Suodatusjärjestelmät Arkistot- TETRA Technologies, Inc.

Liuosten yhdistetty hallinta tuo lisäarvoa P&A:lle

Lähetetty 27. lokakuuta 202115. huhtikuuta 2024 kirjoittanut Martin Johnston | Liiketoiminnan kehittäminen, itäinen pallonpuolisko

Öljy- ja kaasukentän elinkaaren lopussa laitoksen ja putkistojen omistajien on poistettava kenttä kokonaan käytöstä. Kuten muillakin maailman alueilla, myös Iso_britanniassa käytöstäpoisto-ohjelmassa on eriteltävä yksityiskohtaisesti poraus-, viimeistely- ja tuotantotoiminnassa käytetyt laitteet, infrastruktuuri ja materiaalit. Osana tätä prosessia kaikki poratut porausreiät on tukittava, hylättävä ja jätettävä öljy- ja kaasuviranomaisen (Oil and Gas Authority, OGA) ja vuoden 1998 öljylain (Petroleum Act 1998) asettamien vaatimusten mukaiseen kuntoon.

Mitä vaaditaan, jotta öljy- tai kaasukaivo voidaan tulpata ja hylätä?

Tulppaus ja hylkäysoperaatiot (P&A) koostuvat useista vaiheista, joiden tarkoituksena on eristää säiliö kokonaan. Tämä prosessi voi usein kestää jopa viikkoja. Tyypillisesti kaivon tulppaus ja hylkääminen sisältää seuraavat vaiheet: kaivon porausreiän arviointi, kaivon paineenhallinta pumppaamalla olemassa olevat nesteet (mukaan lukien mahdolliset hiilivedyt) takaisin muodostumaan, tuotantoputkien ja loppuvarustelun poistaminen, suojaputken kunnon arviointi ja tarvittaessa sen leikkaaminen ja ylösnosto, sementtitulppien asenttaminen porausreikään, johdeputken leikkaaminen ja poistaminen sekä vielä lopuksi pintatulpan asentaminen ympäristöesteeksi, joka varmistaa kaivon täydellisen eristyksen ympäröivästä geologiasta.

TETRAn tuoma arvo liuosten hallintaan

Yksi P&A-toimintojen suurimmista haasteista on nesteiden käsittely. Kaivossa olevaa nestettä ei aina voida syrjäyttää pumppaamalla se pakolla takaisin muodostumaan (ns. bullheading), jolloin kaivon tilavuus on sen sijaan tyhjennettävä ja neste tuotava pinnalle. Useimmissa tapauksissa näissä kaivoissa on erittäin saastuneita nesteitä, jotka ovat olleet paikoillaan jopa useita vuosia. TETRA tuo merkittävää lisäarvoa tulppaus- ja hylkäysoperaatioihin tarjoamalla yhdistettyjä nestehallintapalveluita. Tämä tarkoittaa paitsi nesteiden käsittelyratkaisuja pinnalla, myös mahdollisuuksia näiden nesteiden kierrättämiseen uudelleenkäyttöä varten tai turvalliseen hävittämiseen ympäristövaatimusten mukaisesti. TETRAn erikoiskemikaalit, suodatuspalvelut ja kokenut henkilöstö muodostavat kokonaisvaltaisen ratkaisun nesteiden käsittelyyn, puhdistukseen, talteenottoon ja loppusijoitukseen. Pelkästään Koillis-Skotlannissa TETRAlla on kolme suolaliuostehdasta, joiden yhteiskapasiteetti on 36 000 tynnyriä. Tämä mahdollistaa ainutlaatuisen palvelumallin, jossa kaivossa olevat kirkkaat suolaliuokset voidaan palauttaa TETRAn talteenottoa varten, ja asiakas saa niistä hyvityksen. Koska tulppaus- ja hylkäysoperaatiot edustavat merkittävää kuluerää toiminnanharjoittajille, mahdollisuus nesteiden kierrätykseen ja siitä saatavaan hyvitykseen parantaa TETRAn arvoa entisestään.

TETRA-palveluiden yhdistäminen tarkoittaa turvallista ja menestyksekästä toimintaa.

