Downhole ქიმიური საინექციო ხაზები - რატომ იშლება ისინი?გამოცდილება, გამოწვევები და ახალი ტესტის მეთოდების გამოყენება
Copyright 2012, Society of Petroleum Engineers
Აბსტრაქტული
Statoil ფუნქციონირებს რამდენიმე ველზე, სადაც გამოიყენება მაშტაბური ინჰიბიტორის უწყვეტი ინექცია.მიზანია ზედა მილისა და დამცავი სარქველის დაცვა (Ba/Sr) SO4orCaCO-სგან;მასშტაბი, იმ შემთხვევებში, როდესაც სასწორის შეკუმშვა შეიძლება რთული და ძვირადღირებული იყოს რეგულარულად, მაგ. წყალქვეშა ველების შეკვრა.
მასშტაბის ინჰიბიტორის ხვრელის უწყვეტი ინექცია არის ტექნიკურად შესაბამისი გადაწყვეტა ზედა მილისა და უსაფრთხოების სარქვლის დასაცავად ჭაბურღილებში, რომლებსაც აქვთ სკალირების პოტენციალი წარმოების შემფუთავზე ზემოთ;განსაკუთრებით ჭაბურღილებში, რომლებსაც არ სჭირდებათ რეგულარულად გაწურვა ჭაბურღილის მახლობლად მდებარე მიდამოში მასშტაბის პოტენციალის გამო.
ქიმიური საინექციო ხაზების დიზაინი, ექსპლუატაცია და შენარჩუნება მოითხოვს დამატებით ყურადღებას მასალის შერჩევაზე, ქიმიურ კვალიფიკაციასა და მონიტორინგზე.სისტემის წნევა, ტემპერატურა, ნაკადის რეჟიმები და გეომეტრია შეიძლება საფრთხეს შეუქმნას უსაფრთხო მუშაობას.გამოწვევები გამოვლინდა რამდენიმე კილომეტრის სიგრძის საინექციო ხაზებში საწარმოო ობიექტიდან წყალქვეშა შაბლონამდე და საინექციო სარქველებში ჭაბურღილების ქვემოთ.
განხილულია საველე გამოცდილება, რომელიც გვიჩვენებს ჩაღრმავებული უწყვეტი ინექციის სისტემების სირთულეს ნალექების და კოროზიის საკითხებთან დაკავშირებით.წარმოდგენილია ლაბორატორიული კვლევები და ქიმიური კვალიფიკაციის ახალი მეთოდების გამოყენება.მოგვარებულია მულტიდისციპლინური ქმედებების საჭიროება.
შესავალი
Statoil მუშაობს რამდენიმე სფეროზე, სადაც გამოყენებულია ქიმიკატების უწყვეტი ინექცია.ეს ძირითადად მოიცავს მასშტაბის ინჰიბიტორის (SI) ინექციას, სადაც მიზანია ზედა მილისა და ხვრელის უსაფრთხოების სარქველის (DHSV) დაცვა (Ba/Sr) SO4orCaCO-სგან;მასშტაბი.ზოგიერთ შემთხვევაში, ემულსიის ამომრთველი შეჰყავთ ხვრელში, რათა დაიწყოს გამოყოფის პროცესი ჭაბურღილში რაც შეიძლება ღრმად შედარებით მაღალ ტემპერატურაზე.
მასშტაბის ინჰიბიტორის ხვრელის უწყვეტი ინექცია არის ტექნიკურად შესაბამისი გადაწყვეტა ჭაბურღილების ზედა ნაწილის დასაცავად, რომლებსაც აქვთ სკალირების პოტენციალი წარმოების შემფუთავზე ზემოთ.უწყვეტი ინექცია შეიძლება რეკომენდირებული იყოს განსაკუთრებით ჭაბურღილებში, რომლებსაც არ სჭირდებათ გაწურვა ახლო ჭაბურღილში სპილენძის დაბალი პოტენციალის გამო;ან იმ შემთხვევებში, როდესაც სასწორის შეკუმშვა შეიძლება რთული და ძვირადღირებული იყოს რეგულარულად, მაგ. წყალქვეშა ველების შეკვრა.
