Garis Suntikan Kimia Downhole-Naha Aranjeunna Gagal?Pangalaman, Tantangan sareng Aplikasi Métode Tés Anyar
Hak Cipta 2012, Paguyuban Insinyur Perminyakan
Abstrak
Statoil ngoperasikeun sababaraha widang dimana suntikan kontinyu tina inhibisi skala diterapkeun.Tujuanana nya éta pikeun nangtayungan tubing luhur jeung klep kaamanan ti (Ba/Sr) SO4orCaCO;skala, dina kasus dimana squeezing skala meureun hésé tur ongkosna mahal pikeun ngalakukeun dina rutin, misalna dasi-in widang subsea.
Suntik kontinyu skala inhibitor downhole mangrupakeun solusi téhnisna luyu pikeun nangtayungan tubing luhur jeung klep kaamanan di sumur nu boga potensi skala luhur packer produksi;khususna di sumur anu henteu kedah diperas sacara rutin kusabab potensi skala di daérah caket sumur.
Ngarancang, ngoperasikeun sareng ngajaga jalur suntik kimia butuh fokus tambahan dina pilihan bahan, kualifikasi kimia sareng ngawaskeun.Tekanan, suhu, aliran-rézim sareng géométri sistem tiasa ngenalkeun tantangan pikeun operasi anu aman.Tantangan parantos diidentifikasi dina jalur suntik panjang sababaraha kilométer ti fasilitas produksi ka citakan dasar laut sareng dina klep suntik ka handap dina sumur.
Pangalaman lapang anu nunjukkeun pajeulitna sistem suntik kontinyu downhole ngeunaan présipitasi sareng masalah korosi dibahas.Studi laboratorium sarta aplikasi métode anyar pikeun kualifikasi kimiawi a digambarkeun.Kaperluan pikeun tindakan multidisiplin anu kajawab.
Bubuka
Statoil ngoperasikeun sababaraha widang dimana suntikan terus-terusan bahan kimia di jero liang parantos diterapkeun.Ieu utamana ngalibatkeun suntikan skala inhibitor (SI) dimana tujuanana pikeun nangtayungan tubing luhur jeung downhole klep kaamanan (DHSV) tina (Ba / Sr) SO4orCaCO;skala.Dina sababaraha kasus emulsion breaker ieu nyuntik downhole pikeun ngamimitian prosés separation salaku jero dina ogé mungkin dina hawa relatif luhur.
Suntik kontinyu skala inhibitor downhole mangrupakeun solusi téhnisna luyu pikeun nangtayungan bagean luhur sumur nu boga potensi skala luhur packer produksi.Suntikan kontinyu tiasa disarankeun khususna dina sumur anu henteu kedah diperas kusabab poténsi skala anu handap dina liang sumur anu caket;atawa dina kasus dimana squeezing skala meureun hese jeung ongkosna mahal pikeun ngalakukeun dina rutin, misalna dasi-in widang subsea.
Statoil parantos ngalegaan pangalaman dina suntikan kimiawi kontinyu kana sistem topside sareng témplat subsea tapi tangtangan énggal nyaéta nyandak titik suntikan langkung jero kana sumur.Ngarancang, ngoperasikeun sareng ngajaga jalur suntik kimia meryogikeun fokus tambahan dina sababaraha topik;sapertos pilihan bahan, kualifikasi kimia sareng ngawaskeun.Tekanan, suhu, aliran-rézim sareng géométri sistem tiasa ngenalkeun tantangan pikeun operasi anu aman.Tantangan dina panjang (sababaraha kilométer) garis suntik ti fasilitas produksi ka citakan subsea jeung kana valves suntik handap dina sumur geus pasti;Gbr.1.Sababaraha sistem suntik parantos damel saluyu sareng rencana, sedengkeun anu sanésna gagal kusabab sababaraha alesan.Sababaraha kamajuan widang anyar direncanakeun pikeun suntik kimia downhole (DHCI);kumaha oge;dina sababaraha kasus alat-alat teu acan mumpuni pinuh.
Aplikasi DHCI mangrupikeun tugas anu rumit.Éta ngalibatkeun parantosan sareng desain sumur, kimia sumur, sistem topside sareng sistem dosis kimia tina prosés topside.Bahan kimia bakal dipompa ti sisi luhur ngaliwatan jalur suntik kimiawi ka alat parantosan sareng ka handap kana sumur.Lantaran kitu, dina perencanaan sareng palaksanaan jinis kerjasama proyék ieu antara sababaraha disiplin penting pisan.Rupa-rupa pertimbangan kedah dievaluasi sareng komunikasi anu saé nalika desain penting.Insinyur prosés, insinyur subsea sareng insinyur parantos kalibet, ngurus topik kimia sumur, pilihan bahan, jaminan aliran sareng manajemén kimia produksi.Tantangan tiasa janten raja gun kimiawi atanapi stabilitas suhu, korosi sareng dina sababaraha kasus pangaruh vakum kusabab tekanan lokal sareng épék aliran dina garis suntik kimia.Salian ieu, kaayaan sapertos tekanan tinggi, suhu luhur, laju gas tinggi, poténsi skala luhur,jarak jauh umbilical jeung titik suntik jero dina sumur, méré tantangan teknis béda jeung sarat kana kimia nyuntik jeung ka klep suntik.
Tinjauan sistem DHCI dipasang dina operasi Statoil nunjukeun yen pangalaman teu salawasna suksés Table 1. Sanajan kitu, perencanaan pikeun perbaikan desain suntik, kualifikasi kimiawi, operasi sarta perawatan keur dilaksanakeun.Tantanganna rupa-rupa ti lapangan ka lapangan, sareng masalahna henteu merta yén klep suntik kimiawi sorangan henteu jalan.
