סחיטת מים במים מיוצרים באמצעות דה-מולסיפייר

תוסף דה-אמפלסיפייר לנפט גולמי הוא אחד החומרים הכימיים העיקריים בטיפול בנוזלים המיוצרים בהפקת נפט וגז. 

תפקידם העיקרי הוא לשבש את אמולסיות השמן-מים היציבות בנוזלים המיוצרים, לאפשר הפרדה יעילה של נפט ומים, ולהניח את היסודות לאיסוף והובלת נפט גולמי, זיקוק וטיפול בשפכים בהתאם. 

ההסבר הבא מוצג מהיבטים של רקע היישום, מנגנון הפעולה, תרחישים ספציפיים ונקודות מפתח: 

1. רקע יישום של סחיטת מים באמצעות דה-אמולסיפייר: היווצרות וסכנות של אמולסיות בנוזלים המופקים. במהלך הפקת נפט וגז, נפט גולמי מתערבב עם מי התצורה ומים מוזרקים (כגון הזרקת מים ותמיסות פולימר בהפקת נפט משנית/שלישונית) תחת השפעת לחץ גבוה, גזירה וערבוב. בינתיים, מתחלבים טבעיים בתצורה (כגון אספלטנים, שרפים, פרפין, חלקיקי חרסית וכו') סופחים בממשק שמן-מים, ויוצרים אמולסיות יציבות (בדרך כלל מים-בשמן (W/O) או שמן-במים (O/W), או אמולסיות מורכבות). 

אמולסיות יציבות אלו עלולות לגרום לבעיות הבאות: עלייה בתכולת המים של נפט גולמי, מה שמגביר את צריכת האנרגיה בתחבורה (נוכחות מים מגבירה את הצמיגות והצפיפות). בזיקוק לאחר מכן, מים עלולים להוביל לקורוזיה של הציוד ולהרעלת הזרז. אם השפכים השומניים מוזרמים ישירות, הם יזהמו את הסביבה ויגרמו לבזבוז משאבי נפט. היציבות הגבוהה של האמולסיה עלולה לחסום צינורות וציוד, דבר המשפיע על יעילות החילוץ. 

2. מנגנון הפעולה של תוסף דה-מולסיפייר לנפט גולמי.

תוסף דה-אמולסיפייר לנפט גולמי משבש את יציבות האמולסיות ומקדם הפרדת שמן-מים באמצעות השיטות הבאות: 

1). ספיחה תחרותית בממשק: תוסף דה-אמולסיפייר עבור מולקולות של חומרי נפט גולמי (כגון פוליאתרים ואמינים) נוטה יותר לספוח בממשק שמן-מים בהשוואה למתחלבים טבעיים, ובכך מחליף את המתחלבים המקוריים ומחליש את חוזק שכבת הממשק. 

2). הפחתת מתח בין-פנים: הקבוצות ההידרופיליות-ליפופיליות של מולקולות חומר מפרק אמולסיה עבור נפט גולמי (עם ערך HLB מתאים) יכולות להפחית את מתח בין-פנים בין נפט למים, מה שמקל על טיפות קטנות להתנגש ולהתמזג. 

3). הרס מבנה שכבת הפנים: חלק מתוספי האמולסיפיירים (כגון סוגים קטיוניים) יכולים לנטרל את המטען של מתחלבים טבעיים (המטוענים שלילית), ולהרוס את היציבות החשמלית של שכבת הפנים. או שבאמצעות שזירה של שרשרת מולקולרית, שבירות שכבת הפנים גוברת, מה שהופך אותה למועדת לקריעה. 

4). קידום התלכדות טיפות: סחיפה של מים המופקים יכולה לחבר מספר טיפות קטנות באמצעות אפקט גישור דדדההה, מה שמקדם את הצטברותן לטיפות גדולות, אשר בסופו של דבר שוקעות ונפרדות עקב הפרש הצפיפות. 

3. תרחישי יישום ספציפיים 

יישום חומר לייבוש מים מיוצר משתרע על פני כל תהליך הטיפול בנוזל המיוצר. התרחישים המרכזיים כוללים: 

1). ראש הבאר וקישורי איסוף והובלה - לאחר שהנוזל המופק משוחרר מראש הבאר, הוא עובר תחילה הפרדה ראשונית (כגון בנוקאאוט של מים חופשיים). הוספת חומר סחיטת מים בתחליב מסיר אמולסיה בשלב זה יכולה להסיר במהירות מים חופשיים, להפחית את תכולת המים של הנפט הגולמי (ממעל 50% לפחות מ-10%) ולהפחית את עומס הטיפול שלאחר מכן. עבור נפט גולמי בעל צמיגות גבוהה ותכולת שעווה גבוהה, תוסף מסיר אמולסיה עבור נפט גולמי משמש לעתים קרובות בשילוב עם מפחית צמיגות ומעכבי פרפין כדי לשפר את יעילות האיסוף וההובלה. 

2). תהליך סחיטת נפט גולמי

סחיטה תרמוכימית: הוספת חומר סחיטה למים המופקים בתנאי חימום (40-80 מעלות צלזיוס, הפחתת צמיגות), ורוב המים מופרדים באמצעות שיקוע סטטי. זה מתאים לאמולסיות בעלות יציבות בינונית עד נמוכה. 

