Краткий ответ: В нефтегазовой отрасли пластинчато-рамный или камерный фильтр-пресс обезвоживает буровой раствор, твёрдые частицы обратного потока после гидроразрыва и шлам нефтепереработки, чтобы твёрдые частицы можно было вывозить, а воду повторно использовать или сбрасывать. Пресс должен работать с нефтенасыщенными, иногда горячими или солёными суспензиями, поэтому предусматриваются полипропиленовые или покрытые плиты, маслостойкая ткань и, при необходимости, взрывозащищённое электрооборудование и закрытая система обработки кека.
Нефтегазовые операции создают три основных типа нагрузки на фильтр-пресс: обезвоживание бурового раствора на буровой площадке, удаление твёрдых частиц из воды гидроразрыва и обработка донных осадков резервуаров на НПЗ. Каждый требует специализированного пластинчато-рамного фильтр-пресса с материалами, устойчивыми к углеводородам, взрывозащищённым электрооборудованием ATEX/взрывобезопасным исполнением и мобильностью на салазках.
Чем нефтегазовые фильтр-прессы отличаются от стандартных промышленных
Три нефтепромысловые задачи имеют общие технические требования: (1) контакт с углеводородами исключает стандартные уплотнения из EPDM и прокладки из натуральной резины — Viton (FKM) является стандартным эластомером; (2) взрывозащищённые требования для зон класса I разделов 1/2 используйте двигатели с сертификацией ATEX, взрывобезопасные датчики и пневматические линии КИП в некоторых зонах; (3) мобильность для удалённых операций на промыслах означает монтаж на раме в 40-футовом морском контейнере или на прицепе; (4) высокое содержание хлоридов и H₂S требует применения дуплексной или супердуплексной нержавеющей стали для смачиваемых элементов рамы.
Три задачи нефтегазовой отрасли
Обезвоживание бурового шлама
Отработанный буровой раствор (на водной или нефтяной основе) подвергается фильтр-прессованию для извлечения базовой жидкости с целью повторного использования и получения штабелируемого твердого кека. Типичное извлечение: 70–85% базовой жидкости возвращается в активную систему, при этом кек содержит 35–50% твердых веществ и готов к землеванию или отверждению. Мобильный пресс площадью 200 м² перерабатывает 100–200 баррелей раствора в сутки.
Жидкость возврата после ГРП и пластовая вода
Вода возврата после гидроразрыва пласта содержит 100–2 000 мг/л взвешенных твердых частиц (песок, отложения, частицы пласта) и имеет различный химический состав. Фильтр-прессование удаляет взвешенные твердые частицы до уровня ниже 5 мг/л, что позволяет повторно использовать воду для следующего этапа ГРП. Общее содержание растворенных твердых веществ (TDS) требует отдельной обработки методом обратного осмоса или выпаривания — см. наши системы обратного осмоса для последующей доочистки.
Донный шлам резервуаров нефтеперерабатывающих заводов
Резервуары для хранения сырой нефти накапливают «донные отложения» — тяжелую эмульсию из углеводородов, воды и неорганических твердых частиц. Фильтр-прессование разделяет три фазы: нефть извлекается как продаваемый продукт, вода направляется на очистные сооружения, а твердые частицы обезвоживаются до кека влажностью 30-40% для сжигания или термической десорбции.
Типичные места эксплуатации
- Буровые площадки на кустовых площадках — модульные, мобильные
- Пруды и резервуары для сбора жидкости гидроразрыва — временная установка
- Очистные сооружения нефтеперерабатывающих заводов — стационарная установка с API-сепаратором выше по потоку
- Очистка резервуаров сырой нефти — периодические операции партиями
- Установки очистки пластовой воды — стационарная, непрерывная работа
- Нефтехимические заводы — регенерация катализатора, промежуточный фильтрационный кек
Спецификации и варианты кастомизации
| Площадь фильтрации: | 30 – 500 м² на пресс |
|---|---|
| Монтаж на раме (skid-mount): | Один 20′ или 40′ морской контейнер, включая питающий насос, систему флокулянта и CIP |
| Класс ATEX: | Зона 1 или Зона 2 IIB T3 стандарт |
| Вариант электрический/пневматический: | Только пневматический доступен для опасных зон |
| Рама: | Углеродистая сталь (эпоксидное покрытие), дуплексная нержавеющая сталь (высокое содержание хлоридов/H₂S) |
| Материал плит: | Армированный ПП стандарт; ПВДФ для горячего масла; чугун для старых нефтеперерабатывающих установок |
| Прокладки/уплотнения: | Стандарт Viton (FKM), Kalrez для тяжелых условий эксплуатации |
| Ткань: | Полипропилен или полиэстер с маслостойкой обработкой |
Часто задаваемые вопросы
Почему плиточно-рамный, а не камерный для нефтегазовой отрасли? Промывка осадка важна в промысловых условиях (извлечение остаточной нефти из осадка добавляет значительную ценность). Плиточно-рамный фильтр-пресс обеспечивает эффективную сквозную промывку осадка. Для задач типа очистки сточных вод без извлечения ценности камерные прессы работают нормально.
Может ли один и тот же пресс обрабатывать буровой раствор на водной и нефтяной основе? Да, но ожидайте тщательную промывку при смене химического состава между жидкостями. Некоторые операторы используют отдельные прессы для каждого типа раствора.
Насколько мобильными могут быть эти системы? Мобильная фильтр-прессная установка площадью 60 м² помещается в один 40-футовый морской контейнер и монтируется на скважине за 4–8 часов. Более крупные системы площадью 200–400 м² обычно поставляются на нескольких салазках.
Нужен фильтр-пресс для нефтегазовой отрасли? Свяжитесь с Senjie, Укажите ваш тип нагрузки, суточный объём, химический состав жидкости и класс зоны — мы подберём правильную конфигурацию с соответствующими сертификатами.
Для общего контекста см. технология фильтр-прессов.
Эта статья является частью нашего руководства по донные отложения и буровой шлам.