Dina taun-taun katukang sababaraha tantangan ngeunaan jalur suntik kimia downhole parantos dialaman.Dina makalah ieu sababaraha conto dirumuskeun tina pangalaman ieu.Makalah ngabahas tantangan sareng ukuran anu dilaksanakeun pikeun ngabéréskeun masalah anu aya hubunganana sareng garis DHCI.Dua sajarah kasus dibere;hiji on korosi jeung hiji on kimia gun raja.Pangalaman lapang anu nunjukkeun pajeulitna sistem suntik kontinyu downhole ngeunaan présipitasi sareng masalah korosi dibahas.
Studi laboratorium sareng aplikasi metode anyar pikeun kualifikasi kimia ogé dianggap;kumaha carana ngompa kimiawi, skala poténsi sarta pencegahan, aplikasi parabot kompléks jeung kumaha kimia bakal mangaruhan sistem topside nalika kimiawi dihasilkeun deui.Narima kriteria pikeun aplikasi kimiawi ngalibatkeun masalah lingkungan, efisiensi, kapasitas gudang topside, laju pompa, naha pompa aya bisa dipaké jsb Rekomendasi teknis kudu dumasar kana kasaluyuan cairan jeung kimia, deteksi residual, kasaluyuan bahan, desain umbilical subsea, sistem dosage kimiawi. jeung bahan di sabudeureun garis ieu.Bahan kimiana kedah dicegah hidrat pikeun nyegah nyolok jalur suntik tina invasi gas sareng bahan kimia henteu kedah beku nalika transportasi sareng neundeun.Dina tungtunan internal nu aya aya daptar pariksa nu bahan kimia bisa diterapkeun dina unggal titik dina sistem sipat fisik kayaning viskositas penting.Sistem suntikan tiasa nunjukkeun jarak 3-50km tina garis aliran dasar laut umbilik sareng 1-3km ka handap kana sumur.Lantaran kitu, stabilitas suhu ogé penting.Evaluasi pangaruh hilir, misalna dina kilang minyak ogé kudu dipertimbangkeun.
Sistem suntik kimiawi Downhole
Mangpaat ongkos
Suntik kontinyu skala inhibitor downhole ngajaga DHS Vor tubing produksi meureun ongkos éféktif dibandingkeun squeezing sumur kalawan inhibitor skala.Aplikasi ieu ngurangan potensi karuksakan formasi dibandingkeun perlakuan squeeze skala, ngurangan potensi masalah prosés sanggeus skala squeezes jeung mere kamungkinan pikeun ngadalikeun laju suntik kimiawi ti sistem suntik topside.Sistem suntik ogé tiasa dianggo pikeun nyuntikkeun bahan kimia sanés anu terus-terusan ka jero liang sareng ku kituna tiasa ngirangan tangtangan sanés anu tiasa lumangsung di hilir pabrik prosés.
Hiji studi komprehensif geus dipigawé ngamekarkeun strategi skala downhole tina Oseberg S atawa sawah.Perhatian skala utama éta CaCO;skala dina tubing luhur sarta mungkin gagalna DHSV.Oseberg S atanapi pertimbangan strategi manajemén skala menyimpulkan yén salami tilu taun, DHCI mangrupikeun solusi anu paling éfisién dina sumur dimana jalur suntikan kimia berpungsi.Unsur biaya utama anu aya hubunganana sareng téknik saingan squeeze skala nyaéta minyak anu ditunda tinimbang biaya kimia / operasional.Pikeun aplikasi inhibitor skala dina angkat gas, faktor utama dina biaya kimiawi nyaéta laju angkat gas tinggi ngarah kana konsentrasi SI tinggi, saprak konsentrasi kudu saimbang jeung laju angkat gas pikeun nyingkahan raja gun kimiawi.Pikeun dua sumur on Oseberg S atanapi anu kagungan well-fungsi DHC I garis, pilihan ieu dipilih ngajaga DHS V ngalawan CaCO;skala.
Sistem suntik kontinyu sareng klep
Solusi parantosan anu aya nganggo sistem suntikan kimiawi kontinyu nyanghareupan tangtangan pikeun nyegah nyolok garis kapilér.Ilaharna sistem suntik diwangun ku garis kapilér, 1/4 "atanapi 3/8" diaméterna luar (OD), hooked nepi ka manifold permukaan, fed ngaliwatan-jeung disambungkeun ka gantungan tubing di sisi annular of tubing nu.Garis kapilér napel diaméter luar tina tubing produksi ku clamps kerah tubing husus tur ngalir dina luar tubing nu sagala jalan ka handap ka mandrel suntik kimiawi.mandrel ieu tradisional ditempatkeun up-stream tina DHS V atawa deeper dina sumur kalawan niat masihan bahan kimia nyuntik cukup waktu dispersi sarta nempatkeun kimiawi dimana tantangan nu kapanggih.
Dina klep suntik kimiawi, Gbr.2, a cartridge leutik ngeunaan 1,5 "diaméterna ngandung klep cek nu nyegah cairan wellbore asup kana garis kapilér.Éta ngan saukur poppet leutik nunggang dina cinyusu.Gaya spring nyetél sareng ngaramalkeun tekanan anu diperyogikeun pikeun muka poppet tina korsi sealing.Nalika bahan kimia mimiti ngalir, poppet diangkat tina korsina sareng muka klep cek.
Perlu dipasang dua klep cek.Hiji klep mangrupa panghalang primér nyegah cairan wellbore asup kana garis kapilér.Ieu tekanan lawang rélatif low (2-15bars). Lamun tekanan hidrostatik jero garis kapilér kirang ti tekanan wellbore, cairan wellbore bakal nyoba asup kana garis kapilér.Klep cek anu sanés gaduh tekanan pambukaan atipikal 130-250 bar sareng katelah sistem pencegahan U-tube.klep Ieu nyegah kimiawi di jero garis kapilér mun kalawan bébas ngalir kana wellbore kudu tekanan hidrostatik jero garis kapilér leuwih badag batan tekanan wellbore dina titik suntik kimia di jero tubing produksi.
