SATURN Cold Flow – transport av brønnstrøm uten kjemikalier og oppvarming
description
Transcript of SATURN Cold Flow – transport av brønnstrøm uten kjemikalier og oppvarming
1SINTEF Petroleumsforskning AS
SATURN Cold Flow – transport av brønnstrøm
uten kjemikalier og oppvarming
av
Roar Larsen, Dr.ing.
Sjefsforsker, SINTEF Petroleumsforskning
2SINTEF Petroleumsforskning AS
Industriens største transport-problem: Gasshydrater
Is-liknende krystaller – gass fanget i hulrom i en vannstruktur
Kan eksistere opp til 25-30 °C
Betingelser:- lette hydrokarboner (metan, etan, propan, butan)- fritt vann- “lav” temperatur (offshore: <20 °C )- “høyt” trykk (offshore: >20 atm)
3SINTEF Petroleumsforskning AS
Plugging av rørledninger
Bilder fra P-34 FPSO plattform, Campos Basin, Brasil – med tillatelse fra Petrobras
4SINTEF Petroleumsforskning AS
Den tradisjonelle verktøykassen
FROST-VÆSKE
MetanolGlykol
KinetiskeInhibitorer
Anti-agglomeranter
Elektriske m
etoder
Tørking
Rør- bunter
Isolering
’LDHI’
5SINTEF Petroleumsforskning AS
Hva er Cold Flow/Kaldstrøm ?
Transport av produksjonsstrømmen i termisk likevekt med omgivelsene, med utfelte hydrater og vokspartikler
Vår definisjon krever i tillegg:
INGEN kjemikalier for å hindre avsetninger – verken for hydrater eller voks, og heller ingen ‘emulsifikatorer’
INGEN oppvarming av rør eller komponenter
INGEN isolasjon av rørene
– kun nakne stålrør i kontakt med sjøvannet, med en partikkelsuspensjon som kan gjennomgå lange nedstengninger, og som dispergeres lett ved ny oppstart
6SINTEF Petroleumsforskning AS
Hydratvekst - standard
Olje/Kondensat
Hydratkjerner Hydratskall
Vann VannVannTid Tid ’Klebrige’
hydrater
7SINTEF Petroleumsforskning AS
Hydratvekst – ”forbedret"
Hydrat
Vann
Olje/KondensatHydrat
Tørt, ’inert’, lett-strømmende hydratpulver
8SINTEF Petroleumsforskning AS
Cold Flow-prinsippet En stabilisert brønn-strøm som inne-holder hydrat- og vokspulver som ikke setter seg fast
Varm olje og gass (+vann) produsert fra reservoaret.
9SINTEF Petroleumsforskning AS
Effekt på voksavsetninger
‘Pigging’ (skraping) av rør med gummilameller
Uten Cold Flow-prosessen
Med Cold Flow-prosessen
10SINTEF Petroleumsforskning AS
Hovedattraksjonen: Billigere feltutbygging
0
4 0 0
Flowline &Riser Savings
Cold FlowSeabed Costs
IncrementalPumping
IncrementalTopsides
Cap
ex S
avin
g $
MM
Overall Capex Reduction
Capex Saving From Reduced Workscope
Single uninsulated vs. twin insulated
30% ?
Ko
stn
adsb
esp
are
lse
Rørledningog stigerør
Cold Flow-utstyr
Ekstrapumping
Ekstraprosess
Samlet besparelsei investeringer
11SINTEF Petroleumsforskning AS
Billigere operasjoner – bedre miljø Eliminerer eller reduserer behovet for
kjemikalieinjeksjon (Metanol, Glykol...)
Mindre behov for plattformpersonell
Lang undersjøisk transport til eksisterende fasiliteter
Eliminerer nye overflateinstallasjoner
Produksjon direkte fra sjøbunn til land
Tryggere og bedre produksjon
Fjerner pluggrisiko av hydrater og voks
Binder opp vannet og reduserer korrosjon
Enklere og mer stabil drift, og lavere vedlikeholdsbehov
12SINTEF Petroleumsforskning AS
Helse, miljø og sikkerhet
Færre personer til havs – lavere risiko
Færre overflate-installasjoner
Fjernet hydrat/voks-plugging, og tilhørende skaderisiko – både økonomisk, materielt og menneskelig
Redusert bruk av og eksponering mot skadelige kjemikalier
Redusert eller eliminert utslipp av skadelige kjemikalier til sjøen (metanol, glykoler, LDHI etc.)
Redusert energiforbruk til oppvarming av rørledninger (og tilhørende reduserte CO2-utslipp)
13SINTEF Petroleumsforskning AS
Gass-binding og separasjon
Gasser som er rike på CO2 o.l. er utmerkede kandidater for ’fangst’ i Cold Flow som hydratkrystaller
Gassfasen kan bli fullstendig bundet opp i fast form som hydrater, noe som gjør systemet mye lettere å transportere (eliminerer væskehammere)
Med gassen i fast form, kan separasjon være kostnadseffektivt og lettere enn tradisjonelle metoder med gass og væske, og det gir samtidig flere opsjoner for videre lagring og transport
14SINTEF Petroleumsforskning AS
En enklere hverdag i havet...
Cold Flow:200+ km = 25 ggr opprinnelig areal!
Tradisjonelt ~ 40 km?Hovedkonklusjon:
Cold Flow er en potensielt revolusjonerendeteknologi for tryggere produksjon og transport av
væskedominerte hydrokarboner,både for nye utbygginger i ’modne’ regioner,
og for nye utfordringer på dypt vann og i vanskelige/sårbare strøk (f.eks. arktis)
15SINTEF Petroleumsforskning AS
SATURN Cold Flow-teknologiDemonstrasjonsprogram, 2008-2011Partnere: BP, StatoilHydro, Forskningsrådet