تغطية المياه المنتجة وبرك التبخير: أغطية عائمة لعمليات النفط والغاز

تنتج عمليات النفط والغاز وتخزن كميات كبيرة من المياه: المياه المنتجة، ومياه المعالجة، والمياه المخزنة في أحواض التبخير والتخزين المنتشرة في مواقع نائية وغالبًا ما تكون قاحلة. وتتسم هذه الأسطح المفتوحة بالتبخر، وانبعاث الروائح والمواد المتطايرة، وجذب الحيوانات البرية، وكل منها ينطوي على تكاليف ومخاطر تنظيمية. ويُعالج الغطاء العائم المعياري هذه المشكلات الثلاث جميعها من خلال حاجز مادي واحد على السطح.

يتناول هذا المقال كيفية تطبيق الأغطية العائمة بشكل خاص في مجال إدارة المياه في قطاع النفط والغاز.

إدارة سطح المياه المفتوحة

في العديد من المناطق المنتجة، يتم تخزين المياه في برك لأغراض التبخر أو إعادة التدوير أو التخلص منها. وغالبًا ما تقع هذه البرك في بيئات قاحلة حيث يكون التبخر شديدًا، وهو ما يكون أحيانًا النتيجة المرجوة؛ لكن في حالات كثيرة جدًّا، يرغب المشغل في الاحتفاظ بالمياه لإعادة استخدامها في العمليات، لا في فقدانها. وعندما يكون الهدف هو الاحتفاظ بالمياه وإعادة استخدامها، فإن السطح المفتوح يعمل ضد مصلحة المشغل، حيث يتسبب في تبخر المياه التي تم جمعها ورفعها ومعالجتها بتكلفة حقيقية.

يقلل الغطاء العائم من التبخر في البرك التي يُقصد منها الحفاظ على المياه وإعادة استخدامها. ومن خلال تظليل السطح، وخفض درجة حرارته، والحد من إزالة الهواء المشبع عند السطح الفاصل بفعل الرياح، يعمل النظام المعياري عالي التغطية على الاحتفاظ بالمياه داخل الدائرة وتقليل حجم المياه التكميلية التي يتعين على المنشأة توفيرها، وهو ما يمثل فائدة كبيرة في المناطق التي تعاني من ندرة المياه العذبة، أو التي تخضع لقيود تنظيمية، أو التي تكون فيها تكلفة نقل المياه بالشاحنات عبر مسافات طويلة على طرق سيئة باهظة.

الحد من الروائح والانبعاثات المتطايرة

يمكن أن تحتوي المياه المنتجة ومياه المعالجة على هيدروكربونات وغازات مذابة ومركبات متطايرة أخرى تطلق الروائح والانبعاثات من السطح المكشوف. وكما هو الحال مع مياه الصرف، فإن نقطة التحكم الأكثر فعالية هي السطح نفسه، قبل أن تتطاير المركبات في الهواء. ويقلل الغطاء العائم من المساحة السطحية المكشوفة، مما يحد من المنطقة التي تتسرب منها الروائح والمركبات المتطايرة، ويساعد المنشأة على إدارة ملف انبعاثاتها وعلاقتها بالمجتمعات المحلية والجهات التنظيمية المجاورة. وبالنسبة للمواقع التي تفرض فيها تراخيص جودة الهواء أو الاتفاقيات المجتمعية قيودًا على الانبعاثات، يُعد التحكم في السطح مساهمةً سلبيةً لا تتطلب صيانةً كثيرةً في تحقيق الامتثال.

إبعاد الحيوانات البرية عن المياه

تُعد المياه المفتوحة في المناطق القاحلة نقطة جذب للطيور والحيوانات البرية الأخرى. وعندما تحتوي المياه المنتجة أو المُعالجة على هيدروكربونات أو ملوثات أخرى، فإن ملامسة الحيوانات البرية لها تشكل ضررًا بيئيًّا ومسؤولية قانونية تتعلق بالامتثال للوائح، وقد تؤدي الحوادث إلى فرض عقوبات تنظيمية وتعرض المنشأة لانتقادات الرأي العام. توفر الأغطية العائمة حاجزًا ماديًّا مستمرًّا على سطح المياه، مما يمنع الحيوانات البرية من الهبوط على سطح المياه أو ملامستها. وبالمقارنة مع الشبكات، يوفر الحقل العائم المكون من وحدات أيضًا مزايا الحد من التبخر والانبعاثات في نفس التركيب، مما يحل مشكلة واحدة في حين أن الشبكات تحل مشكلة واحدة فقط، وذلك بتكلفة دورة حياة مماثلة أو أقل.

لماذا يُعد البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) المعياري مناسبًا لمواقع النفط والغاز

غالبًا ما تكون برك مياه حقول النفط والغاز نائية، ومتفاوتة في مستوياتها، وتفرض متطلبات كيميائية صعبة. وتُعد الأغطية العائمة المعيارية المصنوعة من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) مناسبة لهذه الظروف:

• المقاومة الكيميائية: يتحمل البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) الهيدروكربونات والأملاح والتركيب الكيميائي المتغير لمياه الإنتاج والمعالجة بشكل أفضل من العديد من البدائل الأخرى.

