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经济高效的钻井平台污水解决方案 |
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作者：Martin Neander Alfa laval公司 来源：流程工业 |
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对于石油行业的企业来说，保证作业环保的安全性至关重要。然而，有关油轮和近海钻井平台上的石油泄露的报道屡见不鲜，不仅会影响到公众的看法，甚至遭到投资商们的背弃，更重要的是这对海洋环境将造成严重破坏。
在钻井采油时，采取往注水井中泵入大量注射水，以保持开采系统中的压力，迫使碳氢化合物进入到生产井，地层水和浓盐水会随着石油一道抽取上来。所有这些水通常都会被油、天然低分子量碳氢化合物、无机盐以及工艺用化学药品所污染，都会对环境造成危害，必须经过净化处理后才能排放到海洋中。国际海事机构的条例中规定，钻井平台排放的污水中油含量不得超过15ppm。但不同的国家和地区还会采用适宜当地的立法，石油行业的各家公司都必须遵守，而且立法条例的严厉程度也不相同。
图1 “马士基开发者”号钻探平台正在驶往墨西哥海湾，首次选用阿法拉伐Phoenix系统的工厂将投入使用
马士基钻井公司在移动式近海钻井平台方面是全球最大的钻井承包商之一。它拥有一支遍布全球的钻井船队，并为石油公司提供各种移动式的生产设备。该公司已经把改善环境纳入到了公司的整体发展战略中。马士基钻井公司副总裁兼技术总监Gregers Kudsk先生说，“为了实现公司的战略目标，我们执行综合的环境绩效方案，该方案明确了我们减少废气排放和降低生产给环境带来影响的底线。”
钻井平台上所产生的污水
海上石油钻井作业会产生大量的油、水和固体的混合物。这种混合物通常呈现为复杂的乳化液，很难用传统的分离系统来进行处理。在海洋环境下对其进行净化处理，是一项复杂的技术任务。
图2 就移动式近海钻井平台而言，马士基钻井公司是全球最大的钻井承包商之一
通常采用的解决方法是将钻井平台上的污水在运送到岸上进行净化处理之前先储存起来，这笔费用通常由石油公司来支付，每年净化处理污水需要的费用高达60万欧元。“对于马士基钻井公司来说，寻找一种可以直接在钻井平台上处理所有污水的解决方案，一直是我们石油钻井作业的目标”，丹麦马士基钻井公司技术支持部负责人Ulrik Friis说，“这些污水包括船底污水、油仓清洗水、甲板排水以及钻井平台排水。”
采用静态过滤装置、机械分离设备和化学药剂处理等方法是在石油钻井平台上净化污染水的解决方案，但这些方案都无法对含油污水进行经济高效的处理。重力沉降工艺是一种缓慢而低效率的方法，既需要占用大量的空间，又需要使用大量的化学药剂，过滤系统也只能将固体与液体互相分离，整个工艺处理能力有限。而离心分离技术单独使用，无法有效去除各种不同浓度、不同流速的所有污染物。“静态过滤比机械分离的成本低”，Ulrik Friis说，“但我认为，仅仅采用过滤技术，效果不如分离工艺。钻井泥浆会生成各种不同的乳胶状液体，过滤方法无法对其进行很好的处理。”
阿法拉伐Phoenix的新系统
马士基钻井公司对化学处理系统进行了试验，其结果非常有效，但是作业成本高，并且使用化学药剂是其主要的不利因素。马士基钻井公司想要确定，使用化学药剂的过滤方法是否可以与阿法拉伐的机械方法相结合，用于在石油钻井平台上净化污水。因为在里海深水区半潜式石油钻井平台“马士基探索”号上，已经采用了阿法拉伐的机械净化处理工艺。
因此，马士基钻井公司邀请了芬兰的凯美拉（Kemira）化学品公司和阿法拉伐公司共同进行试验。最终研制出了一个称为阿法拉伐Phoenix的新系统，它包括一个沉降式离心机模块，一个带筛网过滤器模块以及一个碟片离心机模块。
阿法拉伐的油污水处理业务经理Franck Gregoire补充说，“马士基钻井公司详细阐述了系统的工作要求，我们为其派出了液体分离专家。我们深知，只有清楚地了解用户需求才能一起合作开发出新系统。”
Phoenix系统的工作流程分为三道工序：
沉降式离心机去除其中大部分的固体；
筛网设备可去除其中的乳胶状液体；
碟片离心机去除其中的油及剩余固体。
这个三道工序解决方案，通过改型后最初安装在“马士基探索者”号钻井平台上。结果证明，它不仅坚固耐用，还非常灵活。随后，第一台工厂制造的Phoenix系统被安装在了“马士基开发者”号钻井平台上。这是一个非常先进的全新的深海开采半潜式石油钻探平台，已于2009年中期在墨西哥海湾投入使用，挪威国家石油海德鲁公司（StatoilHydro）是它的第一位客户。
“我们在‘马士基开发者’号钻探平台上安装Phoenix系统边线非常出色”，Ulrik Friis说，“‘马士基探索者’号钻探平台上的改装设备与新的Phoenix系统之间的差别在于，新系统具有更强的控制性。在新的Phoenix系统设备上，各种不同的部件能够更加密切地协同作业，操作更加直观，自动化程度更高。”
除了具有体积小、节省空间，重量轻的特色外， Phoenix系统应用在钻井平台上只需要一个30m3的污水储水箱（通常普通储水箱的容积必须足够大，以容纳300~500m3的污水）。
Ulrik Friis指出，“在钻探平台上处理污水，对石油公司来说，具有极大的吸引力，因为他们不需要再花钱将污水运到海岸上去处理了。这就是马士基集团所具有的一大优势。”
新的Phoenix系统还将安装在另外两台类似的半潜式钻探平台上。这两个钻探平台目前正在新加坡的吉宝远东（Keppel Fels）造船厂建造，其中第一个钻探平台将在澳大利亚交付给伍德赛德（Woodside）石油公司使用，并于2010年春季投入运行。
对这一新系统Ulrik Friis表示，“我们的期望非常高，如果Phoenix系统的实用获得成功，那么它就极有可能成为未来我们钻探平台上的标准设备。”
公司介绍
马士基钻井公司隶属于AP Moller–Maersk Group，是世界上最大的移动式近海钻探平台石油钻探承包商之一。公司成立于1972年，总部位于丹麦哥本哈根以北的灵比（Lyngby）。在11个国家设有办事处，在全世界共有雇员9500人。在北海、文莱、迪拜、里海、墨西哥海湾和其他地区，共有26个石油钻井平台投入使用。(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(10/22/2010) |
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