Återvinning av saltlake är en smart affär
Av Phillip Vincent | Research & Development Advisor | 29 september 2021
Återställning av använda klara saltlösningar för optimal återanvändning
Utvärderingen, valet och valideringen av en kompletteringsbrine innan den levereras till riggen är utan tvekan den viktigaste delen av utformningen av en brunn. Det som ofta förbises i den övergripande livscykeln för en kompletteringsvätska är dock utvärderingen av vätskan efter att den har använts på ett jobb.
Lyckligtvis är förmågan att återvinna och återanvända kompletteringsbrine en central del av TETRAs oljefältsverksamhet. Genom att återanvända tidigare använda vätskor kan våra verksamheter för blandning och tillverkning av saltlösningar upprätthålla kapaciteten att leverera de stora mängder saltlösningar som kunderna behöver för att färdigställa sina brunnar.
En utmaning är att många återvinningsjobb inte bara handlar om att ta tillbaka vätskor till våra anläggningar och omedelbart ha dem redo att lastas ut för ett nytt jobb. Ofta är de återförda brinesen förorenade och inte i ett skick som lämpar sig för framtida jobb. Som ett resultat av detta har vi tidigare fått allt fler oanvändbara vätskor som returnerats till våra saltlösningsanläggningar.
Även om vissa kanske tror att återvinning är så enkelt som att filtrera bort föroreningar från vätskan med hjälp av traditionella filtersystem, som ett filterpressystem med kiselgur, är verkligheten den att återvinning kräver lite mer vetenskap.
Denna utmaning ledde till att TETRA Innovation Group (TIG) började leta efter sätt att avlägsna föroreningar från dessa returvätskor så att de kunde återanvändas i stället för att bara ligga i tankar som "döda inventarier". Vi inledde därför en handlingsplan för att utmana teamet på TIG att inte bara identifiera föroreningarna, utan framför allt att ta fram lösningar som skulle göra det möjligt att återanvända de döda lagren.
Tungmetall Överbelastning
En vanlig förorening i återförda kompletteringsvätskor är en hög koncentration av upplöst järn. Förhöjda järnhalter i brines sänker i allmänhet pH-värdet i dessa vätskor, vilket gör dem surare. Försurningen av vätskorna ökar korrosionshastigheten hos de metallrör och höljen som kommer i kontakt med brinen. Den ökade korrosionshastigheten leder sedan till att mer järn dras in i kompletteringsvätskan, vilket är en fortsättning på den onda cirkeln.
Svåra situationer
En annan vanlig förorening i återförda kompletteringsvätskor är obruten polymer. Ofta görs kompletteringsvätskor viskösa med polymer så att vätskan antingen kan transportera fasta partiklar ner i ett borrhål eller transportera fasta partiklar ut ur ett borrhål. I båda fallen, när vätskan återvänder från sin resa i brunnen, har polymeren som används för att förtjocka vätskan inte brutits ner helt. Vätska i detta tillstånd kan inte filtreras för att avlägsna de fasta partiklar eller andra föroreningar som transporteras ut ur borrhålet. Ibland kan vätskan vara så tjock att den inte enkelt kan pumpas, vilket i sin tur leder till andra potentiella driftsproblem.
Grime & Slime
Den tredje uppsättningen vanliga föroreningar i återförda kompletteringsbrunnar är fasta partiklar, olja och andra organiska ämnen. Dessa föroreningar påträffas vanligen när vätskor trycks ned genom brunnen. Betydande mängder på mer än 0,5 volymprocent är tillräckligt för att orsaka filtreringsproblem. En långsammare filtreringsprocess begränsar den hastighet med vilken vätskan kan pumpas tillbaka ned i brunnen, vilket i sin tur gör hela operationen långsammare. Förekomsten av fasta partiklar, olja och organiska material påverkar dessutom vätskans visuella utseende negativt genom att ge den grumlighet och färg.