Statoil-ს აქვს გახანგრძლივებული გამოცდილება უწყვეტი ქიმიური ინექციის შესახებ ზედა სისტემებში და წყალქვეშა შაბლონებში, მაგრამ ახალი გამოწვევაა ინექციის წერტილის კიდევ უფრო ღრმად შეყვანა ჭაში.ქიმიური საინექციო ხაზების დიზაინი, ექსპლუატაცია და შენარჩუნება მოითხოვს დამატებით ყურადღებას რამდენიმე თემაზე;როგორიცაა მასალების შერჩევა, ქიმიური კვალიფიკაცია და მონიტორინგი.სისტემის წნევა, ტემპერატურა, ნაკადის რეჟიმები და გეომეტრია შეიძლება საფრთხეს შეუქმნას უსაფრთხო მუშაობას.იდენტიფიცირებულია გამოწვევები გრძელ (რამდენიმე კილომეტრის) საინექციო ხაზებში საწარმოო ობიექტიდან წყალქვეშა შაბლონამდე და ჭაბურღილების ქვემოთ საინექციო სარქველებში;ნახ.1.ზოგიერთი საინექციო სისტემა მუშაობდა გეგმის მიხედვით, ზოგი კი სხვადასხვა მიზეზის გამო ჩავარდა.რამდენიმე ახალი საველე განვითარება იგეგმება ქვევრში ქიმიური ინექციისთვის (DHCI);თუმცა;ზოგიერთ შემთხვევაში აღჭურვილობა ჯერ კიდევ არ არის სრულად კვალიფიცირებული.
DHCI-ის გამოყენება რთული ამოცანაა.იგი მოიცავს დასრულებას და ჭაბურღილის დიზაინს, ჭაბურღილის ქიმიას, ზედა გვერდის სისტემას და ზედა მხარის პროცესის ქიმიურ დოზირების სისტემას.ქიმიური ნივთიერების გადატუმბვა მოხდება ზემოდან, ქიმიური ინექციის ხაზის გავლით, დასრულების მოწყობილობამდე და ქვევით ჭაში.აქედან გამომდინარე, ამ ტიპის პროექტის დაგეგმვისა და განხორციელებისას გადამწყვეტია თანამშრომლობა რამდენიმე დისციპლინას შორის.სხვადასხვა მოსაზრებები უნდა შეფასდეს და კარგი კომუნიკაცია დიზაინის დროს მნიშვნელოვანია.ჩართული არიან პროცესის ინჟინრები, წყალქვეშა ინჟინრები და დასრულების ინჟინრები, რომლებიც ამუშავებენ ჭაბურღილების ქიმიის, მასალის შერჩევის, ნაკადის უზრუნველყოფისა და წარმოების ქიმიური მენეჯმენტის თემებს.გამოწვევები შეიძლება იყოს ქიმიური იარაღის მეფე ან ტემპერატურის სტაბილურობა, კოროზია და ზოგიერთ შემთხვევაში ვაკუუმის ეფექტი ადგილობრივი წნევისა და ნაკადის ეფექტი ქიმიური ინექციის ხაზში.გარდა ამისა, ისეთი პირობები, როგორიცაა მაღალი წნევა, მაღალი ტემპერატურა, გაზის მაღალი სიჩქარე, მაღალი მასშტაბის პოტენციალი,შორ მანძილზე ჭიპის და ღრმა ინექციის წერტილი ჭაში, სხვადასხვა ტექნიკურ გამოწვევებსა და მოთხოვნებს ანიჭებს ინექციურ ქიმიურ და საინექციო სარქველს.
Statoil-ის ოპერაციებში დაყენებული DHCI სისტემების მიმოხილვა აჩვენებს, რომ გამოცდილება ყოველთვის არ იყო წარმატებული ცხრილი 1. თუმცა, მიმდინარეობს ინექციის დიზაინის, ქიმიური კვალიფიკაციის, ექსპლუატაციისა და ტექნიკური მომსახურების გაუმჯობესების დაგეგმვა.გამოწვევები განსხვავდება სფეროდან ველში და პრობლემა სულაც არ არის ის, რომ თავად ქიმიური ინექციის სარქველი არ მუშაობს.
ბოლო წლების განმავლობაში, რამდენიმე გამოწვევა განიცადა ქიმიურ საინექციო ხაზებთან დაკავშირებით.ამ ნაშრომში მოცემულია რამდენიმე მაგალითი ამ გამოცდილებიდან.ნაშრომში განხილულია გამოწვევები და ზომები DHCI ხაზებთან დაკავშირებული პრობლემების გადასაჭრელად.მოცემულია ორი შემთხვევის ისტორია;ერთი კოროზიაზე და მეორე ქიმიურ იარაღზე.განხილულია საველე გამოცდილება, რომელიც გვიჩვენებს ჩაღრმავებული უწყვეტი ინექციის სისტემების სირთულეს ნალექების და კოროზიის საკითხებთან დაკავშირებით.
