Suolaveden talteenotto on fiksua liiketoimintaa
Kirjoittanut Phillip Vincent | 29. syyskuuta 2021
29. syyskuuta 2021
Käytettyjen kirkkaiden suolaliuosten kierrättäminen optimaalista uudelleenkäyttöä varten
Viimeistelyliuoksen arviointi, valinta ja hyväksyntä ennen sen toimittamista porausalueelle on kiistatta tärkein osa porauskaivon suunnittelua. Usein kuitenkin viimeisteluliuoksen arviointi sen käytön jälkeen jätetään huomiotta, vaikka se onkin olennainen osa koko liuoksen elinkaarta.
Onneksi valmistusliuosten talteenotto ja uudelleenkäyttö ovat keskeinen osa TETRAn öljykenttätoimintoja. Käyttämällä kierrätettyjä liuoksia uudelleen, suolaseosten sekoitus- ja valmistustoimintamme pystyvät turvaamaan asiakkaiden tarvitsemien suurten liuosmäärien saatavuuden porausten viimeistelyyn.
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 suolaliuokset 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 näistä palautetuista nesteistä, jotta ne voitaisiin käyttää uudelleen sen sijaan, että ne jäisivät säiliöihin niin sanotuksi "kuolleeksi varastoksi". Niinpä käynnistimme toimintasuunnitelman, jossa TIG-tiimin tehtävänä oli paitsi tunnistaa epäpuhtaudet, myös löytää ratkaisuja, joiden avulla nämä kuolleet varastot voitaisiin hyödyntää uudelleen.
Raskaan metallin ylikuormitus
Yksi palautettujen viimeistelyliuosten yleisimmistä epäpuhtauksista on korkea rautapitoisuus. Kohonneet rautatasot alentavat yleensä viimeistelyliuoksen pH-arvoa, tehden siitä happamampaa. Happamoituminen puolestaan nopeuttaa metalli- ja suojaputkien korroosiota, jos ne joutuvat kosketuksiin viimeistelyliuoksen kanssa. Tämä lisääntynyt korroosio johtaa siihen, että rautaa liukenee entistä enemmän viimeistelyliuokseen, mikä jatkaa tätä noidankehää.
Haastavat tilanteet
Toinen yleinen epäpuhtaus palautuvissa viimeistelyliuoksissa on rikkoutumaton polymeeri. Viimiestelyliuoksia paksunnetaan usein polymeerillä, jotta neste voi kuljettaa kiinteitä aineita joko alas kaivon pohjalle tai sieltä pois. Kummassakaan tapauksessa, kun liuos palaa kaivosta, polymeeri, jolla se on paksunnettu, ei ole hajonnut täysin. Tässä tilassa olevaa liuosta ei voi suodattaa kiinteiden aineiden tai muiden epäpuhtauksien poistamiseksi, jotka se kuljettaa ulos kaivosta. Joskus liuos voi olla niinkin paksua, ettei sitä ole helppo pumpata, mikä voi aiheuttaa myös muita mahdollisia käyttöhäiriöitä.
Lika & Lima
Kolmas yleinen epäpuhtauksien ryhmä palautuvissa viimeistelyliuoksissa 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 kanssa sekä Meksikonlahdella että itäisellä pallonpuoliskolla kehitimme käsittelyprotokollat viimeistelyliuoksille, jotka ovat saastuneet raudalla, polymeereillä, öljyllä tai 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. 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 Iso-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.
Vielä elokuussa 2021 TETRA käytti menestyksekkäästi TETRA O-Lok C -ratkaisua merkittävässä regenerointiprojektissa. Projektiin vastaanotettiin 692 tynnyriä TETRA Neptune-korkeatiheyksistä monovalenttia viimeistelyliuosta, jonka analyysit osoittivat sisältävän öljyä ja kiintoaineita. Käyttämällä yhtä suodatuskokonaisuutta, joka koostui 600 neliöjalan suodatinpuristimesta, lietesäiliöstä sekä kaksoisastiaisesta patruunayksiköstä, jossa oli nimellismitoiltaan 25 mikronin ja absoluuttiselta mitoiltaan 10 mikronin patruunat, yhdellä kierroksella poistettiin kaikki öljyn ja kiintoaineiden jäljet nesteestä, ja yli 90 % 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 varten samalla kun kehitämme myös puhdistusmenetelmiämme. Etsimme jatkuvasti keinoja parantaa epäpuhtauksien poistotehokkuutta ja nesteiden säilyvyyttä. Tiivis yhteistyö TIG:n sekä Yhdysvaltojen ja Ison-Britannian operatiivisten tiimien välillä on mahdollistanut TETRAlle suolaliuosten puhdistusinfrastruktuurin rakentamisen, joka erottaa meidät kilpailijoistamme sekä talteen otettavien nesteiden määrässä että lopputuloksen laadussa.