Salian dua klep cek, biasana aya saringan in-line, tujuanana nyaéta pikeun mastikeun yén henteu aya lebu naon waé anu tiasa ngabahayakeun kamampuan sealing sistem klep cek.
Ukuran klep cek anu dijelaskeun rada leutik, sareng kabersihan cairan anu disuntik penting pisan pikeun fungsionalitas operasionalna.Hal ieu dipercaya yén lebu dina sistem bisa flushed jauh ku cara ningkatkeun flowrate jero garis kapilér, ku kituna valves dipariksa willfully muka.
Nalika klep cek dibuka, tekanan anu ngalir gancang turun sareng nyebarkeun garis kapilér dugi tekanan naék deui.The klep dipariksa lajeng bakal nutup nepi ka aliran bahan kimia ngawangun nepi tekanan cukup pikeun muka klep nu;hasilna mangrupakeun osilasi tekanan dina sistem klep dipariksa.Tekanan pambukaan anu langkung luhur dina sistem klep cek, daérah aliran anu kirang ditetepkeun nalika klep cek dibuka sareng sistem nyobian ngahontal kaayaan kasatimbangan.
The valves suntik kimiawi boga tekanan lawang rélatif low;sarta kudu tekanan tubing di titik inlet kimiawi jadi kirang ti jumlah tekanan hidrostatik bahan kimia di jero garis kapilér ditambah tekanan buka klep cek, deukeut vakum atawa vakum bakal lumangsung di bagean luhur garis kapilér.Nalika suntikan bahan kimia lirén atanapi aliran bahan kimia rendah, kaayaan vakum caket bakal mimiti lumangsung dina bagian luhur garis kapilér.
Tingkat vakum gumantung kana tekanan sumur, gravitasi spésifik campuran kimia anu disuntik anu dianggo di jero garis kapilér, tekanan pambukaan klep dina titik suntikan sareng laju aliran bahan kimia di jero garis kapilér.Kaayaan sumur bakal rupa-rupa sapanjang umur sawah sareng potensi vakum ku kituna ogé bakal rupa-rupa lembur.Penting pikeun sadar kana kaayaan ieu pikeun nyandak pertimbangan anu leres sareng pancegahan sateuacan tangtangan anu dipiharep lumangsung.
Kalayan tingkat suntikan anu rendah, biasana pangleyur anu dianggo dina jinis aplikasi ieu nguap nyababkeun épék anu teu acan digali sacara lengkep.Épék ieu mangrupikeun raja bedil atanapi présipitasi padet, contona polimér, nalika pangleyurna nguap.
Salajengna, sél galvanic bisa kabentuk dina fase transisi antara beungeut cairan kimia jeung uap kaeusi fase gas deukeut-vakum luhur.Ieu bisa ngakibatkeun korosi pitting lokal di jero garis kapilér salaku hasil tina ngaronjat aggressiveness bahan kimia dina kaayaan ieu.Flakes atawa kristal uyah kabentuk salaku pilem di jero garis kapilér sakumaha interior na garing kaluar bisa macet atawa nyolok garis kapilér.
Filsafat panghalang sumur
Nalika ngarancang solusi sumur anu kuat, Statoil meryogikeun kasalametan sumur dina unggal waktos salami daur hirup sumur.Ku kituna, Statoil merlukeun yén aya dua halangan sumur bebas gembleng.Gbr. 3 nembongkeun skéma panghalang sumur atypical, dimana warna biru ngagambarkeun amplop panghalang sumur primér;dina hal ieu tubing produksi.Warna beureum ngagambarkeun amplop panghalang sekundér;casing.Di sisi kénca dina sketsa, suntikan kimia dituduhkeun salaku garis hideung kalayan titik suntikan kana pipa produksi di daérah anu ditandaan beureum (panghalang sekundér).Ku ngawanohkeun sistem suntik kimiawi kana sumur, boh halangan sumur primér jeung sekundér bahaya.
Kasus sajarah ngeunaan korosi
Runtuyan kajadian
Suntik kimiawi downhole tina inhibitor skala geus dilarapkeun kana hiji ladang minyak dioperasikeun ku Statoil on the Norwegian Continental Shelf.Dina hal ieu, inhibitor skala anu diterapkeun asalna mumpuni pikeun aplikasi topside sareng subsea.Recompletion sumur ieu dituturkeun ku instalasi DHCIpointat2446mMD, Gbr.3.Suntikan downhole tina inhibitor skala topside ieu dimimitian tanpa nguji salajengna bahan kimia.
Saatos sataun operasi bocor dina sistem suntikan kimia dititénan sareng panilitian dimimitian.Leakage miboga éfék detrimental dina halangan sumur.Kajadian anu sami kajantenan pikeun sababaraha sumur sareng sababaraha di antarana kedah ditutup nalika panyelidikan nuju lumangsung.
Tubing produksi ditarik sareng ditaliti sacara rinci.Serangan korosi ieu dugi ka hiji sisi tubing, sarta sababaraha mendi tubing anu jadi corroded yén aya sabenerna liang ngaliwatan aranjeunna.Kira-kira 8.5mm kandel 3% baja krom kungsi disintegrated dina waktu kurang ti 8 bulan.Korosi utama lumangsung dina bagian luhur sumur, ti hulu sumur ka handap nepi ka kira-kira 380m MD, sarta sambungan pipa anu paling awon kapanggih dina kira-kira 350m MD.Handapeun jero ieu saeutik atawa euweuh korosi dititénan, tapi loba lebu kapanggih dina tubing OD urang.