• الخدمات اللوجستية عن بُعد: يتم شحن الوحدات في حاويات مدمجة، ويتم تركيبها باستخدام الحد الأدنى من المعدات، وهو أمر مهم في المواقع البعيدة عن البنية التحتية والرافعات وفرق التركيب الماهرة.

• التفاوت في المستوى: مع ارتفاع وانخفاض مستويات المياه في البركة تبعًا لعمليات التشغيل ودورات التخلص من النفايات، تطفو الوحدات الميدانية المعيارية مع هذه التغيرات دون الحاجة إلى إعادة تعبئة الثقل.

• قابلية الإصلاح: يتم استبدال الوحداتالفردية دون المساس بالغطاء بأكمله.

• لا يوجد هيكل ثابت: لا يتطلب الحقل العائم أي إطار محيطي أو نظام شد، مما يقلل من تكلفة التركيب في المناطق النائية.

• المتانة: يتحمل البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE)المقاوم للأشعة فوق البنفسجية التعرض الشديد لأشعة الشمس الذي يتسم به عادةً أحواض الإنتاج القاحلة.

تحديد الغطاء المناسب وفقًا للغرض من البركة

يعتمد النهج الصحيح على الغرض من البركة. فإذا كان الهدف هو الاحتفاظ بالمياه وإعادة استخدامها ، فإن التغطية الكاملة تزيد من توفير المياه الناتج عن الحد من التبخر إلى أقصى حد. أما إذا كانت البركة مخصصة فعليًّا للتخلص من المياه عن طريق التبخر، فإن تغطيتها ستكون ذات تأثير عكسي؛ لكن غالبًا ما يضم الموقع نفسه بركًا أخرى (للتخزين، أو إعادة التدوير، أو المياه الخام، أو مياه التغذية العذبة) يكون الهدف منها هو الاحتفاظ بالمياه. ويتميز التقييم السليم بالتمييز بين هذه الحالات، ويركز على الأغطية التي تحقق قيمة في مجالات الحفاظ على المياه، أو التحكم في الانبعاثات، أو منع دخول الحيوانات البرية، بدلاً من تطبيق نهج عام على كل بركة في منطقة الإيجار.

بناء الحجة

عادةً ما تجمع الحجة الاقتصادية لقطاع النفط والغاز بين قيمة المياه المحتجزة (انخفاض تكاليف المياه التكميلية والنقل بالشاحنات)، وإدارة الانبعاثات والروائح، والامتثال لمعايير حماية الحياة البرية. وفي أحواض الإنتاج التي تعاني من ندرة المياه، غالبًا ما تكون فائدة الاحتفاظ بالمياه وحدها كبيرة، لا سيما عندما يتم نقل المياه التكميلية بالشاحنات بتكلفة عالية للبرميل الواحد، كما أن الفوائد المتعلقة بالانبعاثات والحياة البرية تعزز هذه الحجة وتعالج المخاطر التنظيمية التي يصعب تحديد قيمتها العددية، لكنها حقيقية على أي حال. وكما هو الحال في قطاع التعدين، فإن الحالات الأكثر حسمًا تجمع بين فائدتين أو ثلاث فوائد في نفس المجال.

تحديد الأرقام اللازمة لاتخاذ القرار

بالنسبة لقطاعي النفط والغاز، يتوقف التقييم على التكلفة الهامشية للمياه في الموقع المحدد. ففي الحالات التي يتم فيها نقل مياه التكميل بالشاحنات، تكون هذه التكلفة مرتفعة، ويمكن أن تكون الوفورات الناتجة عن التبخر بفضل تغطية بركة الاحتجاز أو التخزين كبيرة، وغالبًا ما تكون كافية لتبرير تكلفة التغطية من منظور المياه وحدها. أما في الحالات التي يتم فيها توصيل المياه عبر الأنابيب أو الحصول عليها من مصادر محلية، فإن الأمر يتعلق بشكل أكبر بإدارة الانبعاثات والامتثال لقوانين حماية الحياة البرية، حيث يتم تحديد قيمتها وفقًا للنظام التنظيمي وتكلفة أي حادث. ويقوم النموذج الصحيح بتقييم المياه المستردة وفقًا لتكلفتها الحقيقية للاستبدال، ويضيف إليها قيمة المخاطر التي تم تجنبها فيما يتعلق بالامتثال للقوانين.

ونظرًا لأن مواقع الإنتاج عادةً ما تضم عدة برك ذات أغراض مختلفة، فإن التقييم يحدد أيضًا البرك التي يجب تغطيتها، أي تلك التي توفر قيمة من حيث الاحتجاز أو التحكم في الانبعاثات أو منع دخول الحيوانات البرية، بدلاً من معاملة كل سطح على أنه متماثل.

اتخذ الخطوة التالية

إذا كانت منشأتك تنتج مياه، أو مياه معالجة، أو مياه خام في البرك، وترغب في الاحتفاظ بالمياه، والحد من الروائح والانبعاثات، وإبعاد الحيوانات البرية عن سطح المياه، فتعرف على المزيد حول كيفية استخدام الأغطية العائمة المعيارية في قطاع النفط والغاز.

→ تعرف على المزيد حول الأغطية العائمة لقطاع النفط والغاز: https://www.covex-cover.com/oil-gas

‍