Ứng dụng màng địa kỹ thuật BPM trong ngành dầu khí
Ngành công nghiệp dầu khí cần các công trình chứa chắc chắn, chịu được hóa chất và bền vững để xử lý an toàn các sản phẩm dầu mỏ, nước, dung dịch khoan và các chất lỏng nguy hiểm đặc biệt. Cho dù là thăm dò thượng nguồn, lưu trữ trung nguồn hay lọc dầu hạ nguồn, nguy cơ ô nhiễm môi trường do rò rỉ luôn là mối lo ngại thường trực.
Màng địa kỹ thuật BPM là lớp lót hiệu suất cao được thiết kế để cung cấp khả năng ngăn chặn tối ưu và an toàn môi trường trong nhiều ứng dụng của ngành dầu khí. Được thiết kế để chịu được hydrocarbon mạnh, nhiệt độ cao và ứng suất cơ học, lớp lót BPM được các nhà khai thác trên toàn thế giới tin dùng.
1. Màng địa kỹ thuật BPM giải quyết những thách thức chính trong ngành dầu khí
Các hoạt động dầu khí thường xuyên được thực hiện trong một số môi trường khắc nghiệt nhất thế giới—từ sa mạc khô cằn và các công trình ngoài khơi đến vùng núi và vùng đất đóng băng vĩnh cửu Bắc Cực. Những môi trường này khiến các chất tiếp xúc với hỗn hợp các tác nhân hóa học, ứng suất cơ học, nhiệt độ khắc nghiệt và hạn chế về mặt hậu cần. Trong những điều kiện khắc nghiệt như vậy, các chất ngăn chặn tiêu chuẩn thường không đáp ứng được các tiêu chuẩn hiệu suất tổng thể dài hạn.
Màng địa kỹ thuật HDPE BPM được thiết kế đặc biệt để khắc phục những thách thức này, mang đến giải pháp bền vững, thích ứng và tuân thủ quy định để ngăn chặn an toàn và có lợi.
1.1 Tiếp xúc với hóa chất cao
Hoạt động khai thác dầu mỏ phải tiếp xúc trực tiếp với dầu thô, dầu diesel, bùn khoan, hóa chất thủ công và nước mặn, tất cả đều có tính ăn mòn cao.
Lớp lót HDPE BPM được kiểm tra theo tiêu chuẩn ASTM D543 về khả năng tương thích hóa học. Chúng phải đối mặt với sự phân hủy từ hydrocarbon, axit, kiềm và dung môi. Ngăn chặn sự rò rỉ các chất độc hại vào đất và tầng ngậm nước xung quanh.
1.2 Biến động nhiệt độ cực cao
Các mỏ dầu ở sa mạc hoặc vùng Bắc Cực có nhiệt độ dao động từ -40°C đến hơn 60°C, khiến các chất truyền thống bị nứt hoặc mềm.
Màng địa kỹ thuật BPM luôn uốn cong và ổn định trong phạm vi nhiệt độ rộng. Được tạo thành từ muội than và chất chống oxy hóa để có khả năng chống tia cực tím và nhiệt lâu dài. Thích hợp cho các mục đích không che đậy và chu trình đóng băng-tan băng.
1.3 Nền đất gồ ghề hoặc không bằng phẳng
Địa hình không bằng phẳng, sỏi sắc nhọn hoặc đất sét nén có thể làm thủng hoặc rách lớp lót yếu hơn trong suốt hoặc sau khi lắp đặt.
Màng địa kỹ thuật HDPE BPM cung cấp năng lượng đâm thủng vượt trội (theo ASTM D4833). Tương thích với vải địa kỹ thuật đệm để trang trí bảo vệ. Khả năng chống rách tuyệt vời đảm bảo tính toàn vẹn của cấu trúc dưới tải trọng.
1.4 Điều kiện lắp đặt phức tạp
Các địa điểm khoan xa xôi, hạn chế tiếp cận và thời gian eo hẹp khiến việc lắp đặt ống lót thông thường trở nên khó khăn và tốn nhiều công sức.
