În textul precedent, am descris sistematic mecanismul de încrustare și diferențele de PAM pe membranele anorganice. Printre diferitele scenarii de aplicații industriale, apa produsă de zăcăminte de petrol și gaze (inclusiv apa produsă prin inundarea polimerilor și fluidul de reflux prin fracturare) este calitatea tipică a apei cu cea mai proeminentă încrustare a membranei PAM și cea mai mare dificultate în tratare.
I. PAM nativ: O sursă unică de contaminare în câmpurile petroliere
Spre deosebire de PAM utilizat pentru flocularea tratării apei, PAM este folosit în mod obișnuit ca agent de deplasare a uleiului, aditiv pentru fluid de fracturare, agent de oprire-apă și agent de condiționare a fluidului de foraj, injectat în apa produsă în câmpurile petroliere. Acest tip de PAM se hidrolizează și se degradează la temperatura și presiunea ridicată a formațiunii, dispersându-se uniform în apă în stare dizolvată, interferând astfel cu sistemul membranar în două moduri:
Eficiență redusă de tratament-frontal: PAM hidrolizat dispersează țițeiul și solidele în suspensie în apă, făcând mai dificilă separarea eficientă a picăturilor și particulelor de ulei prin coagulare și sedimentare, crescând indirect sarcina de murdărie a unității cu membrană;
Acest lucru provoacă direct blocaj profund: moleculele PAM sunt de același ordin de mărime ca dimensiunea porilor membranei, permițându-le să pătrundă în unitățile convenționale de pretratare. Odată intrat în canalele membranei, acestea se încurcă și se solidifică, formând blocaj profund ireversibil. Acesta este motivul principal pentru care, chiar și atunci când uleiul și turbiditatea îndeplinesc standardele, fluxul membranei continuă să scadă.
Figura - Diagrama schematică a mecanismului microscopic prin care PAM exacerbează murdărirea membranei
Sursa: „Aplicarea membranelor ceramice în tratarea apei produse-pe zăcămintele petroliere: efectele poliacrilamidei și ale sărurilor anorganice”
Între timp, apa de reinjectare a câmpurilor petroliere are, în general, caracteristicile de duritate ridicată și mineralizare ridicată. Ionii de sare anorganică comprimă stratul de hidratare al moleculelor PAM, modifică conformația lanțului molecular, făcându-le mai ușor de acumulat pe suprafața membranei și formează un strat de murdărie mai dens; în același timp, grupele active ale complexului de ioni de calciu și magneziu PAM, promovând formarea calcarului complex organic-anorganic, îmbunătățind semnificativ stabilitatea stratului de murdărie și reducând semnificativ eficiența curățării convenționale cu acid și alcali.
Figura - Efectul concentrației de sare anorganică asupra scăderii fluxului membranelor ceramice contaminate cu PAM-
Sursa: „Aplicarea membranelor ceramice în tratarea apei produse-pe zăcămintele petroliere: efectele poliacrilamidei și ale sărurilor anorganice”
II.Avantajele filmelor ceramice cu carbură de siliciu în adaptarea la diverse scenarii
Anterior, am introdus aplicarea tehnologiei combinate cu membrane ceramice cu carbură de siliciu în sistemele de apă de reinjecție a câmpurilor petroliere.[află mai multe]Pentru caracteristicile apei produse cu salinitate ridicată și conținut de polimeri, membranele ceramice cu carbură de siliciu oferă o adaptabilitate superioară la diferite condiții de funcționare în comparație cu membranele anorganice obișnuite.
Rezistență puternică la coroziune: stabilitate chimică excelentă, poate rezista la o gamă largă de pH și un mediu cu coroziune ridicată a sărurilor și nu prezintă niciun risc de deteriorare a materialelor coroziune în timpul funcționării pe termen lung-în condiții complexe de calitate a apei, ceea ce îl face potrivit pentru condiții dure de lucru în câmpurile petroliere.
Metodele de reparație sunt cuprinzătoare: întreținerea de rutină poate folosi o soluție alcalină fierbinte la 60 de grade în combinație cu curățarea în circulație cu EDTA pentru a descompune gelul PAM și ionii de calcar de chelat, care pot restabili 90% din flux; în caz de murdărie severă, acesta poate fi regenerat prin calcinare la temperatură-înaltă pentru a descompune complet PAM solidificat în porii membranei, a restabili performanța elementului de membrană și a prelungi durata de viață a acestuia.
Este important de clarificat faptul că curățarea și regenerarea sunt ambele măsuri de remediere. Optimizarea procesului de pretratare și reducerea sarcinii PAM asupra apei sunt modalitățile fundamentale de a asigura funcționarea stabilă-pe termen lung a sistemului.
Rezumaty
Provocarea fundamentală în operarea membranelor anorganice pentru apa produsă de zăcămintele petroliere constă în murdăria persistentă, profundă-, cauzată de hidroliza dizolvată a acidului fosforic (PAM). Impactul său negativ asupra fluxului membranei îl depășește cu mult pe cel al țițeiului și al solidelor în suspensie și face sinergie cu apa foarte salinizată pentru a forma murdări complexe mai dificil de--de gestionat. Membranele ceramice cu carbură de siliciu, cu rezistența lor puternică la coroziune și capabilitățile de regenerare la temperatură înaltă-, sunt mai potrivite pentru astfel de scenarii complexe de tratare profundă a calității apei. Cu toate acestea, controlul murdării membranei trebuie să respecte principiul „controlului sursei ca abordare principală, remedierea sfârșitului-de-conductelor ca supliment”, combinând reducerea sarcinii frontale-cu operarea și întreținerea standardizate pentru a obține o funcționare stabilă a sistemului pe termen lung-.
Salutăm profesioniștii din industria de tratare a apei pentru a face schimb de experiență în ceea ce privește controlul murdării membranelor și operarea de inginerie.
Pentru consultanță tehnică și potrivire a soluțiilor cu privire la membranele ceramice cu carbură de siliciu, nu ezitați să ne contactați prin mesaj privat.
Compania noastră recrutează în mod constant pentru poziții conexe și salutăm cererile de la profesioniști din industrie.