La récupération de la saumure est une affaire intelligente
Par Phillip Vincent | Conseiller en recherche et développement | 29 septembre 2021
Restauration des saumures claires usagées en vue d'une réutilisation optimale
L'évaluation, la sélection et la validation d'une saumure de complétion avant qu'elle ne soit livrée à l'appareil de forage est sans doute la partie la plus importante de la conception d'un puits. Cependant, l'évaluation du fluide après son utilisation est souvent négligée dans le cycle de vie global d'une saumure de complétion.
Heureusement, la capacité de récupérer et de réutiliser les saumures de complétion est un élément essentiel des opérations pétrolières de TETRA. En réutilisant les fluides précédemment utilisés, nos opérations de mélange et de fabrication de saumure peuvent maintenir la capacité de fournir les vastes quantités de saumure de complétion dont les clients ont besoin pour compléter leurs puits.
L'une des difficultés réside dans le fait que, pour de nombreux travaux de récupération, il ne suffit pas de ramener les fluides dans nos installations pour qu'ils soient immédiatement prêts à être chargés en vue d'un nouveau travail. Souvent, les saumures de complétion renvoyées sont contaminées et ne sont pas en bon état pour les travaux futurs. Par conséquent, nous avions auparavant de plus en plus de fluides inutilisables renvoyés à nos usines de saumure.
Alors que certains pourraient penser que la récupération est aussi simple que de filtrer les contaminants du fluide à l'aide de systèmes de filtrage traditionnels, comme un système de filtre-presse à base de terre de diatomées, la réalité est que la récupération requiert un peu plus de science.
Ce défi a conduit le TETRA Innovation Group (TIG) à rechercher des moyens d'éliminer les contaminants de ces fluides retournés afin qu'ils puissent être réutilisés au lieu de rester dans des réservoirs comme " stock mort ". Nous avons donc lancé un plan d'action pour mettre l'équipe du TIG au défi non seulement d'identifier les contaminants, mais aussi, et surtout, de fournir les solutions qui permettraient de récupérer les stocks morts.
Surcharge de métal lourd
Un contaminant courant dans les saumures de complétion retournées est une forte concentration de fer dissous. Les niveaux élevés de fer dans les saumures de complétion font généralement baisser le pH de ces fluides, les rendant plus acides. L'acidification des fluides augmente la vitesse à laquelle les tubes et les tubages métalliques qui entrent en contact avec la saumure de complétion se corrodent. Cette augmentation de la vitesse de corrosion entraîne une augmentation du fer dans la saumure de complétion, perpétuant ainsi un cercle vicieux.
Situations délicates
Un autre contaminant courant dans les saumures de complétion retournées est le polymère non rompu. Souvent, les saumures de complétion sont rendues visqueuses à l'aide de polymères afin que le fluide puisse soit transporter des solides vers le bas dans un puits de forage, soit transporter des solides vers l'extérieur d'un puits de forage. Dans les deux cas, lorsque le fluide revient de son voyage dans le puits, le polymère utilisé pour épaissir le fluide ne s'est pas complètement décomposé. Dans cet état, le fluide ne peut pas être filtré pour éliminer les solides ou autres contaminants transportés hors du puits de forage. Parfois, le fluide est si épais qu'il ne peut pas être pompé facilement, ce qui entraîne d'autres problèmes opérationnels potentiels.
Grime & Slime
Le troisième groupe de contaminants courants dans les saumures de complétion retournées est constitué de solides, de pétrole et d'autres matières organiques. Ces contaminants sont couramment rencontrés lorsque les fluides sont poussés dans le puits. Des quantités significatives de plus de 0,5 % par volume suffisent à causer des problèmes de filtration. Le ralentissement du processus de filtration limite la vitesse à laquelle le fluide peut être pompé dans le puits, ce qui ralentit l'ensemble de l'opération. En outre, la présence de solides, d'huile et de matières organiques a un impact négatif sur l'aspect visuel du fluide, en lui conférant une turbidité et une couleur.
