SATURN Cold Flow – transport av brønnstrøm uten kjemikalier og oppvarming

SATURN Cold Flow – transport av brønnstrøm uten kjemikalier og oppvarming av Roar Larsen, Dr.ing. Sjefsforsker, SINTEF Petroleumsforskning

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)

Bilder fra P-34 FPSO plattform, Campos Basin, Brasil – med tillatelse fra Petrobras Plugging av rørledninger

FROST- VÆSKE Metanol Glykol Den tradisjonelle verktøykassen ’LDHI’ Tørking Kinetiske Inhibitorer Anti- agglomeranter Isolering Elektriske metoder Rør- bunter

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

Hydratskall Hydratkjerner Vann Vann Vann Olje/Kondensat Hydratvekst - standard ’Klebrige’ hydrater Tid Tid

Vann Hydrat Hydrat Olje/Kondensat Hydratvekst – ”forbedret" Tørt, ’inert’, lett- strømmende hydratpulver

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.

Med Cold Flow-prosessen Uten Cold Flow-prosessen Effekt på voksavsetninger ‘Pigging’ (skraping) av rør med gummilameller

Hovedattraksjonen: Billigere feltutbygging Kostnadsbesparelse Capex Saving From Reduced Workscope Single uninsulated vs. twin insulated Overall Capex Reduction Samlet besparelse i investeringer 30% ? Rørledning og stigerør Cold Flow- utstyr Ekstra pumping Ekstra prosess

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

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)

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

Tradisjonelt ~ 40 km? Cold Flow: 200+ km = 25 ggr opprinnelig areal! En enklere hverdag i havet... Hovedkonklusjon: Cold Flow er en potensielt revolusjonerende teknologi 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)

SATURN Cold Flow-teknologi Demonstrasjonsprogram, 2008-2011 Partnere: BP, StatoilHydro, Forskningsrådet

SATURN Cold Flow – transport av brønnstrøm uten kjemikalier og oppvarming