Suolaveden talteenotto on älykästä liiketoimintaa
Phillip Vincent | Tutkimus- ja kehitysneuvonantaja | 29. syyskuuta 2021
Käytettyjen kirkkaiden suolaliuosnesteiden palauttaminen optimaalista uudelleenkäyttöä varten
Täydentävän suolaveden arviointi, valinta ja validointi ennen sen toimittamista porauslaitteistoon on kiistatta tärkein osa porauskaivon suunnittelua. Täydennysrakentamisen suolaveden koko elinkaaren aikana jätetään kuitenkin usein huomiotta nesteen arviointi sen jälkeen, kun sitä on käytetty työmaalla.
Onneksi TETRAn öljykenttätoiminnan keskeisenä osana on kyky ottaa talteen ja käyttää uudelleen valmistusvaiheen suolavedet. Kun aiemmin käytetyt nesteet otetaan uudelleen käyttöön, suolaliuosten sekoitus- ja valmistustoimintamme voi ylläpitää kapasiteettia toimittaa valtavia määriä viimeistelysuolaliuoksia, joita asiakkaat tarvitsevat porauskaivojensa viimeistelyyn.
Yksi haaste on se, että monissa regenerointitöissä ei ole kyse pelkästään siitä, että nesteet viedään takaisin laitoksellemme ja ne ovat heti valmiina uutta työtä varten. Usein palautetut valmistusvaiheen suolavedet ovat saastuneita, eivätkä ne ole sopivassa kunnossa tulevia töitä varten. Tämän seurauksena suolaliuoslaitoksillemme on aiemmin palautettu yhä enemmän käyttökelvottomia nesteitä.
Vaikka jotkut saattavat ajatella, että talteenotto on yhtä yksinkertaista kuin epäpuhtauksien suodattaminen nesteestä perinteisillä suodatinjärjestelmillä, kuten diatomaattisuodatinpuristinjärjestelmällä, todellisuudessa talteenotto vaatii hieman enemmän tiedettä.
Tämä haaste sai TETRA Innovation Groupin (TIG ) etsimään tapoja poistaa epäpuhtaudet näistä palautetuista nesteistä, jotta ne voitaisiin käyttää uudelleen sen sijaan, että ne vain seisoisivat säiliöissä "kuolleena varastona". Aloitimme siis toimintasuunnitelman, jonka tarkoituksena oli haastaa TIG:n tiimi tunnistamaan epäpuhtaudet, mutta ennen kaikkea tarjoamaan ratkaisuja, joiden avulla kuolleet varastot voitaisiin ottaa talteen.
Raskas metalli ylikuormitus
Yksi yleinen epäpuhtaus palautetuissa loppusijoitussuolavesissä on korkea liuenneen raudan pitoisuus. Korkeat rautapitoisuudet viimeistelyssä olevissa suolavesissä laskevat yleensä kyseisten nesteiden pH:ta, jolloin ne muuttuvat happamiksi. Nesteiden happamoituminen lisää metalliputkien ja -runkojen syöpymistä, jotka joutuvat kosketuksiin loppusijoitusveden kanssa. Tämä lisääntynyt korroosionopeus johtaa sitten siihen, että lisää rautaa vedetään viimeistelysuolaveteen, jolloin noidankehä jatkuu.
Haastavat tilanteet
Toinen yleinen epäpuhtaus palautetuissa loppusijoitussuolavesissä on rikkoutumaton polymeeri. Täydennysrakentamisen suolavedet tehdään usein viskoosiksi polymeerillä, jotta neste voi joko kuljettaa kiintoainetta porausreikään tai kuljettaa kiintoainetta pois porausreiästä. Kummassakin tapauksessa nesteen palatessa takaisin kaivoon nesteen sakeuttamiseen käytetty polymeeri ei ole hajonnut kokonaan. Tässä tilassa olevaa nestettä ei voida suodattaa poistamaan kiintoaineita tai muita epäpuhtauksia, jotka on kuljetettu ulos porausreiästä. Joskus neste voi olla niin paksua, että sitä ei voi helposti pumpata, mikä johtaa muihin mahdollisiin toimintaongelmiin.
Grime & Slime
Kolmas yleinen epäpuhtauksien ryhmä palautetuissa loppusijoitussuolavesissä on kiinteät aineet, öljy ja muut orgaaniset aineet. Näitä epäpuhtauksia esiintyy yleisesti, kun nesteitä työnnetään porausreiän läpi. Yli 0,5 tilavuusprosentin suuruiset määrät riittävät aiheuttamaan suodatusongelmia. Suodatusprosessin hidastuminen rajoittaa nopeutta, jolla neste voidaan pumpata takaisin kaivoon, mikä puolestaan hidastaa koko toimintaa. Lisäksi kiintoaineiden, öljyn ja orgaanisten aineiden läsnäolo vaikuttaa negatiivisesti nesteen visuaaliseen ulkonäköön aiheuttamalla sameutta ja väriä.
