Sole-Rückgewinnung ist ein kluges Geschäft
Von Phillip Vincent | Berater für Forschung und Entwicklung | 29. September 2021
Wiederherstellung gebrauchter klarer Soleflüssigkeiten für eine optimale Wiederverwendung
Die Bewertung, Auswahl und Validierung einer Komplettierungssole, bevor sie an die Bohrinsel geliefert wird, ist wohl der wichtigste Teil der Planung eines Bohrlochs. Im gesamten Lebenszyklus einer Komplettierungssole wird jedoch oft die Bewertung der Flüssigkeit nach ihrer Verwendung bei einem Auftrag übersehen.
Glücklicherweise ist die Fähigkeit zur Rückgewinnung und Wiederverwendung von Fertigstellungssole eine Kernkomponente der Ölfeldaktivitäten von TETRA. Durch die Wiederverwendung zuvor verwendeter Flüssigkeiten können unsere Sole-Misch- und Herstellungsbetriebe die Kapazität aufrechterhalten, die riesigen Mengen an Fertigstellungssolen zu liefern, die Kunden für die Fertigstellung ihrer Bohrungen benötigen.
Eine Herausforderung besteht darin, dass bei vielen Rückgewinnungsaufträgen die Flüssigkeiten nicht einfach zu unseren Anlagen zurückgebracht werden können, um sie sofort für einen neuen Auftrag bereitzustellen. Häufig sind die zurückgegebenen Fertigstellungsflüssigkeiten verunreinigt und nicht in einem für künftige Aufträge geeigneten Zustand. Infolgedessen haben wir in der Vergangenheit immer mehr unbrauchbare Flüssigkeiten in unsere Solenanlagen zurückgebracht.
Während manche denken, dass die Rückgewinnung so einfach ist wie das Herausfiltern von Verunreinigungen aus der Flüssigkeit mit herkömmlichen Filtersystemen, wie z. B. einem Kieselgur-Filterpressensystem, ist die Realität, dass die Rückgewinnung etwas mehr Wissenschaft erfordert.
Diese Herausforderung veranlasste die TETRA Innovation Group (TIG) dazu, nach Möglichkeiten zu suchen, die Verunreinigungen aus diesen zurückgegebenen Flüssigkeiten zu entfernen, damit sie wiederverwendet werden können, anstatt als "totes Inventar" in den Tanks zu bleiben. Also haben wir einen Aktionsplan initiiert, um das Team der TIG nicht nur mit der Identifizierung der Verunreinigungen zu beauftragen, sondern vor allem mit der Bereitstellung von Lösungen, die eine Wiederverwendung des toten Inventars ermöglichen würden.
Schwermetall-Überlastung
Eine häufige Verunreinigung in rückgeführten Fertigstellungssolen ist eine hohe Konzentration an gelöstem Eisen. Erhöhte Eisenkonzentrationen in Fertigstellungssole senken im Allgemeinen den pH-Wert dieser Flüssigkeiten und machen sie saurer. Die Versauerung der Flüssigkeiten erhöht die Korrosionsgeschwindigkeit der Metallrohre und -gehäuse, die mit der Komplettierungssole in Berührung kommen. Diese erhöhte Korrosionsrate führt dann dazu, dass mehr Eisen in die Fertigstellungssole gezogen wird, wodurch sich ein Teufelskreis fortsetzt.
Schwierige Situationen
Eine weitere häufige Verunreinigung in rückgeführten Komplettierungssolen ist ungebrochenes Polymer. Oftmals werden Komplettierungsflüssigkeiten mit Polymeren viskos gemacht, damit die Flüssigkeit entweder Feststoffe in das Bohrloch oder aus dem Bohrloch transportieren kann. In beiden Fällen hat sich das zur Verdickung der Flüssigkeit verwendete Polymer nicht vollständig aufgelöst, wenn die Flüssigkeit von ihrer Reise in das Bohrloch zurückkehrt. In diesem Zustand kann die Flüssigkeit nicht gefiltert werden, um die Feststoffe oder andere Verunreinigungen aus dem Bohrloch zu entfernen. Manchmal kann die Flüssigkeit so dick sein, dass sie nicht mehr gepumpt werden kann, was wiederum zu anderen potenziellen Betriebsproblemen führt.
Dreck & Schleim
Die dritte Gruppe von häufigen Verunreinigungen in den zurückgeführten Fertigstellungssolen sind Feststoffe, Öl und andere organische Stoffe. Diese Verunreinigungen treten häufig auf, wenn die Flüssigkeiten durch das Bohrloch gepresst werden. Erhebliche Mengen von mehr als 0,5 Volumenprozent reichen aus, um Filtrationsprobleme zu verursachen. Durch die Verlangsamung des Filtrationsprozesses wird die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit in das Bohrloch zurückgepumpt werden kann, eingeschränkt, was wiederum den gesamten Vorgang verlangsamt. Darüber hinaus wirken sich Feststoffe, Öl und organische Stoffe negativ auf das Erscheinungsbild der Flüssigkeit aus, indem sie ihr Trübungen und Farben verleihen.