BPM sử dụng các tấm đúc sẵn để hạn chế thời gian hàn. Hàn đường nối sử dụng chiến lược hàn nêm ấm hoặc hàn đùn có thể thích ứng với các điều kiện của trang web. Đào tạo tại chỗ và hướng dẫn kỹ thuật đảm bảo triển khai phù hợp ngay cả ở những địa điểm hạn chế.
2. Màng địa kỹ thuật BPM được sử dụng trong ngành dầu khí
2.1 Khoan hố bùn và hố dự trữ
Hoạt động khoan tạo ra khối lượng lớn dung dịch khoan và mùn khoan, thường chứa dầu, kim loại nặng và phụ gia hóa học. Màng địa kỹ thuật HDPE BPM được sử dụng để lót các hố khoan này, tạo thành một lớp rào chắn an toàn ngăn chặn chất gây ô nhiễm thấm vào đất hoặc nước ngầm xung quanh. Lớp lót này chịu được sự tiếp xúc liên tục với hóa chất, ứng suất cơ học từ thiết bị hạng nặng và biến động nhiệt độ thường xuyên tại các địa điểm khoan. Bằng cách cung cấp khả năng ngăn chặn đáng tin cậy, màng địa kỹ thuật giúp các nhà khai thác tuân thủ các chính sách bảo hiểm môi trường và giảm thiểu rủi ro dọn dẹp tốn kém.
2.2 Hệ thống chứa thứ cấp
Trong các mỏ dầu và nhà máy lọc dầu, lớp ngăn chặn thứ cấp là một biện pháp an toàn thiết yếu để xử lý rò rỉ hoặc tràn dầu từ các bồn chứa, đường ống và khu vực lưu trữ hóa chất. Màng địa kỹ thuật BPM được triển khai bên dưới các cơ sở này như một lớp lót không thấm nước. Trong trường hợp xảy ra sự cố ngăn chặn quan trọng nhất, màng địa kỹ thuật sẽ thu giữ và cô lập hiệu quả các chất lỏng nguy hiểm, ngăn ngừa ô nhiễm đất và thiệt hại môi trường. Các lớp lót này được thiết kế để chịu được sự tiếp xúc với hydrocarbon, bức xạ UV và sự phân hủy hóa học lâu dài, mang lại khả năng bảo vệ tích cực và tuân thủ quy định.
2.3 Hồ chứa nước Frac
Phương pháp nứt vỡ thủy lực đòi hỏi một lượng lớn nước và hóa chất, cần được lưu trữ tại chỗ trước khi bơm. Màng địa kỹ thuật BPM được sử dụng để lót các hồ chứa nước nứt vỡ nhằm tạo ra lớp ngăn chặn chắc chắn và ngăn chặn sự rò rỉ các chất độc hại tiềm ẩn. Các lớp lót này được thiết kế để chịu được các hỗn hợp hóa chất gây hại được sử dụng trong quá trình nứt vỡ thủy lực và chịu được áp lực từ thiết bị và mực nước dao động. Các hồ chứa được lót đúng cách sẽ nâng cao hiệu quả vận hành đồng thời bảo vệ môi trường xung quanh khỏi ô nhiễm.
2.4 Ao bốc hơi nước sản xuất
Nước khai thác, một sản phẩm phụ của quá trình khai thác dầu mỏ, trong nhiều trường hợp bao gồm muối hòa tan, hydrocarbon và kim loại nặng. Màng địa kỹ thuật BPM lót các ao bốc hơi để chứa chất lỏng này một cách an toàn ở một giai đoạn nào đó trong quá trình bốc hơi. Các lớp lót phải có khả năng chống chịu độ mặn và hóa chất cực tốt, cũng như chịu được nhiệt độ khắc nghiệt trong môi trường ngoài trời, tiếp xúc với ánh nắng mặt trời. Bằng cách ngăn chặn sự rò rỉ xuống lòng đất, màng địa kỹ thuật bảo vệ tài sản nước ngầm và cho phép người vận hành xử lý nước khai thác theo cách thân thiện với môi trường và tiết kiệm chi phí nhất.
