СРАЗУ ПОМОЩЬ 0039 0434 516332

Добыча сланцевого газа: обработка воды, используемой для гидроразрыва

By 15 сентября 2016case, oil, pcf

Заказчик
Заказчиком является компания из восточно-европейской группы, специализирующаяся на выполнении буровых работ и обслуживании скважин в области разведки/добычи полезных ископаемых.

Задача
Сланцы – это осадочная порода, состоящая в основном из глинистых частиц. Сланцевый газ добывают в сланцевых отложениях, богатых органическими веществами, в которых обычно содержится как нефть, так и газ (90% метана). Такие месторождения являются важным источником природного газа в США, Канаде, Европе, Азии и Австралии.

Газ содержится в микропорах и в слабопроницаемых сланцах, его сложно добывать без искусственного разрыва пласта. При освоении месторождений сланцевого газа, для увеличения проницаемости применяется комбинированная технология с последовательным гидроразрывом пласта и заканчиванием горизонтальных скважин. Скважины бурят вертикально или горизонтально, после чего выполняется их гидравлический разрыв, чтобы увеличить отдачу сланцевого газа. Для этого производится закачка воды на глубину под большим давлением. Впоследствии эту воду необходимо собрать и обработать.

Решение
Заказчику поставлена установка водоочистки, включающая систему осветления/хлопьеобразования и фильтр-прессы, а также две ступени обработки в выпарных аппаратах. Сначала сточная вода проходит через установку осветления/хлопьеобразования, в которой используются химические реагенты для частичного осаждения взвешенных частиц и тяжелых металлов. Затем вода поступает на фильтр-пресс, где из водной фракции выделяются твердые вещества.
Осветленная вода, содержащая органические загрязнения и высокие концентрации хлоридов и сульфатов, направляется в выпарные аппараты EVALED®. Первая ступень включает три аппарата EVALED® PC E8000, каждый из которых производит 8 000 литров дистиллята в сутки и имеет удельное потребление энергии 0,15 кВт.ч на литр. В этих аппаратах выделяется вода в объеме около 70% от поступающего расхода. Концентрат с первой ступени выпаривания подается в два выпарных аппарата EVALED® PC R2000 (производительность каждого из них 2 000 л/сут., удельное потребление энергии 0.12 кВт.ч/л). Эти аппараты дополнительно уменьшают объем отходов в 1,5 раза. Выделенный дистиллят сбрасывается в почву, а концентрат собирается и передается на утилизацию специализированному подрядчику.

Результаты и преимущества
Аппараты EVALED® PC E8000 производят жидкий концентрат, содержащий растворенные вещества в концентрации до 300 г/л, а концентрат после аппаратов R2000 содержит до 450 г солей на литр.
Выпарные установки обеспечивают отличное качество дистиллята и уменьшение объема отходов.
В следующей таблице представлены физические и химические характеристики воды гидроразрыва и дистиллята после выпаривания.

Параметр Ед.изм. Вода гидроразрыва Дистиллят
pH 6 -7 7 – 8
Взвешенные вещества мг/л 2000 – 4000 < 5
Общий растворенный остаток 105°C % 3 – 10 < 0.1
Электропроводность мкСм/см 40000 – 65000 50 – 200
ХПК мг/л 1500 – 5500 150 – 200
Хлориды мг/л 15000 – 45000 < 50
Сульфаты мг/л 1000 – 6000 < 10
Нефтепродукты мг/л 1000 – 2000 < 50
Кальций мг/л 200 -1800 (*) < 2

— (*) до осветления/хлопьеобразования
Дополнительное удобство использования аппаратов EVALED® при выполнении гидроразрыва связано с тем, что их можно перемещать с одной площадки на другую, в зависимости от того, где производится бурение.