Virkistävät vedet
TIG:n ja TETRAn toimintaryhmien tiiviissä yhteistyössä sekä Meksikonlahdella että itäisellä pallonpuoliskolla kehitimme käsittelykäytäntöjä raudan, polymeerien, öljyn ja orgaanisten epäpuhtauksien saastuttamille loppusijoitussuolille. Kaikki nämä käsittelykäytännöt on suunniteltu siten, että nesteiden tiheys säilyy ennallaan ja nesteen menetys palautusprosessin aikana minimoidaan, jotta suolaveden arvo säilyy. Tärkeintä on, että nämä käsittelymenetelmät on suunniteltu siten, että ne voidaan toteuttaa turvallisesti.
Tapaustutkimus 1: Lahti kilpailijoiden yläpuolella
Vuosina 2013-2018 TETRAn avulla käsiteltiin 16 000 tynnyriä Meksikonlahdelta palautettua "kuollutta" nestettä ja lisäksi 20 000 tynnyriä uutta palautettua nestettä myöhemmistä töistä. Tänä aikana käsiteltyjen 36 000 tynnyrin arvo oli noin 10 miljoonaa dollaria. Täysin 97 prosenttia määrästä saatiin talteen käyttökelpoisena varastona, mikä vähensi huomattavasti suolaveden sekoituslaitosten tuotantotaakkaa. Käsitellyistä 36 000 tynnyristä 16 000 tynnyriä oli asiakkaille kuuluvaa nestettä. TETRAn suolaveden talteenotto säästi näille asiakkaille lopulta noin 5 miljoonaa dollaria. Lisäksi TETRAn suuret suolaveden varastointikapasiteetit mahdollistavat valtavien määrien palautetun nesteen prosessoinnin ja käsittelyn, mikä tarjoaa asiakkaille poikkeuksellista lisäarvoa.
Tapaustutkimus 2: Idän pedot
Skotlannin Aberdeenissa sijaitseva TETRAn itäisen pallonpuoliskon tiimi suoritti yli 70 kunnostustyötä Isossa-Britanniassa vuosina 2016-2020. Näillä käsittelyillä talteenotettiin lähes 52 000 tynnyriä nestettä ja saavutettiin myös 97 prosentin talteenottotehokkuus. Itse asiassa pelkästään vuonna 2019 yli 14 000 tynnyriä nestettä käsiteltiin 97 prosentin hyötysuhteella. Merkittävä tekijä yhtiön menestykseen nesteiden talteenotossa itäisellä pallonpuoliskolla on se, että suolaveden varastointikapasiteettimme Skotlannin koillispuolella on ylivoimaisesti alueen suurin, sillä käytettävissä on yli 36 000 barrelin varastointikapasiteetti kolmessa eri paikassa. Tämä antaa TETRAlle mahdollisuuden ottaa vastaan sellaisia talteenottotöitä, joihin kilpailijamme eivät yksinkertaisesti pysty.
Erikoistuneet ratkaisut
TETRAn erikoiskemikaalit ovat keskeinen osa suolaveden talteenottoprosessia - ilman niitä talteenotetun nesteen määrä olisi huomattavasti pienempi. TETRAn flokkulointikemikaalivalikoimaan kuuluu erittäin tehokas flokkulantti, joka helpottaa tehokasta kiintoaineen poistoa ja pidentää DE-puristimen käyttöikää. Lisäksi TETRAn öljynimukykyinen suodatusapu, TETRA O-Lok C, tehostaa öljynpoistoa ja on helppo sisällyttää DE-puristimen suodatukseen.
Vasta elokuussa 2021 TETRA käytti onnistuneesti TETRA O-Lok C:tä osana korkean profiilin kunnostustyötä, jossa vastaanotettiin 692 tynnyriä TETRA CS Neptune® korkea tiheyksistä monovalenttista valmistussuolaliuosta, joka analyysien mukaan sisälsi öljyä ja kiintoainetta. Käyttämällä yhtä puristinkokonaisuutta, joka koostuu 600 neliöjalan suodatinpuristimesta, lietesäiliöstä ja kaksoissäiliöisestä patruunayksiköstä, joka on varustettu 25 mikronin nimellispatruunoilla ja 10 mikronin absoluuttisilla patruunoilla, vain yksi läpivientikierros poisti kaikki öljyn ja kiintoaineen jäämät nesteestä, ja yli 90 prosenttia nesteestä saatiin talteen.
Jatkuva valppaus - jatkuva parantaminen
Suolaveden talteenotto on älykästä liiketoimintaa, joka tuottaa valtavaa arvoa öljy- ja kaasualan toimijoille. TETRA jatkaa jatkossakin palautettujen nesteiden arviointia talteenottoa ja uudelleenkäyttöä varten ja kehittää samalla jatkuvasti talteenottotekniikoitamme etsien tapoja parantaa epäpuhtauksien poistamisen ja nesteiden säilyttämisen tehokkuutta. Yhteistyö on avain innovaatioon ja kilpailuetuun. TIG:n ja Yhdysvalloissa ja Isossa-Britanniassa sijaitsevien toimintatiimien tiiviin yhteistyön ansiosta TETRA on pystynyt rakentamaan suolaveden talteenottoinfrastruktuurin, joka erottaa meidät kilpailijoista sekä talteenotettavien nestemäärien että tuloksena saatavien nesteiden laadun osalta.