Les eaux régénérantes
Grâce à une étroite collaboration entre les équipes opérationnelles de TIG et de TETRA dans le Golfe du Mexique et dans l'hémisphère Est, nous avons mis au point des protocoles de traitement pour les saumures de complétion contaminées par du fer, des polymères, du pétrole et des contaminants organiques. Ces protocoles de traitement ont tous été conçus pour maintenir la densité des fluides, ainsi que pour minimiser la quantité de fluide perdue au cours du processus de récupération, afin de préserver la valeur des saumures. Plus important encore, ces protocoles de traitement ont été conçus pour être exécutés en toute sécurité.
Étude de cas 1 : Un golfe au-dessus de la concurrence
De 2013 à 2018, 16 000 barils de fluides "morts" provenant du golfe du Mexique ont été traités par TETRA, ainsi que 20 000 barils supplémentaires de nouveaux fluides provenant de travaux ultérieurs. La valeur des 36 000 barils traités au cours de cette période s'élève à environ 10 millions de dollars. Près de 97 % du volume a été récupéré sous forme de stock utilisable, ce qui a considérablement réduit la charge de travail de nos usines de mélange de saumure. Sur les 36 000 barils traités, 16 000 étaient des fluides appartenant à des clients. La récupération de la saumure par TETRA a permis à ces clients d'économiser environ 5 millions de dollars. En outre, les grandes capacités de stockage de saumure de TETRA permettent de traiter d'énormes volumes de fluides retournés, ce qui représente une valeur exceptionnelle pour les clients.
Étude de cas n° 2 : les bêtes de l'Est
L'équipe de l'hémisphère Est de TETRA, basée à Aberdeen, en Écosse, n'est pas en reste et a réalisé plus de 70 travaux de récupération au Royaume-Uni entre 2016 et 2020. Ces traitements ont permis de récupérer près de 52 000 barils de fluide, atteignant également une efficacité de récupération de 97 %. En fait, rien qu'en 2019, plus de 14 000 barils de fluide ont été traités avec une efficacité de 97 %. Un facteur majeur du succès de la société dans la récupération des fluides dans l'hémisphère Est est que nos capacités de stockage de saumure au nord-est de l'Écosse sont de loin les plus importantes de la région, avec plus de 36 000 barils de capacité de stockage disponibles sur trois sites différents. Cela permet à TETRA d'entreprendre des travaux de récupération que ses concurrents ne peuvent tout simplement pas réaliser.
Solutions spécialisées
Le rôle des produits chimiques de spécialité de TETRA est un élément clé de notre processus de récupération de la saumure - sans eux, la quantité de fluide récupérée au cours du processus de récupération serait nettement inférieure. La gamme de produits chimiques de floculation de TETRA comprend un floculant très efficace pour faciliter l'élimination des solides et prolonger la durée de vie de la presse DE. En outre, l'adjuvant de filtration absorbant l'huile de TETRA, TETRA O-Lok C, améliore l'élimination de l'huile et est facilement incorporé dans la filtration de la presse DE.
Pas plus tard qu'en août 2021, TETRA a utilisé avec succès TETRA O-Lok C dans le cadre d'un travail de récupération très médiatisé, recevant 692 barils de saumure de complétion monovalente à haute densité TETRA CS Neptune® dont l'analyse a montré qu'elle contenait du pétrole et des solides. À l'aide d'une presse unique composée d'un filtre-presse de 600 pieds carrés, d'un réservoir à boues et d'une unité de cartouches à deux cuves équipées de cartouches de 25 microns nominales et de 10 microns absolues, un seul passage a permis d'éliminer toutes les traces d'huile et de solides dans le fluide, et plus de 90 % du fluide a été récupéré.
Vigilance constante - Amélioration continue
La récupération de la saumure est une activité intelligente qui apporte une valeur considérable aux opérateurs pétroliers et gaziers. À l'avenir, TETRA continuera d'évaluer les fluides retournés en vue de leur récupération et de leur réutilisation, tout en affinant continuellement ses techniques de récupération, en cherchant des moyens d'améliorer l'efficacité de l'élimination des contaminants et de la préservation des fluides. La collaboration est la clé de l'innovation et de la compétitivité. L'étroite collaboration entre le TIG et les équipes opérationnelles aux États-Unis et au Royaume-Uni a permis à TETRA de mettre en place une infrastructure de récupération de la saumure qui nous distingue de nos concurrents en termes de volumes de fluides récupérables et de qualité des fluides obtenus.
