Suolaveden talteenotto on fiksua liiketoimintaa
Phillip Vincent | Tutkimus- ja kehitysneuvonantaja | 29. syyskuuta 2021
Käytettyjen kirkkaiden suolaliuosten kierrättäminen optimaalista uudelleenkäyttöä varten
Täyttöliuoksen arviointi, valinta ja hyväksyntä ennen sen toimittamista porausalueelle on kiistatta tärkein osa porauskaivon suunnittelua. Usein kuitenkin täyttöliuksen arviointi sen käytön jälkeen jätetään huomiotta, vaikka se onkin olennainen osa koko liuoksen elinkaarta.
Onneksi täyttöliuosten talteenotto ja uudellenkäyttö on keskeinen osa TETRAn öljykenttätoimintaa. Hyödyntämällä aiemmin käytettyjä liuoksia uudelleen, täyttöliuosten sekoitus- ja tuotantotoimintamme voivat säilyttää kapasiteetin toimittaa asiakkaille suuret tarvittavat määrät täyttöliuoksia kaivojen viimeistelyä varten.
Yksi haaste monissa palautusoperaatioissa on se, että liuoksia ei voida vain yksinkertaisesti tuoda takaisin laitoksille, jonka jälkeen ne olisivat heti valmiita uudelleenkäyttöön. Usein palautetut valmistusvaiheen suolavedet ovat saastuneita, eivätkä ne ole sellaisessa kunnossa, että niitä voitaisiin hyödyntää tulevissa projekteissa. Tämän seurauksena suolaliuoslaitoksillemme on aiemmin palautettu yhä enemmän käyttökelvottomia liuoksia.
Vaikka jotkut saattavatkin ajatella, että talteenotto on aivan yhtä yksinkertaista kuin epäpuhtauksien suodattaminen perinteisillä suodatinjärjestelmillä, kuten diatomaattisuodatinpuristimella, todellisuudessa se vaatii kuitenkin hieman enemmän tiedettä.
Tämä haaste sai TETRA Innovation Groupin (TIG etsimään keinoja poistaa epäpuhtaudet palautetuista liuoksista, jotta niitä voitaisiin käyttää uudelleen sen sijaan, että ne vain jäisivät säiliöihin ns. "kuolleena varastona". Siksi käynnistimme toimintasuunnitelman, jossa TIG-tiimi haastettiin tunnistamaan epäpuhtaudet, mutta ennen kaikkea löytämään ratkaisuja, joiden avulla kuolleet varastot voitaisiin ottaa takaisin käyttöön.
Raskaan metallin ylikuormitus
Yksi yleisimmistä epäpuhtauksista palautetuissa täyttöliuoksissa on korkea rautapitoisuus. Kohonneet rautatasot alentavat yleensä täyttönesteen pH-arvoa, tehden siitä happamampaa. Liuoksen happamoituminen puolestaan nopeuttaa metalliputkien ja suojaputkien korroosiota, jos ne joutuvat kosketuksiin täyttöliuoksen kanssa. Tämä lisääntynyt korroosio johtaa siihen, että entistä enemmän rautaa liukenee täyttöliuokseen, jatkaen tätä noidankehää.
Haastavat tilanteet
Toinen yleinen epäpuhtaus palautetuissa täyttöliuoksissa on rikkoutumaton polymeeri.Täyttöliuokset tehdään usein viskoosiksi polymeerillä, jotta ne voivat joko kuljettaa kiintoainetta porausreikään tai sieltä pois. Kummassakin tapauksessa liuoksen palatessa takaisin kaivoon sen sakeuttamiseen käytetty polymeeri ei ole hajonnut kokonaan. Tässä tilassa olevaa liuosta ei voida suodattaa poistamaan kiintoaineita tai muita epäpuhtauksia, jotka on kuljetettu ulos porausreiästä. Joskus liuos voi olla niinkin paksua, että sitä ei voi pumpata helposti, mikä puolestaan johtaa muihin mahdollisiin toimintaongelmiin.