განიხილება აგრეთვე ლაბორატორიული კვლევები და ქიმიური კვალიფიკაციის ახალი მეთოდების გამოყენება;როგორ გადატუმბოთ ქიმიური ნივთიერება, სკალირების პოტენციალი და პრევენცია, კომპლექსური აღჭურვილობის გამოყენება და როგორ იმოქმედებს ქიმიკატი ზედა მხარეს სისტემაზე, როდესაც ქიმიკატი გამოიმუშავებს უკან.ქიმიური გამოყენების კრიტერიუმების მიღება მოიცავს გარემოს საკითხებს, ეფექტურობას, შენახვის მოცულობას, ტუმბოს სიჩქარეს, შესაძლებელია თუ არა არსებული ტუმბოს გამოყენება და ა.შ. ტექნიკური რეკომენდაციები უნდა ეფუძნებოდეს სითხისა და ქიმიის თავსებადობას, ნარჩენების აღმოჩენას, მასალის თავსებადობას, წყალქვეშა ჭიპის დიზაინს, ქიმიურ დოზირების სისტემას. და მასალები ამ ხაზების შემოგარენში.ქიმიურ ნივთიერებას შეიძლება დასჭირდეს ჰიდრატის ინჰიბირება, რათა თავიდან იქნას აცილებული საინექციო ხაზის ჩაკეტვა გაზის შეჭრისგან და ქიმიური ნივთიერება არ უნდა გაიყინოს ტრანსპორტირებისა და შენახვის დროს.არსებულ შიდა გაიდლაინებში არის ჩამონათვალი, თუ რომელი ქიმიკატების გამოყენება შეიძლება სისტემის თითოეულ წერტილში. მნიშვნელოვანია ფიზიკური თვისებები, როგორიცაა სიბლანტე.ინექციის სისტემა შეიძლება გულისხმობდეს ჭიპის წყალქვეშა ნაკადის ხაზის 3-50 კმ მანძილს და ჭაბურღილში 1-3 კმ ქვემოთ.ამიტომ, ტემპერატურის სტაბილურობა ასევე მნიშვნელოვანია.ასევე შეიძლება განხილული იყოს ქვედა დინების ეფექტების შეფასება, მაგ. გადამამუშავებელ ქარხნებში.
Downhole ქიმიური საინექციო სისტემები
ხარჯების სარგებელი
მასშტაბის ინჰიბიტორის ხვრელის უწყვეტი ინექცია DHS-ის და საწარმოო მილის დასაცავად, შესაძლოა, ეკონომიური იყოს, ვიდრე ჭაბურღილის გაწურვა მასშტაბის ინჰიბიტორით.ეს აპლიკაცია ამცირებს ფორმირების დაზიანების პოტენციალს სასწორის შეკუმშვის პროცედურებთან შედარებით, ამცირებს პროცესის პრობლემების პოტენციალს სასწორის შეკუმშვის შემდეგ და აძლევს შესაძლებლობას გააკონტროლოს ქიმიური ინექციის სიჩქარე ზედა მხარეს ინექციის სისტემიდან.საინექციო სისტემა ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვა ქიმიკატების უწყვეტი ჩასატარებლად და ამით შეამციროს სხვა გამოწვევები, რომლებიც შეიძლება წარმოიშვას პროცესის ქარხნის ქვემოთ.
ჩატარდა ყოვლისმომცველი კვლევა Oseberg S-ის ან ველის დაღმავალი მასშტაბის სტრატეგიის შემუშავების მიზნით.ძირითადი მასშტაბის შეშფოთება იყო CaCO;სკალირება ზედა მილში და შესაძლო DHSV უკმარისობა.Oseberg S ან მასშტაბის მართვის სტრატეგიის მოსაზრებებმა დაასკვნა, რომ სამი წლის განმავლობაში, DHCI იყო ყველაზე ეკონომიური გამოსავალი ჭაბურღილებში, სადაც ქიმიური ინექციის ხაზები ფუნქციონირებდა.სასწორის შეკუმშვის კონკურენტულ ტექნიკასთან დაკავშირებით ღირებულების მთავარი ელემენტი იყო გადადებული ზეთი და არა ქიმიური/ოპერაციული ღირებულება.გაზის ამწეზე მასშტაბის ინჰიბიტორის გამოსაყენებლად, ქიმიური ღირებულების მთავარი ფაქტორი იყო გაზის აწევის მაღალი სიჩქარე, რაც იწვევს მაღალი SI კონცენტრაციას, ვინაიდან კონცენტრაცია უნდა დაბალანსებულიყო გაზის ამწევის სიჩქარესთან, რათა თავიდან ავიცილოთ ქიმიური იარაღის მეფე.Oseberg S-ზე მდებარე ორი ჭაბურღილისთვის ან რომელსაც კარგად ფუნქციონირებდა DHC I ხაზები, ეს ვარიანტი შეირჩა DHS V-ების CaCO-სგან დასაცავად;სკალირება.
