Removal of Total Suspended Solids and Dispersed Oil from Produced Water

المياه المنتجة المصاحبة هو مصطلح عام يستخدم في صناعة النفط والغاز لأي مياه تخرج من مكامن النفط والغاز خلال عملية الإنتاج. نوعية المياه المنتجة متغير بدرجة كبيرة ويمكن أن تشمل: النفط سواء كان مذاب أو غير مذاب، المواد المشعة الطبيعية (NORM)، والشمع، والشحوم، والرمل، والأملاح الذائبة، وغازي CO2 وH2S ، والهيدروكربونات، ومختلف المعادن. درجة معالجة المياه المنتجة تعتمد على مصدر المياه المنتجة، فضلا عن الاستخدام النهائي لهذه المياه المنتجة المعالجة. إعادة حقن المياه المنتجة المعالجة في المكامن النفطية للحفاظ على الضغط داخل هذه المكامن يعتبر أحد أهم الطرق للتعامل مع هذه المياه المصاحبة. إعادة حقن المياه له عدة فوائد على الصعيد البيئي والاقتصادي. اعتمدت شركة نفط الكويت (KOC) ممارسة إعادة حقن في العقد الماضي. شركة نفط الكويت تتطلب 5 جزء في المليون و10 جزء في المليون للمواد الصلبة العالقة (SS) والنفط في المياه، على التوالي، للمياه ليسمح بإعادة حقنها. الهدف الرئيسي من هذا البحث هو تحسين طرق معالجة المياه المنتجة المصاحبة في الكويت لتلبية المواصفات المطلوبة لإعادة حقن المياه. وهذا البحث سيتناول مجالين رئيسيين هما إزالة النفط في المياه وإزالة المواد الصلبة العالقة. بما يخص النفط في الماء فإن المقترح يعد توسع في أبحاث سابقة في برنامج الأبحاث فصل في جامعة تكساس تركز على تطبيق " microporous hydrophobic hollow fiber membrane" التي يسهل اختراقها لإزالة النفط في المياه لتقييم إمكانات هذه التكنلوجيا في إزالة النفط من المياه المنتجة في شركة نفط الكويت إلى أقل من 10 جزء في المليون وهي القيمة المطلوبة في شركة نفط الكويت. للمواد الصلبة العالقة سيتم دراسة العديد من الخيارات " membrane filtration" للتعرف على المواد أفضلها من ناحية (الأكثر فعالية وقوة والتكلفة) وكما سيتم دراسة الاستراتيجيات التنفيذية لمعالجة المياه المنتجة لإزالة المواد الصلبة العالقة إلى أقل من 5 جزء في المليون. وسيتم مشاركة جميع النتائج الرئيسية لهذا البحث مع شركة نفط الكويت لتطوير برنامج معالجة المياه في الشركة.

Produced water is a generic term used in the oil and gas industry for any water that emerges from oil or gas reservoirs during the production process. Thus, the composition of produced water is highly variable and may include dissolved, free and dispersed oil, naturally-occurring radioactive materials (NORM), waxes, greases, sand, scales, dissolved salts, CO2 and H2S gases, hydrocarbons, production chemicals, and various metals. The degree of treatment required depends on the source of the produced water as well as the end use of treated produced water. Reinjection of the treated produced water into oil formations to maintain pressure is an emerging practice that has both economic and environmental benefits. Kuwait Oil Company (KOC) adopted reinjection in the last decade. KOC allows a maximum of 5 ppm for suspended solids (SS) and 10 ppm for oil in reinjection water. The overarching objective of this research is to improve produced water handling practices in Kuwait to meet required water injection specifications. The research will address two main areas of concern: removal of oil in water and removal of suspended solids. For dispersed oil, the proposed research will expand on previous research in the Separations Research Program (SRP) at the University of Texas focused on the application of a microporous hydrophobic hollow fiber membrane contactor for removal of oil in water. The proposed research will evaluate the potential of the membrane contactor for achieving oil removals from source water typical of the produced water at KOC to less than 10 ppm KOC. For suspended solids removal many membrane filtration options will be studied to identify the most robust and cost effective ceramic membrane materials and operational strategies for treatment of produced water for removal of total suspended solids to less than 5 ppm. The main results and findings of both phases of research will be shared with KOC to improve their water handling facilities.