2.5 Công ty xử lý chất thải nhà máy lọc dầuTế bào giải trí
Các nhà máy lọc dầu tạo ra vật liệu thải rắn an toàn và bán rắn, bao gồm bùn dầu, chất xúc tác đã qua sử dụng và đất ô nhiễm. Màng địa kỹ thuật BPM được sử dụng để lót các ô chứa chất thải, tạo thành một lớp rào cản không thấm nước, cô lập chất thải nguy hại và không nguy hại. Các tòa nhà này thường sử dụng các giải pháp lót composite (ví dụ: màng địa kỹ thuật HDPE + lớp lót đất sét địa kỹ thuật) để đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt của địa phương và toàn cầu về thiết kế bãi chôn lấp công nghiệp.
3. Trường hợp ứng dụng thực tế của màng địa kỹ thuật BPM trong ngành dầu khí
Trường hợp ứng dụng 1: Hệ thống ống lót chứa thứ cấp cho kho dầu ở Trung Đông
Tổng quan dự án
- Địa điểm: Khu công nghiệp Dammam, Tỉnh phía Đông, Ả Rập Xê Út
- Loại dự án: Kho chứa dầu thô – Hệ thống chứa thứ cấp
- Tổng diện tích sàn: 520.000 m²
- Sản phẩm sử dụng: Màng địa kỹ thuật HDPE trơn 2.0mm + vải địa kỹ thuật 500gsm
- Khách hàng: Công ty Cổ phần Vận tải Dầu khí Quốc gia
Bối cảnh dự án
Là một phần trong chương trình hiện đại hóa cơ sở hạ tầng của Ả Rập Xê Út, một kho chứa dầu thô chiến lược mới đã được xây dựng tại Dammam để hỗ trợ dự trữ dầu thô trên toàn quốc và hậu cần xuất khẩu. Kho chứa này bao gồm 15 bồn chứa nổi, dung tích từ 50.000 đến 200.000 thùng.
Do các hướng dẫn nghiêm ngặt về môi trường áp dụng theo tiêu chuẩn của Cơ quan Môi trường Saudi và API, cơ sở này yêu cầu một hệ thống ngăn chặn thứ cấp mạnh mẽ để ngăn chặn rò rỉ hydrocarbon vào đất hoặc nước ngầm xung quanh trong trường hợp bể chứa bị hỏng hoặc đường ống bị vỡ.
Các vấn đề và thách thức
- Khả năng chống hóa chất: Thiết bị lót phải chịu được tiếp xúc lâu dài với hydrocarbon, bao gồm dầu thô, dầu diesel và chất tẩy rửa.
- Nhiệt độ cao: Nhiệt độ môi trường xung quanh thường vượt quá 50°C và bề mặt bể chứa chịu tác động của bức xạ nhiệt.
- Tải trọng cơ học: Bánh răng nặng và lớp phủ sỏi đòi hỏi khả năng chống thủng cao.
- Tuân thủ quy định: Thiết bị phải đáp ứng các yêu cầu về khả năng chứa đựng trên toàn thế giới (API 650/652, ASTM D5885).
- Khu vực lắp đặt: Các bờ bao lớn, hở cần được lắp đặt nhanh chóng và đồng đều để ngăn ngừa gió thổi bay và nhăn.