უწყვეტი ინექციის სისტემა და სარქველები
არსებული დასრულების გადაწყვეტილებები უწყვეტი ქიმიური ინექციის სისტემების გამოყენებით გამოწვევას აწყდება კაპილარული ხაზების ჩაკეტვის თავიდან ასაცილებლად.როგორც წესი, საინექციო სისტემა შედგება კაპილარული ხაზისგან, 1/4” ან 3/8” გარე დიამეტრით (OD), მიბმული ზედაპირულ კოლექტორზე, იკვებება და დაკავშირებულია მილის საკიდთან მილის რგოლურ მხარეს.კაპილარული ხაზი მიმაგრებულია საწარმოო მილის გარე დიამეტრზე სპეციალური მილის საყელო დამჭერებით და მიემართება მილის გარედან ქიმიური საინექციო მანდრილამდე.მანდრილი ტრადიციულად მოთავსებულია DHS V-ის ზემოთ ან უფრო ღრმა ჭაბურღილში, იმ მიზნით, რომ ინექციურ ქიმიურ ნივთიერებას მიეცეს საკმარისი დისპერსიის დრო და მოათავსოს ქიმიკატი იმ ადგილას, სადაც აღმოჩენილია გამოწვევები.
ქიმიური საინექციო სარქველთან, ნახ.2, პატარა ვაზნა დაახლოებით 1,5” დიამეტრის შეიცავს გამშვებ სარქველებს, რომლებიც ხელს უშლიან ჭაბურღილის სითხეების შეღწევას კაპილარულ ხაზში.ეს არის უბრალოდ ზამბარაზე მიჯაჭვული პატარა ბუჩქი.ზამბარის ძალა ადგენს და პროგნოზირებს წნევას, რომელიც საჭიროა დალუქვის სავარძლის გასახსნელად.როდესაც ქიმიკატი იწყებს დინებას, ღვეზელი იხსნება სავარძლიდან და ხსნის გამშვებ სარქველს.
საჭიროა ორი გამშვები სარქველის დაყენება.ერთი სარქველი არის პირველადი ბარიერი, რომელიც ხელს უშლის ჭაბურღილის სითხეების შეღწევას კაპილარულ ხაზში.მას აქვს შედარებით დაბალი გახსნის წნევა (2-15 ბარი). თუ კაპილარული ხაზის შიგნით ჰიდროსტატიკური წნევა ნაკლებია ჭაბურღილის წნევაზე, ჭაბურღილის სითხეები შეეცდებიან შევიდნენ კაპილარულ ხაზში.სხვა გამშვებ სარქველს აქვს ატიპიური გახსნის წნევა 130-250 ბარი და ცნობილია როგორც U-მილის პრევენციის სისტემა.ეს სარქველი ხელს უშლის კაპილარული ხაზის შიგნით ქიმიური ნივთიერების თავისუფლად შეღწევას ჭაბურღილის ჭაბურღილში, თუ კაპილარული ხაზის შიგნით ჰიდროსტატიკური წნევა აღემატება ჭაბურღილის წნევას ქიმიური ინექციის წერტილში წარმოების მილის შიგნით.
გარდა ორი გამშვები სარქველისა, ჩვეულებრივ არის შიდა ფილტრი, რომლის მიზანია იმის უზრუნველსაყოფად, რომ რაიმე სახის ნამსხვრევმა საფრთხე შეუქმნას გამშვები სარქვლის სისტემების დალუქვის შესაძლებლობებს.
აღწერილი გამშვები სარქველების ზომები საკმაოდ მცირეა და ინექციური სითხის სისუფთავე აუცილებელია მათი ოპერატიული ფუნქციონირებისთვის.ითვლება, რომ სისტემაში არსებული ნამსხვრევები შეიძლება ჩამოირეცხოს კაპილარული ხაზის შიგნით ნაკადის სიჩქარის გაზრდით, რათა გამშვები სარქველები განზრახ გაიხსნას.
როდესაც გამშვები სარქველი იხსნება, დინების წნევა სწრაფად მცირდება და ვრცელდება კაპილარული ხაზისკენ, სანამ წნევა კვლავ არ გაიზრდება.გამშვები სარქველი დაიხურება მანამ, სანამ ქიმიკატების ნაკადი არ გაზრდის საკმარის წნევას სარქვლის გასახსნელად;შედეგი არის წნევის რხევები გამშვები სარქვლის სისტემაში.რაც უფრო მაღალია გამშვები სარქვლის წნევა აქვს გამშვები სარქვლის სისტემას, მით ნაკლები ნაკადის ფართობი იქმნება, როდესაც გამშვები სარქველი იხსნება და სისტემა ცდილობს წონასწორობის პირობების მიღწევას.
