石油および環境バイオテクノロジージャーナル

概要

ナノ濾過による石油回収率向上のためのスマートウォーター

レミャ・ラビンドラン・ナイア*、エフゲニア・プロタソワ、トルレイフ・ビルスタッド

注入水の化学によって炭酸塩貯留層の濡れ性挙動が変化する可能性がある。濡れ性を改良して水に濡れやすい貯留層岩石にすると、石油生産量が増える。選択的イオン水分含有量によるスマートウォーター生産は、現在の石油増進回収 (EOR) における主要な開発分野である。本稿では、海水を膜の原料として使用する EOR 用スマートウォーター生産の技術的制限について説明する。炭酸塩貯留層への注入に望ましいスマートウォーターの特性は、Na+ と Cl- が低く、2 価イオン濃度が高いことである。スマートウォーターによる濡れ性の変化は、Ca2+、SO4 2-、Mg2+ イオンと貯留層岩石表面のカルボキシル物質との共生関係によって起こる。イオン分離実験には、ナノ濾過 (NF) 膜と逆浸透 (RO) 膜を使用した。NF からの濃縮物にはスマートウォーターの主成分が含まれている。膜の性能は、さまざまな供給組成と圧力下での除去率の観点から評価した。海水からの水注入プロセスに対する一般的なアプローチの分析について説明する。この論文では、主要な技術的および経済的要素を組み込むことにより、水注入プロセスを評価する経済的なフレームワークを提供します。この研究で検討された主な基準は、一価イオンの除去率を下げる方法でした。これは、選択した化学物質を供給水に添加して二価イオン濃度を高めることで達成されました。結果は、供給中の多価イオン濃度を高めることで一価イオンの保持率を低下させることを示しました。スマート水製造の課題は、NF からの保持液中の溶解固形物含有量 (TDS) が高いことです。保持液を希釈するための 3 つのオプション、つまり NF と RO の組み合わせ、MSFD と淡水を評価しました。最も実現可能なプロセスは、NF と RO の組み合わせで、エネルギー消費量は 3.8 kWh/m3 です。