حقن المياه والفلاتر

غمر الماء ، أو غمر المياه ، هو حقن الماء في خزان للحفاظ على الضغط (المعروف أيضًا باسم إزاحة المسامية) أو لدفع النفط نحو البئر لزيادة الإنتاج.حقن الماء قد توجد الآبار على الشاطئ وفي البحر لتعزيز استخلاص النفط من الخزانات الحالية ، ويمكن عادةً استخراج 30٪ فقط من النفط الموجود في الخزان ، ولكن حقن المياه يزيد من معدل الاسترداد (المعروف باسم عامل الاسترداد) ويحافظ على إنتاجية الخزان لفترة أطول فترات من الزمن بدأت فيضانات المياه مصادفة في عام 1865 في بيثول ، بنسلفانيا.أصبح حقن الماء شائعًا في ولاية بنسلفانيا في ثمانينيات القرن التاسع عشر.

مصادر ماء الحقن

معظم مصادر المياه السائبة متاحة للتسريب ، وتستخدم مصادر المياه التالية لاستعادة النفط:غالبًا ما يتم استخدام المياه المنتجة كسوائل للحقن ، وهذا يقلل من احتمالية تلف التكوين بسبب السوائل غير المتوافقة ، على الرغم من وجود خطر التقشر أو التآكل في خطوط تدفق الحقن أو الأنابيب ، بالإضافة إلى ذلك ، يجب التخلص من المياه المنتجة الملوثة بالهيدروكربونات والمواد الصلبة في بطريقة ما ، والتصريف في المحيط أو النهر سيتطلب تنظيف التيار أولاً.ومع ذلك ، فإن المعالجة المطلوبة لجعل المياه المنتجة مناسبة لإعادة الحقن يمكن أن تكون مكلفة بنفس القدر.نظرًا لأن كمية المياه التي يتم إنتاجها لا تكفي أبدًا لتعويض كل الإنتاج (النفط والغاز والماء) ، يجب توفير مياه 'مكياج ' إضافية.يزيد خلط الماء من مصادر مختلفة من خطر التلوث.من المحتمل أن تكون مياه البحر هي المصدر الأكثر ملاءمة للمياه لمرافق الإنتاج البحرية ، حيث يمكن ضخها بعيدًا عن الشاطئ للحقول البرية ، وحيثما أمكن ، يتم وضع مآخذ المياه على أعماق كافية لتقليل تركيزات الطحالب ؛ ومع ذلك ، غالبًا ما يتم الترشيح وإزالة الأكسجين ومعالجة المبيدات الحيوية مطلوب.تتمتع المياه الجوفية المتماثلة من الناحية الهيكلية من طبقة المياه الجوفية بخلاف الخزان بميزة النقاء والتوافق الكيميائي ، إذا كان ذلك متاحًا.ومع ذلك ، هذا غير مسموح به إذا كانت طبقة المياه الجوفية مصدرًا لمياه الشرب ، كما هو الحال في المملكة العربية السعودية.يجب تنقية مياه النهر ومعالجتها بمبيدات الفطريات قبل حقنها.

المرشحات

تنقية المياه وتنظيفها وإزالة الشوائب مثل الرواسب والأصداف والرمل والطحالب والمواد البيولوجية الأخرى ، ويكون الترشيح النموذجي 2 ميكرون ، ولكنه يعتمد على متطلبات الخزان ، وبعد الترشيح تكون المادة المتبقية في المرشح جيدة بما يكفي لعدم انسداد مسام الخزان.تعد المرشحات الرملية تقنية ترشيح شائعة الاستخدام ، وتحتوي المرشحات الرملية على طبقات من جزيئات الرمل بأحجام مختلفة ، ويتدفق الماء عبر الطبقة الأولى الخشنة من الرمل وصولاً إلى أفضل أنواع الرمال ، ويتم عكس عملية تنظيف المرشحات ، وبعد تصفية الماء يستمر في دخول برج نزع الهواء.المرشحات الرملية ضخمة وثقيلة ولديها بعض الانسكابات الرملية وتتطلب مواد كيميائية لتحسين جودة المياه ، وهناك طريقة أكثر تعقيدًا وهي استخدام مرشح الشاشة ذاتي التنظيف التلقائي (مسح الشفط).المعالجة السليمة للمياه أمر بالغ الأهمية ؛خاصة بالنسبة للأنهار ومياه البحر ، يمكن أن تتباين جودة المياه المؤثرة على نطاق واسع (تكاثر الطحالب في الربيع ، والعواصف والتيارات المحيطية التي تزعج رواسب قاع البحر) ، والتي يمكن أن يكون لها تأثير كبير على أداء مرافق معالجة المياه ، وهذا يمكن أن يؤدي إلى رداءة نوعية المياه ، والحيوية. - انسداد الخزانات وانخفاض إنتاج النفط.

إزالة الأكسجين

يجب إزالة الأكسجين من الماء لأنه يعزز تآكل ونمو بعض البكتيريا ، حيث ينتج عن النمو البكتيري في الخزان كبريتيد الهيدروجين ، والذي يعد مصدرًا لمشاكل الإنتاج ويمكن أن يسد المسام في الصخور.يعمل برج إزالة الأكسجين على توصيل المياه المحقونة بتيار الغاز (يتوفر الغاز الطبيعي بسهولة في حقول النفط). يتدفق الماء المصفى أسفل برج نزع الهواء ويتناثر على سلسلة من الصواني أو التعبئة ، مما يتسبب في تحويل الهواء المذاب إلى تيار الهواء.طريقة بديلة أو تكميلية ، تستخدم أيضًا كنسخة احتياطية لأبراج إزالة الأكسجين ، هي إضافة كاسحات الأكسجين مثل الصوديوم وثنائي كبريتيت الأمونيوم.خيار آخر هو استخدام موصل الغشاء.تلامس الموصلات الغشائية الماء بتيار غاز خامل ، مثل النيتروجين ، لإزالة الأكسجين المذاب.الموصلات الغشائية خفيفة الوزن ومضغوطة ، مما يتيح تصميمات أصغر للأنظمة.

مضخة حقن

توجد مضخات حقن الماء عالية الضغط وعالية التدفق بالقرب من جهاز نزع الهواء ومضخات التعزيز ، حيث تملأ قاع الخزان بالمياه المفلترة ، والتي تعمل كمكبس يدفع الزيت نحو البئر ، ونتائج الحقن ليست كذلك سريع ، يستغرق وقتًا.