ქიმიური საინექციო სარქველებს აქვთ შედარებით დაბალი წნევა;და თუ მილის წნევა ქიმიურ შემავალ წერტილში იქნება ნაკლები კაპილარული ხაზის შიგნით ქიმიკატების ჰიდროსტატიკური წნევის ჯამზე, პლუს გამშვები სარქვლის გახსნის წნევა, ვაკუუმთან ან ვაკუუმთან ახლოს მოხდება კაპილარული ხაზის ზედა ნაწილში.როდესაც ქიმიური ინექცია შეჩერდება ან ქიმიური ნაკადი დაბალია, კაპილარული ხაზის ზედა მონაკვეთში დაიწყება ვაკუუმის მახლობლად არსებული პირობები.
ვაკუუმის დონე დამოკიდებულია ჭაბურღილის წნევაზე, კაპილარული ხაზის შიგნით გამოყენებული ინექციური ქიმიური ნარევის სპეციფიკურ სიმძიმეზე, გამშვები სარქვლის გახსნის წნევაზე ინექციის ადგილზე და ქიმიური ნივთიერების ნაკადის სიჩქარეზე კაპილარული ხაზის შიგნით.ჭაბურღილის პირობები შეიცვლება მინდვრის სიცოცხლის განმავლობაში და, შესაბამისად, ვაკუუმის პოტენციალი ასევე იცვლება ზეგანაკვეთური პერიოდის განმავლობაში.მნიშვნელოვანია იცოდეთ ამ სიტუაციის შესახებ, რათა მიიღოთ სწორი განხილვა და სიფრთხილის ზომები მოსალოდნელი გამოწვევების დადგომამდე.
ინექციების დაბალ სიჩქარესთან ერთად, ჩვეულებრივ, ამ ტიპის აპლიკაციებში გამოყენებული გამხსნელები აორთქლდება, რაც იწვევს ეფექტებს, რომლებიც ბოლომდე არ არის შესწავლილი.ეს ეფექტები არის იარაღი ან მყარი ნივთიერებების ნალექი, მაგალითად, პოლიმერები, როდესაც გამხსნელი აორთქლდება.
გარდა ამისა, გალვანური უჯრედები შეიძლება ჩამოყალიბდეს გარდამავალ ფაზაში ქიმიური ნივთიერების სითხის ზედაპირსა და ზემოთ, ვაკუუმური გაზის ფაზას შორის სავსე ორთქლით.ამან შეიძლება გამოიწვიოს კაპილარული ხაზის შიგნით ლოკალური წიაღის კოროზია ამ პირობებში ქიმიური ნივთიერების გაზრდილი აგრესიულობის შედეგად.ფანტელებმა ან მარილის კრისტალებმა, რომლებიც წარმოიქმნება ფირის სახით კაპილარული ხაზის შიგნით მისი შიდა გაშრობისას, შეიძლება დაბლოკოს ან ჩაკეტოს კაპილარული ხაზი.
კარგად ბარიერი ფილოსოფია
ჭაბურღილების ძლიერი გადაწყვეტილებების შემუშავებისას, Statoil მოითხოვს, რომ ჭაბურღილის უსაფრთხოება ყოველთვის იყოს ადგილზე ჭაბურღილის სასიცოცხლო ციკლის განმავლობაში.ამრიგად, Statoil მოითხოვს, რომ არსებობდეს ორი დამოუკიდებელი ჭაბურღილის ხელუხლებელი ბარიერი.ნახ. 3 გვიჩვენებს ჭაბურღილის ბარიერის ატიპიურ სქემას, სადაც ლურჯი ფერი წარმოადგენს ჭაბურღილის ბარიერის პირველად გარსს;ამ შემთხვევაში წარმოების მილები.წითელი ფერი წარმოადგენს მეორად ბარიერის კონვერტს;გარსაცმები.ესკიზზე მარცხენა მხარეს ქიმიური ინექცია მითითებულია შავი ხაზის სახით საინექციო წერტილით საწარმოო მილთან წითლად მონიშნულ ადგილას (მეორადი ბარიერი).ჭაბურღილში ქიმიური საინექციო სისტემების შეყვანით საფრთხე ემუქრება როგორც პირველადი, ისე მეორადი ჭაბურღილის ბარიერებს.
საქმის ისტორია კოროზიის შესახებ
მოვლენების თანმიმდევრობა
წიაღისეულის ინჰიბიტორის ჩაღრმავებული ქიმიური ინექცია იქნა გამოყენებული ნავთობის საბადოზე, რომელსაც Statoil მართავს ნორვეგიის კონტინენტურ შელფზე.ამ შემთხვევაში გამოყენებული მასშტაბის ინჰიბიტორი თავდაპირველად კვალიფიცირებული იყო ზედა და წყალქვეშა გამოყენებისთვის.ჭაბურღილის ხელახლა დასრულებას მოჰყვა DHCIpointat2446mMD-ის დაყენება, სურ.3.ზედა გვერდითი მასშტაბის ინჰიბიტორის ჩაღრმავებული ინექცია დაიწყო ქიმიური ნივთიერების შემდგომი ტესტირების გარეშე.
