Yksi suurimmista haasteista Pohjanmeren ja muiden syvänmeren alueiden toiminnanharjoittajille on löytää kestävä vaihtoehto cesiumformiaattisuolalle. 1990-luvulta siitä on tullut toiminnanharjoittajien suosima valinta, sillä se on ympäristölle suhteellisen harmiton ja sitä voidaan muokata vastaamaan syvänmeren operaatioiden vaatimuksia korkeiden tiheyksien ja lämpötilojen osalta. Se on kuitenkin myös erittäin kallis ja rajallinen luonnonvara, jota saadaan vain muutamista esiintymistä. Yhdysvaltain geologisen tutkimuslaitoksen mukaan vuonna 2022 keskihinta 25 grammalle 98-prosenttista cesiumformiaattiliuosta oli keskimäärin 46,10 dollaria.[1] Ei tarvitse olla porausinsinööri ymmärtääkseen, että 25 grammaa on vain yksi pieni pisara tynnyrin pohjalla - ja porauksen ja viimestelyn suorittamiseen tarvitaan satoja tynnyreitä liuosta.
Ongelma ratkaistu
Onneksi on kuitenkin olemassa vaihtoehto: TETRA Neptune -monikäyttöliuos. Ainutlaatuinen alallaan, tämä liuos on erittäin monipuolinen, formiaattivapaa ja sitä voidaan valmistaa tiheyksillä 11,6 lb/gal -17,5 lb/gal. Sen käyttölämpötilat ovat alhaisemmat kuin perinteisillä suolaliuoksilla, minkä lisäksi sillä on stabiili emäksinen pH-arvo, eikä se aiheuta korroosiota muurahaishapon muodostumisen kautta. Se on myöskin lämpöstabiili, ja sen todelliset ja paineistetut kiteytymislämpötilat (TCT ja PCT) kestävät syvänmeren operaatioiden ankarat olosuhteet ilman kiteytymistä.
Taulukossa esitetään kuusi kaksi- ja yksiarvoista TETRA Neptune -liuoksen koostumusta tiheyksillä 11,6-17,5 lb/gal.
KEMIA | VALENSSI | TIHEYS lb/gal |
CaBr2 | Kaksiarvoinen | 14.5-14.9 |
Suuritiheyksinen CaCl2 | Kaksiarvoinen | 11.6-12.0 |
Suuritiheyksinen NaBr | Yksiarvoinen | 12.5-13.1 |
Suuritiheyksinen CaBr2 | Kaksiarvoinen | 14.5-15.4 |
Erittäin tiheä NaBr | Yksiarvoinen | 12.5-15.4 |
Erittäin tiheä CaBr2 | Kaksiarvoinen | 14.5-17.5 |
Monimuotoisuus
TETRA Neptune -monikäyttöliuosta voidaan käyttää viimeistelyliuoksena, tuotantokerroksen porausliuoksena, sulku-, pakkaus ja suspensioliuoksena sekä porausreiän käsittelyliuosten pohjana. Lisäksi sitä voidaan hyödyntää ei-vesipitoisten liuosten suolavaiheessa huoltotöihin sekä ohjauslinjan/-padliuoksena ja monissa muissa tehtävissä. Mikä muu liuos kykenee samaan? Tämä monikäyttöisyys tekee Neptunesta erittäin kustannustehokkaan, sillä se mahdollistaa yhden erän käytön monissa eri toiminnoissa. Tämä paitsi alentaa kustannuksia myös yksinkertaistaa logistiikkaa ja käsittelyä.
Liuoksen monipuolisuus ja tehokkuus on todistettu käytännön kenttäolosuhteissa. Vuonna 2015 käyttöönotettua TETRA Neptune -liuosta on käytetty Meksikonlahdella menestyksekkäästi viimeistelysuolaliuoksena, pakkausnesteenä sekä porausreiän käsittelyliuosten pohjana.
Hiljattain tätä liuosta käytettiin ensimmäistä kertaa interventio- ja hylkäystoimenpiteessä Pohjanmerellä, 80 metrin syvyydessä ja yli 4 000 metrin todellisessa pystysuorassa syvyydessä. Työhön sisältyi 10 000 psi:n paineella suoritettu puhalluksenestolaitteen testaus, ja liuoksen kiteytymislämpötila oli alle -30,5 ºC. Nestemäisen kirkas 14,7 lb/gal suolavesiliuos osoitti monikäyttöisyytensä toimien sekä suspensioaineena että pohjana porausreiän syrjäytys ja viskositeettiliuoksille. Operaatio sujui moitteettomasti ilman ainuttakaan HSE-turvallisuuspoikkeamaa.
