Пример из практики: Фильтровальные мешки для очистки сточных вод, образующихся при добыче нефти и газа.

Пример из практики: Фильтровальные мешки для очистки сточных вод, образующихся при добыче нефти и газа.

Сточные воды, образующиеся при добыче нефти и газа на суше и на шельфе, являются крупнейшим побочным продуктом таких работ и содержат взвешенные твердые частицы, капли сырой нефти, растворенные минералы и коррозионно-активные химические вещества. Нефильтрованные сточные воды вызывают серьезные проблемы, включая образование накипи в трубопроводах, засорение закачиваемых резервуаров, износ насосов и нарушения экологических норм. В данном исследовании рассматривается среднее по размеру наземное нефтяное месторождение в северном Китае, где для предварительной фильтрации и обратной закачки сточных вод используются промышленные фильтрующие мешки для жидкостей. Рассматриваются фактические условия эксплуатации, технические характеристики используемых фильтрующих мешков, операционные проблемы и окончательные результаты оптимизации.

На нефтедобывающем месторождении ежедневно перерабатывается приблизительно 1200 кубических метров попутной воды для закачки в скважины и стандартного сброса. Первоначальная система очистки использовала только простые сетчатые фильтры, которые неэффективно удаляли мелкие взвешенные частицы и диспергированную нефть, что приводило к частым засорам оборудования и ухудшению качества воды. Для стандартизации технических данных и уточнения параметров применения, условия работы на месте и соответствующие характеристики фильтрующих мешков приведены в таблице ниже для наглядности.

В вышеуказанных жестких и стабильных условиях эксплуатации исходное фильтрующее оборудование не могло эффективно задерживать мелкие частицы и диспергировать нефть. Длительная эксплуатация приводила к образованию отложений в трубопроводах, засорению прецизионных фильтров, износу корпуса насоса и увеличению частоты технического обслуживания на месторождении, что серьезно ограничивало стабильность закачки добываемой воды и соответствие стандартам сброса.

Для полного решения проблем водоподготовки на месте нефтедобычи были внедрены специально разработанные полипропиленовые фильтрующие мешки для жидкостей, полностью адаптированные к условиям работы с попутной водой. Как показано в таблице, выбранные фильтрующие мешки стандарта №2 универсально совместимы с обычными корпусами фильтровальных мешков из нержавеющей стали, отличаются высокой практичностью и удобством замены. Высокоплотный иглопробивной полипропиленовый материал обладает превосходной кислото- и щелочестойкостью, а также устойчивостью к коррозии хлоридами, идеально подходящей для слабощелочной и высокохлоридной воды. Максимальная термостойкость составляет 95 °C, что значительно превышает фактический диапазон рабочих температур воды, гарантируя отсутствие деформации материала или снижения производительности при длительной эксплуатации при высоких температурах.

С точки зрения эффективности фильтрации, конструкция с точностью до 10 мкм обеспечивает баланс между эффективным перехватом и беспрепятственным потоком воды, избегая чрезмерного падения давления в системе. Бесшовная конструкция, сваренная ультразвуковым методом, исключает отслоение волокон, предотвращая вторичное загрязнение добываемой воды. Один фильтрующий мешок обеспечивает эффективную площадь фильтрации 0,75 м² и вмещает 2,8 кг загрязнений, что подходит для сценариев непрерывной фильтрации с высоким расходом и высоким уровнем загрязнения на нефтепромыслах. Система настроена на предупреждающую разницу давлений 0,05–0,1 МПа; своевременная замена мешка при достижении этого порога обеспечивает долговременную стабильную работу системы фильтрации. По сравнению с обычными полиэфирными фильтрующими мешками, полипропиленовый материал обладает выдающимися гидрофобными свойствами, что значительно оптимизирует эффект удаления мельчайших капель масла и взвешенных частиц.

После трех месяцев непрерывной эксплуатации в полевых условиях система фильтрации продемонстрировала значительные результаты оптимизации. Содержание взвешенных твердых частиц в очищенной сточной воде стабильно снизилось ниже 15 мг/л, а содержание остаточного масла уменьшилось до менее 5 мг/л, что полностью соответствует стандартам закачки в нефтепромысловое оборудование и экологическим нормам. Частота засорения последующих прецизионных фильтров и трубопроводов для закачки воды снизилась на 85%, а цикл технического обслуживания насосов для закачки воды увеличился с 15 до 90 дней. Фильтрующие мешки демонстрируют стабильные структурные характеристики в условиях длительной работы при высоких температурах и коррозионной среде, без деформаций, повреждений или отслоения волокон. Стандартизированный размер позволяет быстро производить замену, сокращая время простоя системы и повышая общую эффективность водоподготовки.

Данный случай подтверждает, что фильтрующие мешки для жидкостей, подобранные по параметрам, являются экономичным и эффективным основным оборудованием для очистки сточных вод нефтегазодобычи. Разумный выбор материалов, точная конфигурация и конструкция позволяют фильтрующим мешкам адаптироваться к суровым условиям работы со сточными водами, стабилизировать качество воды, снизить эксплуатационные и технические затраты, а также обеспечить надежную защиту при закачке воды в нефтепромысловые системы и очистке добываемой продукции.