ექსპლუატაციის ერთი წლის შემდეგ ქიმიური საინექციო სისტემაში დაფიქსირდა გაჟონვა და დაიწყო გამოძიება.გაჟონვამ საზიანო გავლენა მოახდინა ჭაბურღილების ბარიერებზე.მსგავსი მოვლენები მოხდა რამდენიმე ჭაბურღილზე და ზოგიერთი მათგანის ჩაკეტვა საჭირო გახდა, სანამ გამოძიება მიმდინარეობდა.
საწარმოო მილები ამოიღეს და დეტალურად შეისწავლეს.კოროზიის შეტევა შემოიფარგლებოდა მილის ერთ მხარეს და ზოგიერთი მილის სახსარი ისეთი კოროზიული იყო, რომ მათში რეალურად ხვრელები იყო.დაახლოებით 8,5 მმ სისქის 3% ქრომირებული ფოლადი დაიშალა 8 თვეზე ნაკლებ დროში.ძირითადი კოროზია დაფიქსირდა ჭაბურღილის ზედა ნაწილში, ჭაბურღილის წერტილიდან ქვევით დაახლოებით 380 მ MD-მდე და ყველაზე უარესი კოროზიირებული მილის სახსრები აღმოაჩინეს დაახლოებით 350 მ MD.ამ სიღრმეზე მცირე კოროზია დაფიქსირდა ან საერთოდ არ შეინიშნებოდა, მაგრამ ბევრი ნამსხვრევები იქნა ნაპოვნი მილის OD-ზე.
9-5/8'' გარსაცმები ასევე მოჭრილი და გამოყვანილია და დაფიქსირდა მსგავსი ეფექტები;კოროზიით ჭაბურღილის ზედა მონაკვეთში მხოლოდ ერთ მხარეს.გამოწვეული გაჟონვა გამოწვეული იყო გარსაცმის დასუსტებული მონაკვეთის აფეთქებით.
ქიმიური საინექციო ხაზის მასალა იყო დისკები 825.
ქიმიური კვალიფიკაცია
ქიმიური თვისებები და კოროზიის ტესტირება მნიშვნელოვანი აქცენტია მასშტაბის ინჰიბიტორების კვალიფიკაციაში და ფაქტობრივი მასშტაბის ინჰიბიტორი კვალიფიცირებული იყო და გამოიყენებოდა ზედა და წყალქვეშა აპლიკაციებში რამდენიმე წლის განმავლობაში.ფაქტიური ქიმიური ხვრელის გამოყენების მიზეზი იყო გარემოსდაცვითი თვისებების გაუმჯობესება არსებული ქიმიკატის ჩანაცვლებით, თუმცა, მასშტაბის ინჰიბიტორი გამოიყენებოდა მხოლოდ გარემოს ზედა და ზღვის ფსკერის ტემპერატურაზე (4-20℃).ჭაბურღილში შეყვანისას ქიმიური ნივთიერების ტემპერატურა შეიძლება იყოს 90℃-მდე, მაგრამ ამ ტემპერატურაზე შემდგომი ტესტირება არ ჩატარებულა.
პირველადი კოროზიულობის ტესტები ჩატარდა ქიმიური მიმწოდებლის მიერ და შედეგებმა აჩვენა 2-4 მმ/წელიწადში ნახშირბადოვანი ფოლადისთვის მაღალ ტემპერატურაზე.ამ ფაზაში იყო ოპერატორის მატერიალურ-ტექნიკური კომპეტენციის მინიმალური ჩართულობა.მოგვიანებით ოპერატორმა ჩაატარა ახალი ტესტები, რომლებმაც აჩვენეს, რომ მასშტაბის ინჰიბიტორი ძალიან კოროზიული იყო წარმოების მილებისა და წარმოების გარსაცმის მასალებისთვის, კოროზიის სიჩქარით 70 მმ/წელზე მეტი.ქიმიური საინექციო ხაზის მასალა Alloy 825 ინექციამდე არ იყო ტესტირება მასშტაბის ინჰიბიტორზე.ჭაბურღილის ტემპერატურამ შეიძლება მიაღწიოს 90℃-ს და ამ პირობებში უნდა ჩატარდეს ადეკვატური ტესტები.