Casing 9-5 / 8 '' ogé dipotong sareng ditarik sareng épék anu sami dititénan;kalawan korosi dina bagian luhur sumur dina hiji sisi wungkul.Bocor ngainduksi disababkeun ku bursting bagian lemah tina casing nu.
Bahan garis suntik kimia nyaéta Alloy 825.
Kualifikasi kimiawi
Sipat kimia sareng uji korosi mangrupikeun fokus penting dina kualifikasi sambetan skala sareng inhibitor skala saleresna parantos mumpuni sareng dianggo dina aplikasi topside sareng subsea salami sababaraha taun.Alesan pikeun nerapkeun downhole kimiawi sabenerna ieu ningkat sipat lingkungan ku ngaganti kimia downhole nu aya.Nalika disuntikkeun kana sumur, suhu bahan kimia tiasa dugi ka 90 ℃, tapi henteu aya tés salajengna anu dilakukeun dina suhu ieu.
Tés corrosivity awal parantos dilakukeun ku supplier kimiawi sareng hasil nunjukkeun 2-4mm / taun pikeun baja karbon dina suhu luhur.Salila fase ieu aya minimal kalibet dina kompetensi teknis material operator.Tés anyar engké dilakukeun ku operator anu nunjukkeun yén inhibitor skala kacida korosif pikeun bahan-bahan dina tabung produksi sareng casing produksi, kalayan laju korosi ngaleuwihan 70mm / taun.Bahan garis suntik kimia Alloy 825 henteu acan diuji ngalawan penghambat skala sateuacan suntikan.Suhu sumur tiasa ngahontal 90 ℃ sareng tés anu cekap kedah dilakukeun dina kaayaan ieu.
Panaliti ogé ngungkabkeun yén inhibitor skala salaku solusi kentel parantos ngalaporkeun pH <3.0.Nanging, pH henteu acan diukur.Engké pH diukur némbongkeun nilai pisan low pH 0-1.Ieu ngagambarkeun kabutuhan pangukuran sareng pertimbangan bahan salian ti nilai pH anu dipasihkeun.
Interprétasi hasil
Garis suntik (Gbr.3) diwangun pikeun masihan tekanan hidrostatik tina inhibitor skala anu ngaleuwihan tekanan dina sumur dina titik suntik.Inhibitor disuntik dina tekanan anu langkung luhur tibatan anu aya dina sumur.Ieu ngakibatkeun éfék U-tube di shut-in sumur.Klep bakal salawasna muka kalayan tekanan anu langkung luhur dina garis suntikan tibatan dina sumur.Vakum atawa évaporasi dina garis suntik kituna bisa lumangsung.Laju korosi sareng résiko pitting paling ageung dina zona transisi gas / cair kusabab évaporasi pangleyur.percobaan laboratorium dipigawé dina kupon dikonfirmasi téori ieu.Dina sumur dimana kabocoran ngalaman, sadaya liang dina garis suntik anu lokasina di bagean luhur garis suntik kimiawi.
Gambar 4 nembongkeun fotografi garis DHC I kalawan korosi pitting signifikan.Korosi anu katingali dina pipa produksi luar nunjukkeun paparan lokal tina inhibitor skala ti titik bocor pitting.Leakage ieu disababkeun ku korosi pitting ku kimia kacida corrosive sarta leakage ngaliwatan garis suntik kimia kana casing produksi.Inhibitor skala disemprot tina garis kapiler anu diadu kana casing sareng pipah sareng aya bocor.Konsékuansi sékundér tina bocor dina jalur suntik teu acan dianggap.Ieu ieu menyimpulkan yén korosi casing-na tubing éta hasil tina sambetan skala kentel neneda ti garis kapilér diadu on kana casing na tubing, Gbr.5.
Dina hal ieu kungsi aya kurangna involvement insinyur kompetensi material.Corrosivity tina bahan kimia dina garis DHCI teu acan diuji sarta épék sekundér alatan leakage teu acan dievaluasi;kayaning naha bahan sabudeureun bisa tolerate paparan kimiawi.
Sajarah kasus raja pakarang kimia
Runtuyan kajadian
Strategi pencegahan skala pikeun widang HP HT nyaéta suntikan kontinyu skala inhibitor hulu klep kaamanan downhole.Potensi skala kalsium karbonat parah diidentifikasi dina sumur.Salah sahiji tantangan nyaéta suhu luhur sareng tingkat produksi gas sareng kondensat anu digabungkeun sareng tingkat produksi cai anu rendah.Kahariwang ku injecting inhibitor skala éta pangleyur bakal dilucuti kaluar ku laju produksi gas tinggi na raja gun kimiawi bakal lumangsung dina titik suntik hulu klep kaamanan di sumur, Gbr.1.
Salila kualifikasi tina inhibitor skala fokus kana efisiensi produk dina kondisi HP HT kaasup kabiasaan dina sistem prosés topside (suhu low).Présipitasi tina inhibitor skala sorangan dina tubing produksi alatan laju gas tinggi éta perhatian utama.Tés laboratorium nunjukkeun yén inhibitor skala tiasa endapan sareng nempel kana témbok pipa.Operasi tina klep kaamanan bisa jadi ngéléhkeun resiko.
Pangalaman nunjukkeun yén saatos sababaraha minggu operasi, jalur kimia bocor.Ieu mungkin pikeun ngawas tekanan wellbore dina gauge permukaan dipasang dina garis kapilér.Jalur ieu diisolasi pikeun ménta integritas ogé.
Garis suntik kimiawi ditarik kaluar tina sumur, dibuka sareng dipariksa pikeun mendiagnosis masalah sareng mendakan kamungkinan kamungkinan gagalna.Salaku bisa ditempo dina Gbr.6, jumlah signifikan endapanana kapanggih jeung analisis kimiawi némbongkeun yén sababaraha ieu mangrupa inhibitor skala.Endapanana ieu lokasina di segel jeung poppet jeung klep nu teu bisa dioperasikeun.