Giải pháp thông qua BPM Geosynthetics
Sau những cuộc thảo luận kỹ thuật lớn, BPM đã thiết kế và cung cấp một hệ thống lót ngăn chứa được cá nhân hóa, bao gồm:
Màng địa kỹ thuật HDPE mịn 2.0mm
- Được làm từ polyethylene mật độ cao nguyên chất có hàm lượng carbon đen >20%
- Khả năng chống chịu dầu thô, hóa chất lọc dầu và tia UV vượt trội
- Đạt tiêu chuẩn ASTM D5747 và D5885 về khả năng chống hóa chất
Vải địa kỹ thuật không dệt 500gsm
- Được lắp đặt như một lớp nền để bảo vệ màng địa kỹ thuật khỏi sỏi nền đất
- Lớp bổ sung được đặt phía trên màng địa kỹ thuật ở những khu vực chắc chắn có lưu lượng đi lại cao để làm đệm
Hàn đường may và kiểm soát chất lượng:
- Tất cả các đường nối được nối bằng phương pháp hàn nêm ấm và hàn đùn cho các cạnh
- Mỗi đường may được kiểm tra bằng cách sử dụng ứng suất khí kép và kiểm tra trường chân không
- Các xét nghiệm bất lợi tại chỗ đã được thực hiện hàng tuần và được chứng minh bằng các phòng thí nghiệm của bên thứ ba
Đặc điểm thiết kế:
- Các bờ kè được xây dựng với độ dốc 3:1 và các rãnh chân đê được neo bằng trọng lượng bê tông
- Thiết bị phát hiện rò rỉ tích hợp dưới màng địa kỹ thuật có cổng kiểm tra
Điểm nổi bật cài đặt
- Vật liệu được giao theo cuộn rộng 7m để hạn chế việc nối tại chỗ
- Giá lắp đặt hàng ngày đạt 12.000 m²/ngày với đội ngũ kỹ thuật viên lành nghề gồm 20 người
- Nhiệt độ môi trường tại chỗ thường xuyên >45°C — Lớp lót BPM duy trì độ ổn định về kích thước và tính linh hoạt trong suốt quá trình
- Hoàn thành toàn bộ thiết lập trong vòng 28 ngày làm việc, sớm hơn dự kiến 10 ngày
Phản hồi của khách hàng
BPM đã cung cấp một thiết bị màng địa kỹ thuật đặc biệt bền bỉ, đáp ứng mọi yêu cầu kỹ thuật và quy định. Sự hỗ trợ về hậu cần, kỷ luật và kiến thức chuyên môn của họ đã góp phần quan trọng giúp chúng tôi hoàn thành việc lắp đặt đúng tiến độ và tuân thủ tuyệt đối. Vải địa kỹ thuật đã chứng minh được khả năng chống chịu tuyệt vời trong điều kiện khắc nghiệt của vùng đất hoang vu.
Kết quả dự án và lợi ích dài hạn
- Không có lỗi ngăn chặn: Tất cả các bồn chứa đều vượt quá mô phỏng rò rỉ và kiểm toán môi trường
- Bảo vệ môi trường: Nước ngầm được lấy từ rò rỉ hydrocarbon, có thiết bị giám sát thụ động tại chỗ
- Độ bền nhiệt và hóa học: Sau một năm sử dụng, không phát hiện thấy nứt, sủi bọt hoặc suy thoái cơ học
- Tuân thủ quy định: Được chứng nhận bởi bên thứ ba là nhà tuyển dụng phù hợp với các tiêu chuẩn môi trường SEEP và API
Theo dõi và mở rộng
Tiếp nối thành công của dự án này, NPLC đã quyết tâm sử dụng lớp lót HDPE BPM cho giai đoạn phát triển II (5 bồn chứa bổ sung, diện tích 130.000 m²). Dự án này cũng đóng vai trò tham khảo cho các hệ thống chứa tương tự tại các cơ sở dầu khí ở Kuwait và UAE.
Trường hợp ứng dụng 2: Hệ thống chứa thứ cấp của cơ sở lưu trữ dầu – Trung Đông
- Khách hàng: Tổng công ty Dầu khí Quốc gia
- Địa điểm: Các Tiểu Vương quốc Ả Rập Thống nhất
- Loại dự án: Hệ thống lót ngăn chứa thứ cấp cho bể chứa dầu trên mặt đất
- Sản phẩm sử dụng: Màng chống thấm HDPE mịn 2.0mm
- Tổng diện tích bao phủ: 180.000 mét vuông
Bối cảnh dự án
Nhà thầu này vận hành một trong những kho cảng dầu lớn nhất Trung Đông. Với việc mở rộng các kho chứa dầu thô trên mặt đất, nhu cầu cải thiện hệ thống chứa thứ cấp để tuân thủ các quy định về môi trường toàn cầu là rất cấp thiết.
Để đảm bảo bất kỳ rò rỉ hoặc tràn nào từ các bể chứa sẽ không làm ô nhiễm đất hoặc nước ngầm, một thiết bị lót không thấm nước từng rất quan trọng bên dưới toàn bộ khu vực chứa, chẳng hạn như bờ bao và kênh thoát nước.