გამოძიებამ ასევე აჩვენა, რომ სკალის ინჰიბიტორს, როგორც კონცენტრირებულ ხსნარს, მოხსენებული ჰქონდა pH<3.0.თუმცა, pH არ იყო გაზომილი.მოგვიანებით გაზომილმა pH-მა აჩვენა pH 0-1 ძალიან დაბალი მნიშვნელობა.ეს ასახავს გაზომვებისა და მასალის გათვალისწინების აუცილებლობას, გარდა მოცემული pH მნიშვნელობებისა.
შედეგების ინტერპრეტაცია
საინექციო ხაზი (ნახ.3) არის აგებული, რათა მისცეს სასწორის ინჰიბიტორის ჰიდროსტატიკური წნევა, რომელიც აღემატება წნევას ჭაბურღილში ინექციის წერტილში.ინჰიბიტორი შეჰყავთ უფრო მაღალი წნევით, ვიდრე არსებობს ჭაბურღილში.ეს იწვევს U-მილის ეფექტს ჭაბურღილის ჩაკეტვისას.სარქველი ყოველთვის იხსნება უფრო მაღალი წნევით ინექციის ხაზში, ვიდრე ჭაში.ამიტომ შეიძლება მოხდეს ვაკუუმი ან აორთქლება ინექციის ხაზში.კოროზიის კოეფიციენტი და გაჩენის რისკი ყველაზე დიდია გაზის/სითხის გარდამავალ ზონაში გამხსნელის აორთქლების გამო.კუპონებზე ჩატარებულმა ლაბორატორიულმა ექსპერიმენტებმა დაადასტურა ეს თეორია.ჭაბურღილებში, სადაც იყო გაჟონვა, საინექციო ხაზების ყველა ხვრელი განლაგებული იყო ქიმიური ინექციის ხაზის ზედა ნაწილში.
ნახ. 4 გვიჩვენებს DHC I ხაზის ფოტოგრაფიას მნიშვნელოვანი ორმოიანი კოროზიით.გარე საწარმოო მილზე დანახული კოროზია მიუთითებს მასშტაბის ინჰიბიტორის ლოკალურ ზემოქმედებაზე ორმოში გაჟონვის წერტილიდან.გაჟონვა გამოწვეული იყო ძლიერ კოროზიული ქიმიური ნივთიერების მიერ გაჟღენთილი კოროზიით და საწარმოო გარსაცმში ქიმიური ინექციის ხაზის გაჟონვით.სასწორის ინჰიბიტორი შეისხურეს ორმოიანი კაპილარული ხაზიდან გარსაცმზე და მილზე და ადგილი ჰქონდა გაჟონვას.ინექციის ხაზში გაჟონვის რაიმე მეორადი შედეგი არ იყო გათვალისწინებული.დაასკვნეს, რომ გარსაცმისა და მილის კოროზია იყო კონცენტრირებული მასშტაბის ინჰიბიტორების შედეგი, რომლებიც ლოცულობდნენ ორმოიანი კაპილარული ხაზიდან გარსაცმისა და მილისკენ, ნახ.5.
ამ შემთხვევაში მატერიალური კომპეტენციის ინჟინრების ნაკლებობა იყო.ქიმიური ნივთიერების კოროზიულობა DHCI ხაზზე არ იყო შემოწმებული და არ იყო შეფასებული გაჟონვის შედეგად გამოწვეული მეორადი ეფექტები;მაგალითად, მოითმენს თუ არა გარემომცველ მასალებს ქიმიურ ზემოქმედებას.
ქიმიური იარაღის მეფის საქმის ისტორია
მოვლენების თანმიმდევრობა
მასშტაბის პრევენციის სტრატეგია HP HT ველისთვის იყო მასშტაბის ინჰიბიტორის უწყვეტი ინექცია ქვედა ხვრელის უსაფრთხოების სარქვლის ზემოთ.ჭაბურღილში გამოვლინდა კალციუმის კარბონატის სკალირების ძლიერი პოტენციალი.ერთ-ერთი გამოწვევა იყო მაღალი ტემპერატურა და გაზისა და კონდენსატის წარმოების მაღალი მაჩვენებლები წყლის დაბალი წარმოების მაჩვენებელთან ერთად.მასშტაბის ინჰიბიტორის ინექციური შეშფოთება იყო ის, რომ გამხსნელი ამოიწურება გაზის წარმოების მაღალი სიჩქარით და ქიმიკატის იარაღის მეფის წარმოქმნა მოხდება ჭაბურღილის უსაფრთხოების სარქვლის ზემოთ ინექციის წერტილში, ნახ.1.