Gagalna klep ieu disababkeun ku lebu di jero sistem klep nyegah klep cek dahar dina logam ka korsi logam.Lebu ieu ditaliti sareng partikel utama kabuktian asahan logam, sigana dihasilkeun nalika prosés pamasangan jalur kapilér.Salaku tambahan, sababaraha lebu bodas diidentifikasi dina dua klep cek khususna dina tonggong klep.Ieu sisi tekanan low, nyaéta sisi salawasna bakal kontak jeung cairan sumur.Mimitina, ieu dipercaya lebu tina sumur produksi saprak valves geus macet kabuka sarta kakeunaan cairan wellbore.Tapi pamariksaan uing kabuktian polimér jeung kimia sarupa jeung kimia dipaké salaku inhibitor skala.Ieu bray minat urang jeung Statoil hayang ngajajah alesan balik ieu lebu polimér hadir dina garis kapilér.
Kualifikasi kimiawi
Dina widang HP HT aya loba tantangan nu aya kaitannana ka pilihan bahan kimia cocog pikeun mitigate sagala rupa masalah produksi.Dina kualifikasi tina inhibitor skala pikeun downhole suntik kontinyu, tés handap dilaksanakeun:
● stabilitas produk
● sepuh termal
● tés kinerja dinamis
● Kasaluyuan jeung cai formasi jeung hydrate inhibitor (MEG)
● statik jeung dinamis gun raja test
● Re-disolusi cai informasi, kimiawi seger jeung MEG
Bahan kimia bakal disuntik dina laju dosis anu tos ditangtukeun,tapi produksi cai moal merta konstan,ie slugging cai.Di antara slugs cai,nalika bahan kimia asup kana sumur,eta bakal patepung ku panas,aliran gancang gas hidrokarbon.Ieu sami sareng nyuntik inhibitor skala dina aplikasi angkat gas (Fleming etal.2003).
suhu gas anu luhur,résiko stripping pangleyur pisan tinggi na gun raja bisa ngabalukarkeun sumbatan tina klep suntik.Ieu resiko malah pikeun bahan kimia ngarumuskeun kalawan titik golak luhur / pangleyur tekanan uap low jeung uap lianna Depressants Tekanan (VPD urang) .In acara sumbatan parsial,aliran cai formasi,MEG jeung/atawa bahan kimia seger kudu bisa nyabut atawa ngabubarkeun deui bahan kimia dehydrated atanapi gunked kaluar.
Dina hal ieu, rig uji laboratorium novél dirancang pikeun ngayakeun réplikasi kaayaan anu ngalir caket palabuhan suntik dina HP / HTg salaku sistem produksi.Hasil tina tés raja gun dinamis nunjukkeun yén dina kaayaan aplikasi anu diusulkeun kaleungitan pelarut anu signifikan dirékam.Ieu bisa ngakibatkeun raja gun gancang sarta ahirna blocking tina flowlines.Hasilna nunjukkeun yén aya résiko anu kawilang signifikan pikeun suntikan kimiawi kontinyu dina sumur ieu sateuacan produksi cai sareng nyababkeun kaputusan pikeun nyaluyukeun prosedur ngamimitian normal pikeun widang ieu, ngalambatkeun suntikan kimia dugi ka terobosan cai dideteksi.
Kualifikasi inhibitor skala pikeun downhole suntik kontinyu miboga fokus tinggi dina stripping pangleyur jeung raja gun tina inhibitor skala dina titik suntik jeung di flowline tapi potensi raja gun dina klep suntik sorangan teu dievaluasi.The klep suntik meureun gagal alatan leungitna pangleyur signifikan jeung raja gun gancang,Gbr.6. Hasilna nunjukkeun yén penting pikeun gaduh pandangan holistik sistem;teu ukur difokuskeun tantangan produksi,tapi ogé tantangan anu aya hubunganana sareng suntikan bahan kimia,nyaéta klep suntikan.
Pangalaman ti widang séjén
Salah sahiji laporan awal ngeunaan masalah sareng jalur suntik kimiawi jarak jauh éta ti lapangan satelit Gull fak sandVig dis (Osa etal.2001). kana garis ngaliwatan klep suntik.Pitunjuk anyar pikeun ngembangkeun bahan kimia produksi dasar laut dikembangkeun.Sarat kaasup ngaleupaskeun partikel (filtrasi) jeung tambahan inhibitor hidrat (misalna glikol) ka sadaya inhibitor skala dumasar cai pikeun disuntik dina citakan dasar laut.Stabilitas kimiawi,viskositas sareng kasaluyuan (cairan sareng bahan) ogé dipertimbangkeun.Sarat ieu parantos dilebetkeun kana sistem Statoil sareng kalebet suntik kimiawi downhole.