Verjüngungsgewässer
In enger Zusammenarbeit zwischen den TIG- und TETRA-Betriebsteams im Golf von Mexiko und in der östlichen Hemisphäre haben wir Behandlungsprotokolle für Fertigstellungssolen entwickelt, die mit Eisen, Polymeren, Öl und organischen Verunreinigungen kontaminiert sind. Diese Behandlungsprotokolle wurden so konzipiert, dass die Dichte der Flüssigkeiten erhalten bleibt und der Flüssigkeitsverlust während des Rekultivierungsprozesses minimiert wird, so dass der Wert der Sole erhalten bleibt. Am wichtigsten ist jedoch, dass diese Behandlungsprotokolle so konzipiert wurden, dass sie sicher durchgeführt werden können.
Fallstudie 1: Ein Golf mehr als die Konkurrenz
Von 2013 bis 2018 wurden 16.000 Fässer "toter" rückgeführter Flüssigkeiten aus dem Golf von Mexiko von TETRA behandelt, zusammen mit weiteren 20.000 Fässern neuer rückgeführter Flüssigkeiten aus nachfolgenden Aufträgen. Der Wert der 36.000 Fässer, die in dieser Zeitspanne behandelt wurden, betrug etwa 10 Millionen US-Dollar. 97 % des Volumens wurden als verwertbarer Bestand zurückgewonnen, was die Produktionsbelastung unserer Sole-Mischanlagen erheblich reduzierte. Von den 36.000 behandelten Fässern waren 16.000 Fässer Flüssigkeiten, die Kunden gehörten. Durch die TETRA-Sole-Rückgewinnung konnten diese Kunden etwa 5 Millionen Dollar einsparen. Darüber hinaus ermöglichen TETRAs große Sole-Lagerkapazitäten die Verarbeitung und Behandlung enormer Mengen an rückgeführter Flüssigkeit, was für die Kunden einen außergewöhnlichen Wert darstellt.
Fallstudie 2: Die Bestien des Ostens
Das TETRA-Team für die östliche Hemisphäre mit Sitz in Aberdeen, Schottland, hat von 2016 bis 2020 mehr als 70 Rückgewinnungsarbeiten in Großbritannien durchgeführt, die nicht zu übertreffen sind. Bei diesen Behandlungen wurden fast 52.000 Barrel Flüssigkeit zurückgewonnen, wobei ebenfalls eine Rückgewinnungseffizienz von 97 % erreicht wurde. Allein im Jahr 2019 wurden mehr als 14.000 Fässer Flüssigkeit mit einer Effizienz von 97 % behandelt. Ein wichtiger Faktor für den Erfolg des Unternehmens bei der Rückgewinnung von Flüssigkeiten in der östlichen Hemisphäre ist die Tatsache, dass unsere Solespeicherkapazitäten nordöstlich von Schottland mit über 36.000 Barrel Speicherkapazität an drei verschiedenen Standorten bei weitem die größten in der Region sind. Dadurch ist TETRA in der Lage, Rückgewinnungsaufträge zu übernehmen, die unsere Konkurrenten einfach nicht ausführen können.
Spezialisierte Lösungen
Die TETRA-Spezialchemikalien sind eine Schlüsselkomponente in unserem Sole-Rückgewinnungsprozess - ohne sie wäre die Menge an Flüssigkeit, die während des Rückgewinnungsprozesses zurückgewonnen wird, deutlich geringer. Das TETRA-Sortiment an Flockungschemikalien umfasst ein hochwirksames Flockungsmittel, das eine effiziente Feststoffentfernung ermöglicht und die Lebensdauer der DE-Presse verlängert. Darüber hinaus verbessert TETRAs ölabsorbierendes Filterhilfsmittel, TETRA O-Lok C, die Ölentfernung und kann leicht in die DE-Pressenfiltration integriert werden .
Erst im August 2021 setzte TETRA erfolgreich TETRA O-Lok C als Teil eines hochkarätigen Rückgewinnungsauftrags ein. Dabei wurden 692 Fässer TETRA CS Neptune® hochdichte monovalente Fertigstellungssole erhalten, die laut Analyse Öl und Feststoffe enthielt. Mit einem einzigen Presspaket, bestehend aus einer 600-Quadratfuß-Filterpresse, einem Aufschlämmungstank und einer Doppelgefäß-Patroneneinheit, die mit nominalen 25-Mikron- und absoluten 10-Mikron-Patronen bestückt ist, wurden in nur einem Durchgang alle Spuren von Öl und Feststoffen in der Flüssigkeit entfernt, wobei über 90 % der Flüssigkeit zurückgewonnen wurden.
Ständige Wachsamkeit - kontinuierliche Verbesserung
Die Rückgewinnung von Sole ist ein intelligentes Geschäft, das den Öl- und Gasbetreibern einen enormen Nutzen bringt. Auch in Zukunft wird TETRA zurückgewonnene Flüssigkeiten für die Rückgewinnung und Wiederverwendung bewerten und gleichzeitig unsere Rückgewinnungstechniken kontinuierlich verfeinern und nach Möglichkeiten suchen, die Effizienz der Entfernung von Verunreinigungen und der Konservierung von Flüssigkeiten zu verbessern. Zusammenarbeit ist der Schlüssel zu Innovation und Wettbewerbsvorteilen. Die enge Zusammenarbeit zwischen der TIG und den Betriebsteams in den USA und Großbritannien hat es TETRA ermöglicht, eine Sole-Rückgewinnungsinfrastruktur aufzubauen, die uns sowohl hinsichtlich der Flüssigkeitsmengen, die wir zurückgewinnen können, als auch hinsichtlich der Qualität der gewonnenen Flüssigkeiten von der Konkurrenz abhebt.