TETRAn tarjoama palvelukokonaisuus varmistaa nesteen tehokkaan hallinnan aina porausalueelle saapumisesta koko tulppaus- ja hylkäysoperaation ajaksi. Joissain tapauksissa palveluihin sisältyy myöskin kaivon sulkemisen jälkeinen nesteiden talteenotto ja käsittely maissa. Vuosien kokemus P&A-projekteista puhuu puolestaan, ja tapaustutkimus " Aikaa säästävä ja tehokas puhdistus Pohjanmeren hylkäyshankkeessa säästää toiminnanharjoittajalle miljoonia " sekä alla oleva asiakaskertomus osoittavat, kuinka erikoiskemikaalien, suodatuspalvelujen ja kokeneen henkilöstön yhdistäminen tuo konkreettisia hyötyjä. Kyseisessä projektissa kohdattiin useita haasteita, mutta lopulta TETRAn yhdistetyt palvelut mahdollistivat turvallisen ja onnistuneen lopputuloksen, joka valmistui jopa viisi kuukautta etuajassa.

Kuvio 1 - Räätälöity ergonominen suodatuskokonaisuus.

P&A-asiakkaan suosittelu

"TETRAn panos nesteiden hallinnassa oli merkittävä. TETRAClean-tabletit mahdollistivat puhtaan tuotantoputken noston ja tehokkaamman sementtisulun asettamisen, ja saastuneen natriumbromidin suodattaminen oli erittäin kustannustehokasta. Lisäksi TETRAn henkilöstö sekä maissa että porauslautalla oli ennakoivaa ja joustavaa, mikä teki projektista erittäin tehokkaan, ja samalla saavutettiin alan huippuluokan turvallisuustasot."
- Toiminnanharjoittajan porauspäällikkö

Suolaveden talteenotto on fiksua liiketoimintaa

Lähetetty 29. syyskuuta 202115. huhtikuuta 2024 kirjoittanut Phillip Vincent | Teknisten palvelujen johtaja

Käytettyjen kirkkaiden suolaliuosten kierrättäminen 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 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 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.

Raskaan metallin 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.

Lika & Lima

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.

Elvyttävät vedet

TIG:n ja TETRAn toimintaryhmien tiiviissä yhteistyössä sekä Meksikonlahdella että itäisellä pallonpuoliskolla kehitimme käsittelykäytännöt 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. Mikä tärkeintä, nämä käsittelyprotokollat 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 se voidaan helposti 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.

Yhtenäinen valppaus - jatkuva kehitys

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.

Kaivon väliaikainen hylkääminen ainutlaatuisella Clear-Brine-siirtojärjestelmällä

Lähetetty elokuu 16, 202115. huhtikuuta 2024 kirjoittanut Gary Poole | Asiakkuuspäällikkö/tekninen neuvonantaja

Mitä on väliaikainen hylkääminen ja miten se tapahtuu?

Väliaikainen hylkääminen on tehokas taktiikka, jolla poraus- ja viimeistelyvaiheiden välissä oleva poraustila saadaan pysäytettyä korroosion estämiseksi ja porausreiän eheyden varmistamiseksi niin pitkäksi ajaksi kuin kaivon on tarpeen pysyä käyttämättömänä. Kun laajennetaan perinteisesti porattujen, mutta keskeneräisten kaivojen (DUC) soveltamisalaa, väliaikaiseen hylkäämiseen soveltuvat kaivot voivat olla joko offshore- tai onshore-kaivoja.

TETRA-menettelyssä ei tarvita aikaa vievää suodatusta, vaan kiintoainepitoinen porausneste korvataan kiintoaineettomalla kirkkaalla suolavedellä (CBF), joka pysyy kaivossa, kunnes toiminta jatkuu. Kun käyttäjä on valmis käynnistämään kaivon uudelleen, kirkas suolavesi pumpataan pois.

Tarvittavien laitteiden osalta voidaan todeta, että jos porauslaitteiston miehistöllä on työkalut reiän poraamiseen ja kotelointiin, heillä on myös työkalut reiän väliaikaiseen hylkäämiseen - he tarvitsevat vain oikean ratkaisun, kuten räätälöidyn TETRA Advanced Displacement -järjestelmän (TADS), joka on kolmivaiheinen syrjäytysjärjestelmä, joka koostuu TETRA-suolaliuoksista ja 900-sarjan kemiallisista lisäaineista TETRAClean 900.

Miksi kaivo hylätään väliaikaisesti?

Tilapäinen hylkääminen antaa toiminnanharjoittajille mahdollisuuden käyttää tehokkaampaa lähestymistapaa vuokrasopimuksen kokonaiskehitykseen ja -tuotantoon. Esimerkiksi usean porausreiän hanke, jossa porausreiät valmistuvat erissä, olisi ihanteellinen skenaario porausreikien väliaikaiselle hylkäämiselle, kunnes koko porauserä on porattu ja valmis viimeistelyä varten. Ennakkosuunnittelun avulla toiminnanharjoittaja voi porata useita porausreikiä, korvata jokaisen porausreiän CBF:llä sitä mukaa kuin ne etenevät hankkeessa ja olla varma siitä, että jokainen porausreikä on puhdas, terve ja vapaa porausnesteestä ja korroosiosta valmisteltaessa seuraavaa erän viimeistelyvaihetta.