TETRA Neptune -liuos soveltuu erinomaisesti myös tuotantokerrosten poraukseen. Yhdistämällä korkeatiheyksinen yksiarvoinen koostumus 50 paunaan marmorituhkaa tynnyriä kohden, voidaan saavuttaa jopa, 15,8 lb/gal nestetiheys.[2] Räätälöity liuos vähentää muodostumavaurioiden riskiä, ja sen voi myöhemmin muuntaa kirkkaaksi suolaliuokseksi, jota voidaan käyttää uudelleen viimeistelyvaiheessa. Tällätavoin säästetään kustannuksissa, ajassa ja logistiikassa.
Ainutlaatuista TETRA-liuosta voidaan käyttää myöskin kiintoaineettomien käänteisemulsioiden valmistuksessa silloin, kun tarvitaan ei-vesipohjaisia nesteitä eikä kiinteitä painotusaineita voida käyttää. Esimerkiksi korvaamalla Neptune 17,5 lb/gal kalsiumbromidilla, voidaan saavuttaa emulsio, jonka tiheys on jopa 12,9 lb/gal.
Voidaan siis todeta, että vaikka TETRA Neptune -monikäyttöliuos ei ehkä olekaan sopiva jälkiruokien kuorrute tai lattiavaha (älä edes yritä sitä kotona!), se on kuitenkin erittäin monipuolinen öljy- ja kaasulähteiden porauksessa ja viimeistelyssä. Tämä monikäyttöisyys tarkoittaa kustannustehokkuutta ja korkeaa suorituskykyä.
Kestävä kehitys
TETRA Neptune tarjoaa myös kestävän vaihtoehdon. Sen hiilijalanjälki on pienempi kuin muilla korkeatiheyksisillä liuoksilla, ja sen ainesosat ovat alueellisesti saatavilla, runsaita ja ympäristöturvallisia. Sen logistiikka on myöskin yksinkertaistettu. Liuos ei vaadi erityistä sekoitusta, käsittelyä tai varastointia porauspaikalla tai merialuksilla, eikä se edellytä nollapäästölaitteistoa. Patentoitu liuos on saanut ympäristöluvan sen käyttöön Pohjanmerellä, ja se voidaan myös ottaa talteen ja käyttää uudelleen myöhemmissä vaiheissa.
Mitä vielä odotat?
On tullut aika ottaa TETRA Neptune -liuos käyttöön toiminnassasi. Harkitse sen monipuolisia käyttökohteita ja hyödyllisiä ominaisuuksia:
Sovellukset
- Täydennysliuos
- Varaston porausliuos
- Pakkausneste
- Jousitusneste
- Pohja porausreiän käsittelyyn tarkoitettuja hiutaleita varten
- Pad/kontrollilinjasovellukset
- Pohja vedettömille inverttiemulsioille
Hyödylliset ominaisuudet
- Tiheydet vaihtelevat välillä 11,6-17,5 lb/gal.
- Lämpöstabiili, erinomainen TCT ja PCT.
- Divalenttiset ja monovalenttiset formulaatiot
- Vakaa emäksinen pH
- Ei riskiä syövyttävän muurahaishapon muodostumisesta
- Monipuolisempi kuin cesiumformiaatti ja muut suolaliuokset.
- Pienemmät kustannukset kuin cesiumformiaatissa
- Ympäristöystävällinen
- Muita suolavesiä kestävämpi
Toimitpa sitten Pohjanmerellä, Meksikonlahdella, Etelä-Atlantilla tai maalla, tämä monipuolinen liuos on kestävä vaihtoehto cesiumformiaatille, tuottaen sekä taloudellista että toiminnallista lisäarvoa.
Loppuviitteet
[1] Katso "MCS2023-Cesium" USGS:n verkkosivustolla. Vuoden 2022 hinta kuvastaa 8 %:n nousua verrattuna vuoden 2021 hintaan, joka oli 42,60 dollaria. Cesium ei ole sinänsä harvinainen alkuaine, mutta sitä tuotetaan vain harvoista kaivoksista maailmalaajuisesti - pääasiassa yhdestä ainoasta kaivoksesta Kanadassa. Sen voimakkaan reaktiivinen luonne tekee Cesiumin louhinnasta, puhdistuksesta ja varastoinnista haastavaa. Kyseessä on nimittäin alkalimetalli, joka reagoi herkästi ja sulaisi kädessä, ellei se ensin reagoisi ilmankosteuden kanssa ja syttyisi palamaan.
[2] Sekä yksi- että kaksiarvoisia liuoksia voidaan käyttää tuotantokerroksen porauksessa, mutta jälkimmäisillä on tiettyjä rajoituksia. Kaksiarvoisten suolaliuosten kationit voivat reagoida muodostumaveden anionien kanssa muodostaen liukenemattomia kiinteitä aineita, jotka voivat tukkia muodostuman huokoset. Yksiarvoiset suolaliuokset taas soveltuvat paremmin viskositeettia lisäävien tärkkelysten ja polysakkaridien käyttöön, mikä parantaa liuoksen hallintaa ja vähentää nestehukkaa.