Föryngrande vatten
Genom ett nära samarbete mellan TIG och TETRAs operativa team i både Mexikanska golfen och på östra halvklotet har vi utvecklat behandlingsprotokoll för brines som är förorenade med järn, polymerer, olja och organiska föroreningar. Alla dessa behandlingsprotokoll var utformade för att bibehålla vätskornas densitet och minimera mängden vätska som förloras under återvinningsprocessen så att värdet på saltlösningarna bevaras. Viktigast av allt är att dessa behandlingsprotokoll är utformade för att kunna utföras på ett säkert sätt.
Fallstudie 1: En gulf över konkurrenterna
Mellan 2013 och 2018 behandlades 16.000 fat "död" returvätska från Mexikanska golfen med TETRA, tillsammans med ytterligare 20.000 fat ny returvätska från efterföljande jobb. Värdet på de 36.000 fat som behandlades under denna period uppgick till cirka 10 miljoner USD. Hela 97% av volymen återvanns som användbara lagervaror, vilket kraftigt minskade tillverkningsbördan på våra anläggningar för blandning av saltlösning. Av de 36.000 fat som behandlades var 16.000 fat vätskor som tillhörde kunder. TETRAs återvinning av saltlake innebar att dessa kunder sparade cirka 5 miljoner dollar. Dessutom möjliggör TETRAs stora lagringskapacitet för saltlösning bearbetning och behandling av enorma volymer återvunnen vätska, vilket ger kunderna ett exceptionellt värde.
Fallstudie 2: Österns djur
TETRAs team på östra halvklotet, med bas i Aberdeen i Skottland, utförde över 70 återvinningsjobb i Storbritannien mellan 2016 och 2020. Dessa behandlingar återvann nästan 52.000 fat vätska och uppnådde dessutom en återvinningseffektivitet på 97%. Faktum är att enbart under 2019 behandlades mer än 14.000 fat vätska med 97% effektivitet. En viktig faktor bakom bolagets framgångar med att återvinna vätskor på östra halvklotet är att vår lagringskapacitet för saltlösning nordost om Skottland är regionens överlägset största, med en lagringskapacitet på över 36 000 fat fördelat på tre olika platser. Detta ger TETRA möjlighet att ta på sig återvinningsjobb som våra konkurrenter helt enkelt inte kan utföra.
Specialiserade lösningar
TETRAs specialkemikalier är en viktig komponent i vår återvinningsprocess för saltlösning - utan dem skulle mängden vätska som återvinns under återvinningsprocessen vara betydligt mindre. TETRAs sortiment av flockningskemikalier omfattar ett mycket effektivt flockningsmedel som underlättar effektivt avlägsnande av fasta partiklar och förlänger DE-pressens livslängd. Dessutom förbättrar TETRAs oljeabsorberande filterhjälpmedel, TETRA O-Lok C, oljeavskiljningen och kan enkelt integreras i DE-pressens filtrering.
Så sent som i augusti 2021 använde TETRA framgångsrikt TETRA O-Lok C som en del av ett högprofilerat återvinningsjobb, där man tog emot 692 fat TETRA CS Neptune® högdensitets monovalent kompletteringsbrine som enligt analys innehöll olja och fasta ämnen. Med hjälp av ett enda presspaket bestående av en 600 kvadratmeter stor filterpress, en slamningstank och en patronenhet med två kärl och patroner på nominellt 25 mikron och absolut 10 mikron avlägsnades alla spår av olja och fasta ämnen i vätskan med bara en passage, och över 90% av vätskan återvanns.
Ständig vaksamhet - ständiga förbättringar
Återvinning av saltlösning är en smart affär som ger olje- och gasoperatörer ett enormt värde. Framöver kommer TETRA att fortsätta utvärdera återvunna vätskor för återvinning och återanvändning, samtidigt som vi kontinuerligt förfinar våra återvinningstekniker och letar efter sätt att förbättra effektiviteten när det gäller att avlägsna föroreningar och bevara vätskor. Samarbete är nyckeln till innovation och konkurrensfördelar. Det nära samarbetet mellan TIG och driftteamen i USA och Storbritannien har gjort det möjligt för TETRA att bygga upp en infrastruktur för återvinning av saltlösning som skiljer oss från konkurrenterna både när det gäller de vätskevolymer vi kan återvinna och kvaliteten på de vätskor som blir resultatet.