Väliaikainen hylkääminen voi olla myös kustannustehokas tauko silloin, kun valmistumisvaiheessa tarvittava tärkeä työkalu tai laite viivästyy tai kun tuotantolaitoksen kapasiteetti on lopussa tai se ei ole vielä käytössä.

Mitä muita taloudellisia hyötyjä tilapäinen hylkääminen tarjoaa?

Edellä mainittujen hyötyjen lisäksi TETRA-menettelyllä ei tarvitse korvata yhteen porauskaivoon jäänyttä porausnestettä uudella porausnesteellä seuraavan porauskaivon porausta varten. Väliaikaisessa hylkäämisessä käytetty CBF on taloudellisempi vaihtoehto sekä käytännöllinen vaihtoehto porausnesteelle, joka on lopulta poistettava kaivosta valmistelua varten.

Mitkä ovat tyypilliset suunnitteluperusteet tilapäiselle hylkäämiselle?

Jokaista sovellusta pidetään ainutlaatuisena, ja sen vuoksi se edellyttää nimenomaan kyseistä tehtävää varten suunniteltua selkeän suolaliuoksen siirtojärjestelmää, jossa otetaan huomioon sellaiset tekijät kuin porausnesteen koostumus, porausreiän tilavuus ja tilapäisen hylkäämisen kesto. Laboratorioanalyysissä määritetään TADS:n sopiva kemia, tilavuus, tiheys ja kiintoainekapasiteetti, ja se voi esimerkiksi koostua kalsiumbromidi- ja sinkkibromidisuolaliuosten kiintoaineettomasta sekoituksesta, johon on lisätty korroosionestoa edistäviä lisäaineita.

Tämän jälkeen räätälöity järjestelmä pumpataan kaivoon pienen tilavuuden välikappaleen avulla ja kierrätetään pintaan. Ihanteellisessa sovelluksessa kiintoainepitoinen porausneste syrjäytetään kokonaan yhdellä TADS-järjestelmän kierrätyksellä, jolloin saadaan alhainen sameus 30-45 NTU:n välillä koteloidusta reiästä muta-alueelle vähäisellä suodatuksella tai ilman suodatusta. Kun operaattori on valmis aloittamaan viimeistelyvaiheen, TADS kierrätetään pois porausreiästä ja se voidaan joko palauttaa TETRAan tai joissakin tapauksissa jopa käyttää uudelleen varatyönesteenä.

Mitä tuloksia TETRAn tilapäisellä hylkäämisellä saavutetaan?

TAPAUS NRO 1 - Green Canyon, Meksikonlahti - 10 kuukautta.

Eräässä tapauksessa, kun TETRA CBF poistettiin kaivosta 10 kuukauden kuluttua, suolavesi oli niin kirkasta, että sen sameus oli 35-45 NTU:ta. Tässä tapauksessa toiminnanharjoittaja päätti pitää sen varaliuoksena viimeistelytoimia varten. Porausreiässä ei havaittu liiallista rautakorroosiota eikä merkittäviä kiinteän aineen kertymiä, joten koko liuosmäärän suodattaminen ei ollut tarpeen.

TAPAUS NRO. 2 - Walker Ridge, Meksikonlahti - 6 kuukautta

Toisessa tapauksessa, kun TETRA CBF poistettiin kaivosta kuuden kuukauden kuluttua, suolavesi vaati vain pienoista suodatusta, sillä se ei sisältänyt rautaa eikä kiinteitä aineita, ja sen sameus oli 35 NTU. Tuotantojärjestelmä ja -putkisto asennettiin porausreikään ilman ongelmia tai merkkejä täytöstä.

TETRA:n väliaikainen hylkääminen on viime kädessä ratkaisu, jonka tarkoituksena on parantaa tehokkuutta ja kustannustehokkuutta.

TETRA on osoittanut, että väliaikainen kaivojen hylkääminen on onnistunut, ja se tarjoaa asiakkailleen todistetusti toimivan ratkaisun, jolla voidaan tehostaa usean kaivon kentän kehittämistä tai kun on ratkaisevan tärkeää mukautua ajoituksessa tai logistiikassa tapahtuviin muutoksiin. Kuten aina, yhtiö on edelleen sitoutunut soveltamaan kemian ja insinööritaitojaan räätälöidäkseen väliaikaisen hylkäyssovelluksen, joka on turvallinen, tehokas ja kustannustehokas ja tuottaa konkreettista arvoa asiakkaille.