Salila fase ngembangkeun Oseberg S atawa sawah ieu mutuskeun yén sakabéh sumur kudu réngsé kalawan sistem DHC I(Fleming etal.2006) .Tujuan ieu pikeun nyegah CaCO；skala dina tubing luhur ku suntikan SI.Salah sahiji tantangan utama anu aya hubunganana sareng garis suntik kimia nyaéta ngahontal komunikasi antara permukaan sareng outlet downhole.Diaméter internal tina garis suntik kimiawi narrowed ti 7mm mun 0.7mm(ID) sabudeureun klep kaamanan annulus alatan watesan spasi tur kamampuhan cairan pikeun diangkut ngaliwatan bagian ieu kungsi dipangaruhan dina laju kasuksésan.Sababaraha sumur platform ngagaduhan jalur suntik kimia anu dipasang,tapi alesanana teu kaharti.Karéta rupa-rupa cairan (glikol,kasar,kondensat,xilena,inhibitor skala,cai jeung sajabana) diuji laboratorium pikeun viskositas sareng kompatibilitas sareng dipompa ka hareup sareng aliran sabalikna pikeun muka jalur.;kumaha oge,Inhibitor skala target henteu tiasa dipompa dugi ka klep suntik kimiawi.Salajengna,komplikasi anu katempo ku présipitasi tina inhibitor skala fosfonat babarengan jeung residual CaCl z parantosan brine dina hiji sumur jeung raja bedil skala inhibitor di jero sumur kalawan rasio gasoil tinggi na cut cai low (Fleming etal.2006)
Pangajaran diajar
Ngembangkeun métode tés
Palajaran utama anu diajar tina gagalna sistem DHC I nyaéta ngeunaan efisiensi téknis tina inhibitor skala sareng henteu ngeunaan fungsionalitas sareng suntikan kimia.suntik topside jeung suntik subsea geus functioned ogé lembur;kumaha oge,aplikasi geus diperpanjang ka downhole suntik kimiawi tanpa update pakait tina métode kualifikasi kimiawi.Pangalaman Statoil tina dua kasus lapangan anu disayogikeun nyaéta yén dokuméntasi anu ngatur atanapi pedoman pikeun kualifikasi kimia kedah diénggalan pikeun ngalebetkeun jinis aplikasi kimia ieu.Dua tantangan utama geus diidentifikasi minangka i) vakum dina garis suntik kimiawi jeung ii) présipitasi poténsi kimia.
Évaporasi kimiawi tiasa lumangsung dina pipa produksi (sapertos katingal dina kasus raja bedil) sareng dina pipa suntik (antarmuka samentara parantos dikenalkeun dina kasus vakum) aya résiko yén endapan ieu tiasa digerakkeun ku aliran sareng kana klep suntik sareng salajengna kana sumur.The klep suntik mindeng dirancang ku filter hulu titik suntik,ieu tantangan,sakumaha dina kasus présipitasi filter ieu bisa plugged ngabalukarkeun klep gagal.
Observasi sareng kacindekan awal tina palajaran anu diajar nyababkeun studi laboratorium anu éksténsif ngeunaan fénoména.Tujuan umum nyaéta pikeun ngembangkeun metode kualifikasi anyar pikeun nyegah masalah anu sami di hareup.Dina ulikan ieu rupa-rupa tés parantos dilaksanakeun sareng sababaraha metode laboratorium parantos dirarancang (dimekarkeun dina urutan) pikeun nguji bahan kimia anu aya hubunganana sareng tantangan anu diidentifikasi.
● Filter blockages jeung stabilitas produk dina sistem katutup.
● Pangaruh leungitna pangleyur parsial dina corrosivity tina bahan kimia.
● Pangaruh leungitna pangleyur parsial dina kapilér dina formasi padet atawa colokan kentel.
Salila tés metode laboratorium sababaraha masalah poténsial parantos diidentifikasi
● blockages filter terus-terusan sarta stabilitas goréng.
● Kabentukna padet sanggeus évaporasi parsial ti kapilér a
● parobahan PH alatan leungitna pangleyur.
Sifat tés anu dilakukeun ogé nyayogikeun inpormasi tambahan sareng pangaweruh anu aya hubunganana sareng parobihan dina sipat fisik bahan kimia dina kapilér nalika ngalaman kaayaan anu tangtu.,jeung kumaha ieu béda ti solusi bulk subjected kana kaayaan sarupa.Karya tés ogé parantos ngaidentipikasi béda anu ageung antara cairan bulk,fase uap jeung cairan sésa nu bisa ngakibatkeun boh ngaronjat potensi présipitasi jeung/atawa ngaronjat corrosivity.
Prosedur tés pikeun corrosivity tina sambetan skala dimekarkeun tur kaasup kana dokuméntasi ngatur.Pikeun unggal aplikasi, uji corrosivity diperpanjang kedah dilakukeun sateuacan suntikan skala inhibitor tiasa dilaksanakeun.Tés raja bedil bahan kimia dina jalur suntik ogé parantos dilakukeun.
Sateuacan ngamimitian kualifikasi kimiawi, penting pikeun nyiptakeun wengkuan padamelan anu ngajelaskeun tantangan sareng tujuan bahan kimia.Dina fase awal penting pikeun ngaidentipikasi tantangan utama pikeun tiasa milih jinis bahan kimia anu bakal ngarengsekeun masalah.Ringkesan kritéria katampi anu paling penting tiasa dipendakan dina Tabél 2.
Kualifikasi bahan kimia
Kualifikasi bahan kimia diwangun ku tés sareng évaluasi téoritis pikeun unggal aplikasi.Spésifikasi téknis sareng kriteria tés kedah ditetepkeun sareng ditetepkeun,contona dina HSE,kasaluyuan bahan,stabilitas produk jeung kualitas produk (partikel).Salajengna,titik beku,viskositas sareng kasaluyuan sareng bahan kimia sanés,inhibitor hidrat,cai formasi jeung cairan dihasilkeun kudu ditangtukeun.Daptar saderhana metode tés anu tiasa dianggo pikeun kualifikasi bahan kimia dirumuskeun dina Tabél 2.
Fokus kontinyu sareng ngawaskeun efisiensi téknis,ongkos dosage jeung fakta HSE penting.Sarat produk tiasa ngarobih sawah atanapi umur pabrik prosés；variasina kalawan ongkos produksi ogé komposisi cairan.Kagiatan susulan kalawan evaluasi kinerja,optimasi sareng/atawa nguji bahan kimia anyar kedah sering dilakukeun pikeun mastikeun program perawatan anu optimal.
Gumantung kana kualitas minyak,produksi cai sareng tantangan téknis di pabrik produksi lepas pantai,pamakéan bahan kimia produksi meureun diperlukeun pikeun ngahontal kualitas ékspor,syarat pangaturan,sareng ngoperasikeun pamasangan lepas pantai dina cara anu aman.Sadaya widang gaduh tangtangan anu béda-béda, sareng bahan kimia produksi anu diperyogikeun bakal béda-béda ti lapangan ka sawah sareng lembur.
