У попередньому тексті ми систематично описали механізм забруднення та відмінності PAM на неорганічних мембранах. Серед різних сценаріїв промислового застосування видобута вода нафтових і газових родовищ (включно з видобутою водою полімерного заводнення та рідиною для зворотного потоку гідророзриву) є типовою якістю води з найбільш помітним забрудненням мембрани PAM і найбільшою складністю в обробці.
I. Рідний PAM: унікальне джерело забруднення в нафтопромислових умовах
На відміну від PAM, який використовується для флокуляції води, PAM зазвичай використовується як засіб витіснення нафти, добавка до рідини для гідророзриву, агент-запобіжної дії води та кондиціонер для бурового розчину, який вводять у видобуту воду на нафтових родовищах. Цей тип PAM гідролізується та розкладається під дією високої температури та тиску пласта, рівномірно диспергуючи у воді в розчиненому стані, таким чином втручаючись у мембранну систему двома способами:
Знижена ефективність перед{0}}обробки: гідролізований PAM диспергує сиру нафту та зважені тверді речовини у воді, що ускладнює ефективне відділення крапель нафти та частинок шляхом коагуляції та седиментації, опосередковано збільшуючи навантаження на мембрану від забруднення;
Це безпосередньо спричиняє глибоку закупорку: молекули PAM мають той самий порядок величини, що й розмір пор мембрани, що дозволяє їм проникати через звичайні блоки попередньої обробки. Потрапляючи в мембранні канали, вони заплутуються і твердіють, утворюючи необоротну глибоку закупорку. Це основна причина, чому, навіть коли нафта та каламутність відповідають стандартам, мембранний потік продовжує зменшуватися.
Рисунок - Схематична діаграма мікроскопічного механізму, за допомогою якого PAM посилює забруднення мембрани
Джерело: "Застосування керамічних мембран у обробці-видобувної води нафтопромислів: вплив поліакриламіду та неорганічних солей"
Тим часом вода для повторного закачування нафтових родовищ зазвичай має характеристики високої жорсткості та високої мінералізації. Іони неорганічної солі стискають шар гідратації молекул PAM, змінюють конформацію молекулярного ланцюга, полегшуючи їх накопичення на поверхні мембрани та утворюючи більш щільний шар забруднення; водночас активні групи PAM з’єднують іони кальцію та магнію, сприяючи утворенню органічного-неорганічного комплексного накипу, значно покращуючи стабільність шару забруднення та значно знижуючи ефективність традиційного очищення кислотою та лугом.
Рисунок - Вплив концентрації неорганічної солі на зниження потоку керамічних мембран, забруднених PAM-
Джерело: "Застосування керамічних мембран у обробці-видобувної води нафтопромислів: вплив поліакриламіду та неорганічних солей"
II.Переваги керамічних плівок з карбіду кремнію в адаптації до різних сценаріїв
Раніше ми представили застосування комбінованої технології керамічної мембрани з карбіду кремнію в системах повторного закачування води в нафтові родовища.[дізнатися більше]Керамічні мембрани з карбіду кремнію відрізняються характеристиками видобутої води з високою солоністю та вмістом полімерів, ніж звичайні неорганічні мембрани.
Висока стійкість до корозії: відмінна хімічна стабільність, може витримувати широкий діапазон рН і високу сольову корозію в середовищі, і не має ризику корозійного пошкодження матеріалу під час тривалої-експлуатації у складній воді, що робить його придатним для важких умов роботи на нафтових родовищах.
Методи ремонту комплексні: для планового технічного обслуговування можна використовувати гарячий лужний розчин 60 градусів у поєднанні з циркуляційним очищенням EDTA для розкладання гелю PAM та хелатних іонів накипу, що може відновити 90% потоку; у разі сильного забруднення його можна регенерувати високо{2}}температурним кальцинуванням, щоб повністю розкласти затверділий PAM у порах мембрани, відновити ефективність мембранного елемента та подовжити термін його служби.
Важливо пояснити, що як очищення, так і регенерація є лікувальними заходами. Оптимізація процесу попередньої обробки та зменшення навантаження PAM на воду є основними способами забезпечити довгострокову-стабільну роботу системи.
Підсумокy
Фундаментальна проблема в експлуатації неорганічних мембран для води, що видобувається з нафтових родовищ, полягає в стійкому глибокому-забрудненні, спричиненому гідролізом розчиненої фосфорної кислоти (PAM). Його негативний вплив на мембранний потік значно перевищує вплив сирої нафти та зважених твердих речовин, і він синергізує з сильно засоленою водою, утворюючи складні-{3}}забруднення. Керамічні мембрани з карбіду кремнію з високою стійкістю до корозії та здатністю регенерувати-високу температуру краще підходять для таких складних сценаріїв глибокого очищення води. Однак для контролю засмічення мембрани все ще потрібно дотримуватися принципу «контроль джерела як основного підходу, відновлення-наприкінці-труби як доповнення», поєднуючи зниження-навантаження на передньому кінці зі стандартизованою експлуатацією та обслуговуванням для досягнення довгострокової-стабільної роботи системи.
Ми вітаємо професіоналів у галузі очищення води для обміну досвідом щодо контролю засмічення мембран та інженерних робіт.
Для технічної консультації та підбору рішення щодо карбідокремнієвих керамічних мембран, будь ласка, зв’яжіться з нами через приватне повідомлення.
Наша компанія постійно проводить набір на відповідні посади, і ми вітаємо заявки від професіоналів галузі.