Hydrat- og scaleafsætning i rørledninger

Projektets formål var at forbedre eksisternde modeller for dannelse og afsætning af gashydrater for simulering af salte opløst i vand og for udfældning salte på fast form. Det var desuden en målsætning, at de udviklede modeller skulle bringes i anvendelse i olieindustrien gennem indbygning i Calsepts kommercielle software til beregning af olie- og gasegenskaber.

Projektbeskrivelse
Afsætning af faste stoffer i offshore rørledninger og procesudstyr er et udbredt fænomen, der giver anledning til mange problemer for olieindustrien. Blandt de faste stoffer, som kan udfældes, er scale og gashydrater. Scale består hovedsageligt af salte, der ved reservoirbetingelser er opløst i formationsvandet, men under transport til procesanlæg afsættes på væggen. Gashydrater består af vand og lette gasser og har en konsistens, der minder om sne eller is. Hydratdannelse kan undgås ved at tilsætte inhibitorer, af hvilke de mest benyttede er methanol og glycol. De salte, der er opløst i formationsvandet, har imidlertid også en betydelig inhibitorvirkning og medvirker derved til at sænke hydraternes smeltepunkt. I relation til rørtransport er hydratdannelse og salte derfor nært forbundne, og det er naturligt at behandle de to ting i sammenhæng. Projektet vil blive indledt med opbygning af en model til forudsigelse af betingelserne for udfældning af salt fra formationsvand. Modellen skal tillige kunne forudsige inhibitorvirkningen af saltene på opløst form. Denne model vil blive bygget sammen med en hydratvækstmodel, Calsep tidligere har udviklet. Efterfølgende vil der blive gennemført et studium af afsætningsmekanismerne for hydrater og salte. I denne fase af projektet vil effekten af kinetiske hydratinhibitorer blive inddraget. De udviklede modeller vil ikke blive koblet med en voksafsætningsmodel, som udvikles parallelt i et andet EFP-projekt. Det færdige produkt vil således bestå af en programpakke, der kan simulere afsætning af såvel voks, som hydrater og scale
Resultater

Calsep rådede allerede ved projektets start over pålidelige modeller for dannelse af hydrater af type I og II, mens en simuleringsmodel for en tredje type hydrater (type H) er udviklet som en del af projektet. Hydrater af type H kan ikke dannes fra naturgasser, som det er tilfældet for type I og II hydrater, men kan forekomme under transport af olie. I samarbejde med Norsk Hydros forskningsafdeling i Porsgrunn er der udviklet en simuleringsmodel for hydrataflejring i rørledninger under shutdown og opstart. Norsk Hydro har tilkendegivet, at selskabet planlægger at fortsætte denne del af projektet i 2001. Der er udviklet en model for udfældning af salte, også kaldet scale. Modellen håndterer udfældning af BaSO4, CaSO4, SRSO4, CaCO3, FeS og FECO3. Tendensen til udfældning er stærkt påvirket af surheden (pH) af formationsvandet og koncentrationen af letopløselige salte som f.eks. NaCl og KCl, og den udviklede model tager hensyn til begge disse effekter. Endelig er der udviklet en ny model til beregning af opløseligheden af naturgas i saltvand. En sådan model er påkrævet ved design af såkaldte degassers, dvs. separatorer til fjernelse af opløste kulbrinter fra formationsvand. Hydrat H modellen, scale-modellen og modellen for gasopløselighed i saltvand er indbygget i Calseps kommercielle simulator, PVTsim, der benyttes af flere end 100 selskaber i olieindustrien spredt over hele verden. Projektet har opfyldt sin målsætning

Key figures

Periode:
1998 - 2000
Bevillingsår:
1998
Egen finansiering:
1,90 mio.
Støttebeløb:
1,50 mio.
Støtteprocent:
44 %
Projektbudget:
3,40 mio.

Kategori

Oprindelig title
Hydrat- og scaleafsætning i rørledninger
Program
EFP
Fælles overordnet teknologiområde
Andet
Projekttype
Udvikling
Journalnummer
1313/98-0015

Deltagere

Calsep A/S (Main Responsible)
Partner og Økonomi
Partner Tilskud Eget bidrag
Well Flow Dynamics AS
Statoil A/S

Kontakt

Kontakperson
Schou Pedersen, Karen
Adresse
Calsep A/S
Gl. Lungtoftevej 7
DK-2800 Lyngby, Denmark
Schou Pedersen, Karen (dir.), 45876646, info@calsep.com
Øvr. Partnere: Well Flow Dynamics AS; Statoil