Penting pikeun difokuskeun efisiensi téknis bahan kimia produksi dina program kualifikasi,tapi ogé pohara penting pikeun museurkeun kana sipat kimiawi,kayaning stabilitas,kualitas produk jeung kasaluyuan.Kasaluyuan dina setelan ieu hartina kasaluyuan jeung cairan,bahan jeung bahan kimia produksi lianna.Ieu tiasa janten tantangan.Teu pikaresepeun ngagunakeun bahan kimia pikeun ngabéréskeun masalah pikeun engké mendakan yén bahan kimia nyumbang kana atanapi nyiptakeun tantangan anyar.Panginten sipat bahan kimia sareng sanés tangtangan téknis mangrupikeun tantangan anu paling hébat.
Sarat husus
Sarat khusus pikeun filtrasi produk anu disayogikeun kedah diterapkeun pikeun sistem dasar laut sareng pikeun liang suntik kontinyu.Saringan sareng saringan dina sistem suntik kimia kedah disayogikeun dumasar kana spésifikasi alat-alat hilir tina sistem suntik topside.,pompa jeung valves suntik,ka valves suntik downhole.Dimana suntik kontinyu kana downhole bahan kimia diterapkeun spésifikasi dina sistem suntik kimia kudu dumasar kana spésifikasi jeung criticality pangluhurna.Ieu meureun filter di downhole klep suntik.
Tantangan suntik
Sistem suntikan tiasa nunjukkeun jarak 3-50km tina garis aliran dasar laut umbilik sareng 1-3km ka handap kana sumur.Sipat fisik sapertos viskositas sareng kamampuan pikeun ngompa bahan kimia penting.Upami viskositas dina suhu dasar laut luhur teuing, éta tiasa janten tangtangan pikeun ngompa bahan kimia ngaliwatan jalur suntik kimiawi dina umbilical dasar laut sareng ka titik suntik subsea atanapi dina sumur.Viskositasna kedah saluyu sareng spésifikasi sistem dina panyimpenan anu diperkirakeun atanapi suhu operasional.Ieu kudu dievaluasi dina unggal kasus,sarta bakal gumantung sistem.Salaku tabel laju suntik kimiawi mangrupakeun faktor pikeun kasuksésan dina suntik kimiawi.Pikeun ngaminimalkeun résiko nyolok jalur suntikan kimiawi,bahan kimia dina sistem ieu kudu hidrat dipeungpeuk (lamun poténsi hidrat).Kasaluyuan sareng cairan anu aya dina sistem (cairan pelestarian) sareng inhibitor hidrat kedah dilaksanakeun.Uji stabilitas bahan kimia dina suhu saleresna (suhu lingkungan panghandapna mungkin,suhu lingkungan,suhu dasar laut,suhu suntik) kudu lulus.
Program pikeun ngumbah jalur suntik kimia dina frékuénsi anu ditangtukeun ogé kedah dipertimbangkeun.Bisa méré éfék preventif mun rutin siram garis suntik kimia kalayan pangleyur,glikol atawa kimia meresihan pikeun miceun deposit mungkin saméméh éta akumulasi sarta bisa ngabalukarkeun plugging tina garis.Solusi kimia anu dipilih pikeun cairan flushing kedahcocog sareng bahan kimia dina garis suntik.
Dina sababaraha kasus garis suntik kimiawi dianggo pikeun sababaraha aplikasi kimiawi dumasar kana tantangan anu béda dina umur sawah sareng kaayaan cairan.Dina fase produksi awal saméméh narabas cai tantangan utama bisa béda ti maranéhanana di ahir hirupna mindeng patali jeung ngaronjat produksi cai.Ngarobih tina inhibitor dumasar pangleyur non-cair sapertos inhibitor aspal ene kana bahan kimia dumasar cai sapertos inhibitor skala tiasa masihan tantangan sareng kasaluyuan.Janten penting pikeun difokuskeun kasaluyuan sareng kualifikasi sareng panggunaan spacer nalika direncanakeun ngarobih bahan kimia dina jalur suntikan kimiawi.
Bahan
Ngeunaan kasaluyuan bahan,sadaya bahan kimia kedah cocog sareng segel,elastomer,gaskets jeung bahan konstruksi dipaké dina sistem suntik kimiawi jeung pabrik produksi.Prosedur tés pikeun corrosivity bahan kimia (misalna inhibitor skala asam) pikeun suntik downhole kontinyu kudu dimekarkeun.Pikeun unggal aplikasi, uji corrosivity diperpanjang kedah dilakukeun sateuacan suntikan bahan kimia tiasa dilaksanakeun.
Sawala
Kaunggulan jeung kalemahan tina suntik kimia downhole kontinyu kudu dievaluasi.Suntik kontinyu skala inhibitor ngajaga DHS Vor tubing produksi mangrupakeun metoda elegan ngajaga sumur tina skala.Sakumaha anu disebatkeun dina makalah ieu aya sababaraha tantangan sareng suntik kimia downhole kontinyu,kumaha oge pikeun ngurangan résiko hal anu penting pikeun ngarti fenomena disambungkeun ka solusi.
Salah sahiji cara pikeun ngirangan résiko nyaéta fokus kana pamekaran metode tés.Dibandingkeun topside atanapi suntik kimia subsea aya kaayaan béda jeung leuwih parna handap dina sumur.Prosedur kualifikasi pikeun bahan kimia pikeun suntik kontinyu bahan kimia downhole kudu tumut kana tinimbangan parobahan ieu dina kaayaan.Kualifikasi bahan kimia kedah dilakukeun dumasar kana bahan anu tiasa dihubungi ku bahan kimia.Sarat pikeun kualifikasi kasaluyuan sareng uji dina kaayaan anu ngayakeun réplikasi sacaket-gancangna rupa-rupa kaayaan daur hirup ogé sistem ieu bakal jalanna kedah diropéa sareng dilaksanakeun.Pangembangan metode tés kedah dikembangkeun langkung jauh pikeun tés anu langkung réalistis sareng representatif.
