av Roar Larsen, Dr.ing. Sjefsforsker, SINTEF Petroleumsforskning 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)

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

Den tradisjonelle verktøykassen ’LDHI’ Tørking Kinetiske Inhibitorer Anti- agglomeranter FROST- VÆSKE Metanol Glykol 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

Hydratvekst - standard Olje/Kondensat Hydratkjerner Hydratskall Vann Tid ’Klebrige’ hydrater Tid MAIN POINT: hydratene er veldig klebrige nedstrøms når de inneholder mye ukonvertert vann

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

Cold Flow-prinsippet En stabilisert brønn-strøm som inne-holder hydrat- og vokspulver som ikke setter seg fast Hovedpoeng: eksisterende partikler i resirkulasjonen er ’såkorn’ for rask og kontrollert utfelling av nye partikler av voks, hydrater (og annet...) Varm olje og gass (+vann) produsert fra reservoaret.

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

Hovedattraksjonen: Billigere feltutbygging Kostnadsbesparelse Capex Saving From Reduced Workscope Single uninsulated vs. twin insulated Samlet besparelse i investeringer Overall Capex Reduction 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

En enklere hverdag i havet... Cold Flow: 200+ km = 25 ggr opprinnelig areal! Tradisjonelt ~ 40 km? 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: ispartikler i en evig runddans (planetens ringer) - romersk god for såing og høsting – akkurat det CF-prosessen gjør...