סחיטה אלקטרוכימית: עבור אמולסיות בעלות יציבות גבוהה (כגון סוג W/O עם תכולה גבוהה של מתחלבים), תחת פעולת שדה חשמלי (טיפות מים נעות בכיוון עם מטען), בשילוב עם חומר דה-מולסיפייר מקדם את ההתנגשות וההתלכדות של טיפות המים, ובסופו של דבר מפחיתים את תכולת המים של נפט גולמי לפחות מ-0.5% (עומדים בתקן הייצוא). 

3). טיפול בביוב שמנוני 

לשפכים הנוצרים לאחר סחיטת הנוזלים המופקים יש תכולת שמן גבוהה (1000-10000 מ"ג/ליטר) וזקוקים לטיפול נוסף (כדי לעמוד בתקנים להזרקה חוזרת או פריקה). עבור אמולסיה מסוג O/W בשפכים, יש להוסיף תוסף מסיס במים להסרת אמולסיה לנפט גולמי כדי לשבש את שכבת הפנים של טיפות השמן, ולגרום לטיפות השמן להתגבש ולצוף. לאחר מכן, באמצעות תהליכים כמו ציפה וסינון, תכולת השמן מצטמצמת לפחות מ-10 מ"ג/ליטר. 

4). טיפול בנוזלים המיוצרים במיוחד 

נוזלים להפקת נפט שלישוני: כגון נוזלים להצפה בפולימרים (המכילים PAM) והצפה ב-אֶפעֶה (המכילים אלקלי, חומר פעיל שטח ופולימר). לאמולסיות יציבות גבוהה במיוחד. נדרשים חומרי ייבוש מיוחדים עמידים למלחים ואלקליות במים המופקים (כגון פוליאתרמינים שעברו שינוי וקופולימרים בלוק), ודה-מולסיפיקציה מושגת באמצעות מבנה מולקולרי עמיד לסביבות קשות. 

נוזלים המופקים משמן כבד/שמן כבד במיוחד: בשל התכולה הגבוהה של אספלטן ושרפים, לאמולסיות יש צמיגות גבוהה. יש צורך בהסרת מים במים המופקים בחומרים בעלי ערך HLB גבוה (כגון קופולימרים בלוק פוליאוקסיאתילן-פוליאוקסיפרופילן), בשילוב עם טמפרטורות גבוהות (100-200 מעלות צלזיוס) כדי לשפר את תהליך הדה-מולסיפיקציה. 

4. נקודות בחירה ויישום של תוסף דה-מולסיפייר לנפט גולמי 

1). תאימות: יש לבחור את סוג חומר הסחיטה של חומר הסרת המים בהתאם לסוג האמולסיה (W/O או O/W), תכונות הנפט הגולמי (צפיפות, צמיגות, הרכב המתחלבים) ואיכות המים (דרגת מינרליזציה, pH). חומרי הסחיטה הלא-יוניים הם הנפוצים ביותר (כגון פוליאתרים); חומרי הסחיטה הקטיוניים מתאימים למערכות עם תכולת חרסית גבוהה. 

2. בקרת מינון: המינון הוא בדרך כלל 50-500 מ"ג/ליטר (בהתבסס על הנוזל המיוצר). מינון מוגזם עלול לגרום לאמולסיה משנית, ויש לקבוע את המינון האופטימלי באמצעות בדיקות בבקבוק. 

3. תיאום תהליכים: אפקט הדה-מולסיפיקציה קשור קשר הדוק לטמפרטורה, זמן שהייה ועוצמת ערבוב (לדוגמה, טמפרטורה גבוהה מאיצה את הדה-מולסיפיקציה אך מגבירה את צריכת האנרגיה, ויש למצוא איזון). 

4. דרישות סביבתיות: יש לתת עדיפות לחומר סחיטת מים מתכלה ובעל רעילות נמוכה (כגון מוצרי פולימרים טבעיים שעברו שינוי) כדי למנוע זיהום הקרקע או מי התהום. 

5. מגמות פיתוח עם התקדמות הפקת נפט וגז לכיוון בארות עמוקות, שמנים כבדים ושדות הפקת נפט שלישוני, סחיטת אמולסיית דה-מולסיפייר מתפתחת לכיוון:

יעילות גבוהה (מינון נמוך, דה-אמסיפיקציה מהירה), רב-פונקציונליות (שילוב דה-אמסיפיקציה, הפחתת צמיגות ומניעת אבנית), ידידותיות לסביבה (מתכלה ביולוגית) ואינטליגנציה (תכנון מותאם אישית של המבנה המולקולרי עבור נוזלים ספציפיים המיוצרים) כדי לעמוד בדרישות הטיפול של נוזלים מורכבים המיוצרים. 

לסיכום, חומר סחיטת מים באמצעות דה-אמולסיפייר הוא קריטי להשגת טיהור נפט גולמי וטיפול בשפכים תואם לתקנים על ידי שיבוש מדויק של יציבות האמולסיות בנוזלים המיוצרים, ובכך משפיע ישירות על הביצועים הכלכליים והסביבתיים של הפקת נפט וגז.

מאפיינים ספציפיים לתעשייה

תכונות אחרות

יכולת אספקה

זמן אספקה

סדנת הסינתזה של Jiufang טק

מעבדת Jiufang