石油和天然气适用于水科技创新
工艺用水是一种不均匀的复杂混合物
对于提取的每桶油，据估计，需要在4到8桶水之间作为该过程的一部分。
这些水被注入井中，以提高或提高石油采收率，出现所谓的采出水。
“这是一种异质和复杂的混合物，这是一个重大的环境挑战。”
这种过程水的混合物是异质和复杂的混合物，这是一个重大的环境挑战。
不仅由于大量生产的大量 - 每年数百万立方米 - 而且由于它含有的分子和材料的复杂组合。
欧洲可持续水技术卓越中心Wetsus项目副主任Jan Post解释说:“处理这种混合物并不容易。”
“例如，向混合物中添加盐的问题是聚合物折叠，并将失去增加工艺水的粘度的功能。”
化学品成本节省
该注射水加入了化学品，例如，聚合物表面活性剂如部分水解的聚丙烯酰胺（HPAM）。这些化学品将水的粘度增加到类似于油本身的水平并支持油的较好运动。
然而，生产的水还包括从周围岩石浸出的油和盐。
虽然水的成本及其随后的放电通常代表石油工业的边缘开销，更有效的治疗和恢复是有吸引力的。
它可能代表了添加到生产的水中的化学品的显着成本，以提高溢油。
“从油田出来的约50％的水被重用，另外50％的排出或深入注射，”添加帖子。“我们正在调查重用选项，但这些都带来了挑战。”
开发更好的水处理技术
部分挑战是，目前已建立的市售技术不能从生产的水的废物流中移除所有组件。
石油、聚合物或表面活性剂、盐类和矿物无法通过标准的物理或化学分离处理(如旋风分离)轻易去除。
Wetsus的主题协调员埃托雷•维尔加(Ettore Virga)说:“用旋风，你只能清除大滴的石油。”“通过沉降，只有移除那些没有被化学物质稳定下来的油层才有可能。大量的石油残留在水中，因为这些化学物质稳定了它。我们正在研究一系列技术来解决这些问题。”
威特鲁斯正在探索纳滤膜，即使在生产的水中发现的所有其他材料存在下，油和水的分离也是可能的。
在过去几年中，已经建立了聚电解质多层（PEMS）作为支持中空纤维纳米滤膜的功能的潜在有力的方法。
然而，制造水中的表面活性剂可以影响聚电解质多层堵塞膜的稳定性，降低效率并增加成本。
在Wetsus进行的研究，（如上图所示）正在探索用防污层的膜处理，以防止或减少污染的影响随着时间的推移。
“这是一种已经存在的技术，但是我们已经合成了新型的聚合物，以防止表面污染，”Virga说。
虽然膜技术是少数几种能够成功去除最小(< 10µm)和最稳定的油滴的技术之一，但为了解决污染问题，Wetsus正在研究新的表面化学方法。通过在超滤支架上逐层沉积，这些系统被优化为低污染。
海水淡化的潜力
另一个有希望的研究领域是海水淡化。
“纳滤膜是我们正在服用的一条途径，但我们也在恢复溪流中的一切恢复，因此我们通过去除我们使用电渗析的盐来恢复水和聚合物，”添加帖子。
离子交换膜用于淡化产出水和恢复聚合物的膨胀状态，以增加溶液的粘度，并导致减少淡水和聚合物化学品的消耗。
据Post报道，海水淡化处理可以节省聚合物成本的5-10倍，这意味着回报时间不到两年。
“这些治疗是互补的，但也可能被视为彼此的替代品，”帖子说。
实际上，通过使用不同的技术，可以从产出水中提取最大价值的多层方法有望出现。
“我们在一个解决方案中没有投注。我们正在考虑我们如何结合这些解决方案。”
“我们在一个解决方案中没有投注。我们正在考虑几种替代方案，但也在考虑我们如何将这些解决方案结合在一起，包括纳米滤膜层和离子交换元素，“他补充道。
合作水处理
Wetsus的研究计划包括20支队伍，该团队是学术机构和商业企业的联盟，股票空间和仪器分享。
这些联盟中不仅有石油和天然气公司，还有覆盖整个供应链的膜公司和技术供应商。通过与工业的接触，商业上可行的技术出现的机会得到了加强。
“与贝壳和阿美公司合作使我们能够进一步推动这些知识。”
“与贝壳和沙特阿美公司这样的公司使我们能够进一步推动这些知识，”帖子解释说。
找到两个名义上有竞争力的企业，在一个研发项目中共同分享结果，几乎是独一无二的。尽管如此，贝壳和沙特阿美公司都与纳滤膜技术的威特勒一起使用。
商业企业正在投资本初级研发，以制定这些流程，任何可能出现的知识产权都保留在特定的联盟内。
Wetsus也是由政府资助的，因此需要公布它的发现和研究工作，但它的方法确实使合作变得容易得多。
合作水处理
随着行业投资于开拓技术开发的研发阶段，潜在的环境效益是显而易见的，但也有商业优势。
“节水是一种环境效益，但如果你展望了这个经济学，特别是当你添加化学品时，那么当你重复使用所生产的水中已经存在的化学物质时，你可以节省很多，”帖子说。
“虽然我们尚未走向无化化石的未来，但随着我们的期望利用我们已经拥有的水库，水使用问题将变得更大。”
他补充说：“虽然我们不前往无化化石的将来，但会有更少的新领域，随着我们希望利用我们已经拥有的水库，水使用问题将变得更大。”
随着人们越来越重视可持续性，预计这将推动对水处理技术的额外投资;不仅对石油和天然气，而且对许多其他类型的复杂水处理挑战。
“水处理对可持续性的影响肯定会增加，”帖子结束。
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