Salaku tambahan,interaksi antara bahan kimia jeung alat penting pisan pikeun suksés.Ngembangkeun klep kimia suntik kedah merhatikeun sipat kimia sareng lokasi klep suntik dina sumur.Éta kedah dipertimbangkeun kalebet klep suntik nyata salaku bagian tina alat uji sareng ngalaksanakeun uji kinerja skala inhibitor sareng desain klep salaku bagian tina program kualifikasi.Pikeun qualify inhibitor skala,fokus utama saméméhna geus dina tantangan prosés jeung inhibisi skala,tapi inhibisi skala alus gumantung kana suntik stabil sarta kontinyu.Tanpa suntikan stabil sareng kontinyu potensi skala bakal ningkat.Lamun skala inhibitor klep suntik nyaeta gunk ed tur teu aya skala inhibitor suntik kana aliran cairan,sumur jeung klep kaamanan teu ditangtayungan tina skala sahingga produksi aman bisa jeopardized.Prosedur kualifikasi kedah ngurus tantangan anu aya hubunganana sareng suntikan inhibitor skala salian tantangan prosés sareng efisiensi inhibitor skala anu mumpuni.
Pendekatan anyar ngalibatkeun sababaraha disiplin sareng gawé babarengan antara disiplin sareng tanggung jawab masing-masing kedah dijelaskeun.Dina aplikasi ieu sistem prosés topside,template subsea jeung desain sumur na completions aub.Jaringan multi-disiplin anu museurkeun kana ngembangkeun solusi anu kuat pikeun sistem suntikan kimia penting sareng sigana jalan pikeun suksés.Komunikasi antara rupa-rupa disiplin penting;komunikasi utamana deukeut antara kimiawan anu boga kadali bahan kimia dilarapkeun jeung insinyur sumur anu boga kontrol alat-alat nu dipaké dina sumur penting.Ngartos tangtangan disiplin anu béda-béda sareng diajar ti anu sanés penting pisan pikeun ngartos pajeulitna sadaya prosés.
kacindekan
● suntik kontinyu tina inhibitor skala pikeun nangtayungan DHS Vor nu tubing produksi mangrupa metoda elegan ngajaga sumur pikeun skala
● Pikeun ngajawab tantangan dicirikeun,saran ieu di handap:
● Prosedur kualifikasi DHCI dedicated kudu dipigawé.
● métode Kualifikasi pikeun valves suntik kimiawi
● Tés jeung métode kualifikasi pikeun fungsionalitas kimiawi
● ngembangkeun métode
● nguji bahan relevan
● Interaksi multi-disiplin dimana komunikasi antara rupa-rupa disiplin anu aub penting pisan pikeun suksés.
Pangakuan
Panulis hayang hatur Statoil AS A idin pikeun nyebarkeun karya ieu jeung Baker Hughes na Schlumberger pikeun ngidinan pamakéan gambar dina Gbr.2.
Nomenklatur
(Ba/Sr)SO4=barium/strontium sulfat
CaCO3 = kalsium karbonat
DHCI = suntik kimia downhole
DHSV = klep kaamanan downhole
misalna = contona
GOR = babandingan gasoil
HSE = lingkungan kaamanan kaséhatan
HPHT = tekanan luhur suhu luhur
ID = diaméterna jero
ie = éta
km = km
mm = milimeter
MEG = mono étiléna glikol
mMD = méteran diukur jero
OD = diaméter luar
SI = Inhibitor skala
mTV D = méter total jero nangtung
U-tube = tabung ngawangun U
VPD = depresan tekanan uap
Gambar 1. Tinjauan sistem suntik kimia subsea jeung downhole dina widang atypical.Sketsa suntik kimia nepi stream DHSV jeung tantangan ekspektasi patali.DHS V = klep kaamanan downhole, PWV = prosés klep jangjang jeung PM V = prosés master klep.
angka 2. Sketsa sistem suntik kimiawi downhole atypical kalawan mandrel na klep.Sistim ieu hooked nepi ka manifold permukaan, fed ngaliwatan-jeung disambungkeun ka gantungan tubing di sisi annular of tubing nu.The mandrel suntik kimiawi ieu tradisional disimpen dina jero sumur kalawan niat pikeun masihan panyalindungan kimiawi.
Gambar 3. Skématik panghalang sumur has,dimana warna biru ngagambarkeun amplop panghalang sumur primér;dina hal ieu tubing produksi.Warna beureum ngagambarkeun amplop panghalang sekundér;casing.Di sisi kénca dituduhkeun suntikan kimia, garis hideung sareng titik suntikan kana pipa produksi di daérah anu ditandaan beureum (panghalang sékundér).
angka 4. liang diadu kapanggih dina bagian luhur 3/8 "garis suntik.Wewengkon ieu dipidangkeun dina sketsa skématik penghalang sumur atypical, ditandaan ku elips jeruk.
angka 5. serangan korosi parna dina 7 "3% Chrome tubing.Angka nunjukkeun serangan korosi saatos penghambat skala disemprot tina garis suntikan kimia diadu kana pipa produksi.
Gambar 6. Uing kapanggih dina klep suntik kimiawi.Lebu dina hal ieu mangrupikeun asahan logam sigana tina prosés pamasangan salian ti sababaraha lebu bodas.Pamariksaan lebu bodas kabuktian polimér kalayan kimia anu sami sareng bahan kimia anu disuntik
waktos pos: Apr-27-2022