Thử tháchĐối mặt
- Điều kiện môi trường khắc nghiệt: Nhiệt độ ban ngày lên tới 50°C, gây ra ứng suất giãn nở và co lại trên vật liệu lót.
- Yêu cầu về khả năng chống hóa chất: Máy chứa phải có khả năng chống lại hydrocarbon, cùng với dầu thô, dầu diesel và các chất phụ gia hóa học hợp lý.
- Diện tích phủ sóng lớn và thời gian gấp rút: Với 12 bể được xây dựng song song, màng địa kỹ thuật muốn được triển khai trong thời gian ngắn và thành công bên cạnh việc làm gián đoạn các công trình dân dụng đang diễn ra.
- Tuân thủ quy định: Nhiệm vụ trước đây rất khó khăn là giám sát môi trường nghiêm ngặt và kiểm toán của bên thứ ba để đáp ứng các tiêu chuẩn phòng ngừa tràn dầu trên toàn thế giới.
Giải pháp BPM được cung cấp
Để giải quyết những thách thức này, BPM đã cung cấp giải pháp thiết bị lót kín hoàn chỉnh:
- Sản phẩm: Màng địa kỹ thuật HDPE mịn 2.0mm được cung cấp, được đánh giá cao về khả năng chống hóa chất hiệu quả nhất, khả năng ổn định tia UV và độ bền kéo cao.
- Chế tạo theo yêu cầu: Các tấm được chế tạo tại nhà máy đã được hàn sẵn thành các cuộn lớn để tăng tốc độ triển khai diện tích và hạn chế hàn đường nối.
- Hỗ trợ kỹ thuật tại chỗ: Các kỹ thuật viên được cấp phép của BPM làm việc với nhóm của nhà thầu để giám sát việc triển khai, thực hiện các kiểm tra quản lý tốt (kiểm tra áp suất không khí, kiểm tra chân không tại hiện trường) và hỗ trợ neo lót và hàn đường nối.
- Hàn đường may & Đảm bảo chất lượng: Tất cả các đường may đều được hàn bằng máy hàn tự động với hệ thống kiểm soát chất lượng liên tục. Kiểm tra đường may an toàn và thử nghiệm tia lửa/khí không phá hủy.
Kết quả & Phản hồi của Khách hàng
- Thiết bị màng địa kỹ thuật được lắp đặt sớm hơn 10% so với dự kiến bất kể thời tiết khắc nghiệt, nhờ vào đội ngũ chế tạo sẵn và triển khai có tay nghề cao.
- Thiết bị ngăn chặn cuối cùng đã vượt qua mọi cuộc kiểm tra về môi trường và được cơ quan quản lý phê duyệt đầy đủ.
- Người tiêu dùng khẳng định không có vấn đề rò rỉ hoặc cải tạo nào sau 24 tháng hoạt động, xác nhận hiệu suất tổng thể lâu dài của lớp lót khi tiếp xúc với hydrocarbon.
- Nhiệm vụ này có ý nghĩa như một trường hợp tham khảo cho các tiện ích bể chứa dầu trong tương lai trên toàn khu vực.
Lời chứng thực của khách hàng:
Đội ngũ kỹ thuật và chất lượng sản phẩm của BPM đã vượt xa kỳ vọng của chúng tôi. Việc lắp đặt màng địa kỹ thuật diễn ra nhanh chóng, đáng tin cậy và hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn của chúng tôi. Chúng tôi đánh giá cao BPM như một nhà cung cấp chiến lược cho tất cả các dự án lưu trữ trong tương lai.
4. Tại sao nên chọn BPM làm nhà cung cấp màng địa kỹ thuật cho các dự án dầu khí?
- Hơn 18 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực cơ sở hạ tầng năng lượng toàn cầu
- Xuất khẩu sang hơn 100 quốc gia
- Vật liệu đã được thử nghiệm trong phòng thí nghiệm và chứng minh thực tế
- Tùy chỉnh kích thước và tùy chọn giao hàng
- Có hỗ trợ kỹ thuật tại chỗ
