Kolmanneksi varastotiloihin kertyvä öljy vapauttaa syttyviä höyryjä, jotka muodostavat terveys-, turvallisuus- ja ympäristöriskejä. Joissakin tapauksissa nämä riskit voivat jopa edellyttää tuotantopaikan toiminnan keskeyttämistä, mikä ei varsinaisesti tue kassavirran kehitystä.
Neljänneksi, jos jäännösöljyä ei poisteta tuotetusta vedestä ajoissa, kierrätysprosessi saattaa vaatia lisäkäsittelyä riittävän laadun saavuttamiseksi, kuten esimerkiksi hapettimen liiallista käyttöä.
Öljyn talteenotto ennen vedenkäsittelyä
Kuten vanha sanonta kuuluu: "Kun elämä antaa sinulle sitruunoita, tee niistä mehua". Samalla tapaa myöskään tuotetun veden öljyjäämät eivät ole pelkästään kielteinen asia. Itse asiassa kaupallisten suolavesikaivojen operaattorit pitävät "skim-öljyä" tärkeänä tulonlähteenä. Jos tuotettua vettä aiotaan kierrättää, jäännösöljyn poistaminen jo ennen varastointia ei ole pelkästään välttämätöntä, vaan myöskin taloudellisesti kannattavaa.
Tätä varten TETRAn insinöörit suunnittelivat ja kehittivät ORAPT-teknologian (Oil Recovery After Production Technology). Erottelujärjestelmä kerää ja poistaa tuotetusta vedestä alkuperäisen jäännösöljyn, ei-toivotut kevyet yhdisteet ja öljyjäämät (jotka johtuvat suunnittelemattomista ohituksista) reaaliaikaisesti. Järjestelmä on suunniteltu tukemaan tehokasta vedenkäsittelyä ja säännösten mukaisten varastointivaatimusten noudattamista. Saadut öljyt ohjataan lähistöllä olevaan säiliöön, jolloin veden varastointi pysyy puhtaana.
Mutterit, pultit ja numerot
ORAPT-järjestelmä toimii siten, että tuotetun veden putkilinjassa on leveä kohta, jossa painovoima saa öljyn erottumaan vedestä. Tuotetun veden virta ohjataan säiliön pääosaan, jossa sen nopeus laskee, mikä mahdollistaa sen, että suspendoitunut öljy pääsee kellumaan pinnalle. Kun virtaus saavuttaa säiliön vastakkaisen päädyn, sarja padotuksia sallii veden pumppaamisen pois vedenhallintajärjestelmään samalla, kun öljy ohjataan erilliseen säiliöön.
Kuinka tehokas ORAPT on? Absoluuttisen tehokkuuden mittaaminen on vaikeaa, koska tuotetun veden koostumus vaihtelee suuresti eri esiintymien välillä ja eri työtehtävien vaatimukset voivat olla erilaisia. Näin ollen, kun järjestelmää käytetään sen suunnitteluparametrien mukaisesti, teknologian tarjoaa yleensä noin 90 prosentin tehokkuuden, ja jäljelle jää vain pieniä määriä öljyä, 50-100 ppm. Järjestelmän nimellinen läpivirtaus on jopa 28 000 tynnyriä nestettä päivässä.
Järjestelmän ominaisuuksia ovat muun muassa:
- automaattinen toiminta;
- Itsenäinen vesi- ja öljypumppukelkka, joka helpottaa käyttöönottoa;
- itsenäiset tyhjennyspumput kemikaalien ruiskuttamiseen;
- automaattinen säiliötason hallinta, trendit ja hälytykset;
- ja automaattinen hätäpysäytys ja -katkaisu ovat käytettävissä operatiivisten vaatimusten mukaisesti.
Tapaustutkimus
Etelä-Texasissa TETRA ORAPT otettiin käyttöön Eagle Ford Shale Play -alueella yhdessä TETRA SwiftWater Automated Treatment (SWAT) -järjestelmän kanssa sen jälkeen, kun merkittävä toimija otti TETRAan yhteyttä etsiessään keinoa kierrättää suuria määriä tuotettua vettä ja takaisinvirtausta epätavanomaiselta laitosalueelta. Tuolloin työmaan jäteveden hävittäminen vaati 50 kuorma-auton kuormaa päivässä, jotka kulkivat edestakaisin tälle syrjäiselle työmaalle. Toiminnanharjoittajalle näin suurten jätevesimäärien hävittäminen ei ollut houkutteleva pitkän aikavälin ratkaisu ympäristön ja talouden näkökulmasta.
Yksi työn haasteista oli Texas Railroad Commissionin (TRRC) asettamien korkeiden vedenlaatuvaatimusten saavuttaminen. Kyseinen komissio sääntelee osavaltion öljy- ja kaasuteollisuutta.
Neljän kuukauden käytön jälkeen SWAT-järjestelmä oli kierrättänyt 221 360 tynnyriä vettä, saavuttaen TRRC:n standardit, ja ORAPT-järjestelmä oli kerännyt talteen noin 700 tynnyriä öljyä. Lisäksi operaatio vähensi jätehuoltokuormaa 50 päivittäisestä kuorma-autosta vain yhteen kuormalliseen.
Toiminnanharjoittaja on ollut erittäin tyytyväinen saavutettuihin tuloksiin ja aikookin jatkaa kierrätys- ja öljyn talteenottotoimintaa vähintään vuoden ajan, ja myös myöhempiä mahdollisia projekteja on jo suunnitteilla.