Lika & Lima
Kolmas yleinen epäpuhtauksien ryhmä palautuvissa täyttöliuoksissa koostuu kiinteistä aineista, öljystä ja muista orgaanisista yhdisteistä. Näitä epäpuhtauksia esiintyy usein, kun nesteitä pumpataan porausreiän läpi. Jo yli 0,5 tilavuusprosentin pitoisuudet voivat aiheuttaa merkittäviä suodatusongelmia. Suodatusprosessin hidastuminen rajoittaa nesteen uudelleenpumppausnopeutta kaivoon, mikä puolestaan hidastaa koko prosessia. Lisäksi kiintoaineet, öljy ja orgaaninen aines heikentävät nesteen visuaalista laatua, aiheuttaen sameutta ja värimuunnoksia.
Elvyttävät vedet
Tiiviissä yhteistyössä TIG:n ja TETRAn operatiivisten tiimien kassa sekä Meksikonlahdella että itäisellä pallonpuoliskolla kehitimme käsittelyprotokollat täyttöliuoksille, jotka ovat saastuneet raudalla, polymeereillä, öljyllä ja orgaanisilla epäpuhtauksilla. Nämä käsittelyprotokollat suunniteltiin niin, että ne säilyttävät liuoksen tiheyden ja minimoivat nestehäviön puhdistusprosessin aikana, jotta suolaliuosten arvo pysyy mahdollisimman korkeana. Tärkeimpänä lähtökohtana oli varmistaa, että käsittelyprosessit 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 vuosien 2016 ja 2020 välillä. Näissä käsittelyissä puhdistettiin lähes 52 000 tynnyriä nestettä ja saavutettiin 97 prosentin talteenottotehokkuus. Pelkästään vuonna 2019 käsiteltiin yli 14 000 tynnyriä samalla 97 %:n tehokkuudella. Yksi keskeinen tekijä TETRA:n menestyksessä Itäisellä pallonpuoliskolla on yhtiön poikkeuksellisen laaja suolaliuosvarastointi Koillis-Skotlannissa – alueen suurin, yli 36 000 tynnyrin varastointikapasiteetti kolmessa eri toimipisteessä. Tämä antaa TETRA:lle mahdollisuuden ottaa vastaan puhdistusprojekteja, joihin kilpailijamme eivät yksinkertaisesti pysty.
Erikoistuneet ratkaisut
TETRAn erikoiskemikaaleilla on keskeinen rooli suolaliuosten talteenottoprosessissa - ilman niitä talteenotetun nesteen määrä olisi huomattavasti pienempi. TETRAn flokkulointikemikaalivalikoimaan kuuluu erittäin tehokas flokkulantti, joka edistää kiintoaineen tehokasta poistamista ja pidentää DE-suodattimen käyttöikää. Lisäksi TETRAn öljyä sitova suodatusapu TETRA O-Lok C tehostaa öljynpoistoa ja on helposti integroitavissa DE-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.
Yhtenäinen valppaus - jatkuva kehitys
Suolaliuosten puhdistus on fiksua bisnestä, joka tuo merkittävää arvoa öljy- ja kaasualan toimijoille. TETRA jatkaa jatkossakin palautuvien nesteiden arviointia puhdistusta ja uudelleenkäyttöä samalla kun kehitämme jatkuvasti puhdistusmenetelmiämme. Etsimme jatkuvasti keinoja parantaa epäpuhtauksien poistotehokkuutta ja nesteiden säilyvyyttä. Tiivis yhteistyö TIG:n sekä Yhdysvaltojen ja Ison-Britannian operatiivisten tiimien välillä on mahdollistanut TETRA:lle suolaliuosten puhdistusinfrastruktuurin rakentamisen, joka erottaa meidät kilpailijoistamme sekä talteen otettavien nesteiden määrässä että lopputuloksen laadussa.
