Применение систем водоподготовки в нефтедобыче и нефтеизвлечении

Решение в этой области основываются на патентованной технологии вихревого генератора и технологической платформе VPT — технологии вихревой обработки. Вихрь в потоковой среде можно косвенно применять, используя различные эффекты, такие как образование области низкого давления в центре вихря. Технологию можно применять в различных областях, с различной степенью эффективности, в том числе для отделения нефти от воды.

Имеются четыре области применения, основанные на платформе VPT, системах вихреобразнования (2 варианта), DAF, тоесть хлопьеобразование осадка растворенным воздухом(ХОРВ), и процесс удаления глинистого раствора. Компания Watreco работала над пятым решением, которое могло бы отделять нефть от воды, и которое позволяло бы извлекать нефть для последующего применения. Все перечисленные решения могут применяться в различных областях процесса нефтедобычи, но также для нефтеизвлечения и очистки воды после разливов или аварий.

Вихревые системы могут разделять смесь нефти в открытой трубе, см. рисунок 1, или в закрытой системе (под давлением), см. рисунок ранее в разделе «Аэрация». Жидкость закручивается внутри трубы, и нефть, плавающая близко к поверхности трубы, увлекается в центр вихря по причине образования области низкого давления. Затем нефть «вплетается» в центральную нить и ее можно отделить от водяной массы, выведя через концентрическое отверстие. В зависимости от степени «свободной» нефти, то есть нефти, которая плавает на поверхности, ее можно удалить с непосредственно вакуумной системой.

Однако, если содержание нефти в воде больше, в форме эмульсии в большей или меньшей степени, можно применять систему ХОРВ, либо отдельно, либо совместно с вихревой системой. Эта система позволяет добавить в воду большое количество мелких (микроскопических) пузырьков воздуха, см. рисунок 2.

Эти мелкие пузырьки воздуха «липкие», то есть нефть будет прилипать к их поверхности и выноситься к поверхности. Поскольку количество пузырьков очень велико, это решение может быть очень эффективным при отделении нефти от воды. ХОРВ также очень эффективно в отделении алевритовой фракции и других мелкодисперсных субстанций от воды. Разнообразные субстанции будут плавать в воде вместе с пузырьками по направлению к поверхности или к верхней точке системы, где их можно будет удалить с помощью вихревой системы.

Если твердые частицы в жидкости более крупные или тяжелые, их можно выделить с помощью системы удаления глинистого раствора Watreco.На рисунке 3 продемонстрирован принцип отделения тяжелых или крупнозернистых материалов от воды, применяемый в оборудовании Watreco. В основе — усовершенствованная технология осадкообразования, при которой вода с твердыми частицами вращается в плоском и круглом контейнере. Пока твердый осадок падает на дно контейнера с вращающейся водой, частицы вращаются вместе с ней. Когда они достигают дна, они ложатся по спиральному рисунку, двигаясь к центру, откуда их можно будет удалить.

Используя общеупотребимую терминологию, такой эффект называется «эффект чаинок», его можно наблюдать, когда пьешь чай. Если помещатьв чашке чай, в котором есть немного чаинок, то можно увидеть, как они оседают спирально по направлению к центру чашки и собираются в небольшой холмик.

Твердые частицы, собранные в центре, можно удалить с помощью вакуумной системы или добавив в конструкцию снизу трубу для вывода частиц вместе с небольшим количеством воды. Систему отделения глинистого раствора можно совместить с вихревой системой в одном эффективном и компактном блоке.

Если нефть случайно разливается в воде, для ее извлечения существует еще один метод. В нем используется водоотталкивающий и нефтесобирающий материал, как например, различные виды пластика в форме волокна. Такая система позволит нефти впитаться в волокно, при этом вода в волокно не впитывается совсем. При максимально верном определении состава волокна оно может впитать в себя нефть массой в 20 раз больше собственного. Пропитанные нефтью волокна можно отделить от воды уже описанными ранее методами. Нефть просто извлекается плавлением волокон, при котором волокна растворяются в нефти и могут быть выделены в форме нефти. Существует несколько методик, в которых применяется схожая технология, но пока что ни одна из них не позволяет извлекать нефть в форме сырца. Наш метод также применим для очистки песчаных и каменистых пляжей от старой нефти.

Методики, которые испытывала компания Watreco, демонстрируют очень высокий потенциал, который позволит повысить эффективность процессов нефтедобычи и нефтеизвлечения. Важно отметить, что в случае аварийных ситуаций с участием нефти, она не теряется, а восстанавливается как нефть для последующего применения.

Компания Watreco также разработала и протестировала описанный метод в небольших масштабах в лабораторных условиях. Чтобы провести проверочные испытания в большем масштабе и построить опытные образцы продукции, Watreco требуется партнер, который бы обладал средствами и знаниями для совместной работы в направлении разработки окончательного варианта конструкции.

См. также:

— Орошение растительных культур
— Аквакультура и  рыбоводство
— Аэрация водоёмов и сточных вод
— Системы защиты от накипи
— Очищение воды для жилых домов и предприятий общепита
— Производство бетона высокого качества