მასშტაბის ინჰიბიტორის კვალიფიკაციის დროს აქცენტი გაკეთდა პროდუქტის ეფექტურობაზე HP HT პირობებში, მათ შორის ქცევაზე ზედა მხარის პროცესის სისტემაში (დაბალი ტემპერატურა).თავად მასშტაბის ინჰიბიტორის ნალექი წარმოების მილში გაზის მაღალი სიჩქარის გამო იყო მთავარი საზრუნავი.ლაბორატორიულმა ტესტებმა აჩვენა, რომ მასშტაბის ინჰიბიტორი შეიძლება დალექილიყო და მიეწებოს მილის კედელს.ამიტომ უსაფრთხოების სარქვლის მუშაობამ შეიძლება საფრთხე შეუქმნას.
გამოცდილებამ აჩვენა, რომ რამდენიმე კვირის მუშაობის შემდეგ ქიმიური ხაზი ჟონავდა.შესაძლებელი იყო ჭაბურღილის წნევის მონიტორინგი კაპილარულ ხაზზე დამონტაჟებულ ზედაპირულ ლიანდაგზე.ხაზი იზოლირებული იყო ჭაბურღილის მთლიანობის მისაღებად.
ქიმიური საინექციო ხაზი ამოიღეს ჭაბურღილიდან, გაიხსნა და შემოწმდა პრობლემის დიაგნოსტიკისა და გაუმართაობის შესაძლო მიზეზების დასადგენად.როგორც ნახ.ნალექი განლაგებული იყო ლუქზე და დვრილისა და სარქველის მუშაობა ვერ მოხერხდა.
სარქვლის უკმარისობა გამოწვეული იყო სარქვლის სისტემის შიგნით ნამსხვრევებით, რომლებიც ხელს უშლიდნენ გამშვები სარქველების შეჭმას ლითონისა და ლითონის საჯდომზე.ნამსხვრევები გამოიკვლიეს და დადასტურდა, რომ ძირითადი ნაწილაკები იყო ლითონის ნამსხვრევები, რომლებიც წარმოიქმნება კაპილარული ხაზის დამონტაჟების პროცესში.გარდა ამისა, ზოგიერთი თეთრი ნამსხვრევები გამოვლინდა ორივე გამშვებ სარქველზე, განსაკუთრებით სარქველების უკანა მხარეს.ეს არის დაბალი წნევის მხარე, ანუ მხარე ყოველთვის იქნება კონტაქტში ჭაბურღილის სითხეებთან.თავდაპირველად, ითვლებოდა, რომ ეს იყო წარმოების ჭაბურღილის ნამსხვრევები, რადგან სარქველები იყო გახსნილი და ექვემდებარებოდა ჭაბურღილის სითხეებს.მაგრამ ნამსხვრევების გამოკვლევამ დაამტკიცა, რომ იყო პოლიმერები მსგავსი ქიმიით, როგორც ქიმიკატი, რომელიც გამოიყენება მასშტაბის ინჰიბიტორად.ამან მიიპყრო ჩვენი ინტერესი და Statoil-ს სურდა გამოეკვლია მიზეზები ამ პოლიმერული ნამსხვრევების მიღმა, რომლებიც იმყოფება კაპილარულ ხაზში.
ქიმიური კვალიფიკაცია
HP HT სფეროში მრავალი გამოწვევაა შესაფერისი ქიმიკატების არჩევასთან დაკავშირებით სხვადასხვა წარმოების პრობლემების შესამსუბუქებლად.უწყვეტი ინექციური ხვრელის მასშტაბის ინჰიბიტორის კვალიფიკაციაში ჩატარდა შემდეგი ტესტები:
● პროდუქტის სტაბილურობა
● თერმული დაბერება
● დინამიური შესრულების ტესტები
● თავსებადობა ფორმირების წყალთან და ჰიდრატის ინჰიბიტორთან (MEG)
● სტატიკური და დინამიური იარაღის მეფის ტესტი
● ხელახალი დაშლის საინფორმაციო წყალი, ახალი ქიმიური და MEG
ქიმიკატის ინექცია მოხდება წინასწარ განსაზღვრული დოზირების სიჩქარით,მაგრამ წყლის წარმოება სულაც არ იქნება მუდმივი,ე.ი.წყლის შლაკებს შორის,როდესაც ქიმიური ნივთიერება შედის ჭაბურღილში,მას ცხელი დახვდება,ნახშირწყალბადის გაზის სწრაფი ნაკადი.ეს გაზის ლიფტის აპლიკაციაში მასშტაბის ინჰიბიტორის ინექციის მსგავსია (Fleming etal.2003).
გაზის მაღალი ტემპერატურა,გამხსნელის ამოღების რისკი უკიდურესად მაღალია და gun king-მა შეიძლება გამოიწვიოს საინექციო სარქვლის ბლოკირება.ეს არის რისკი ქიმიკატებისთვისაც კი, რომლებიც ფორმულირებულია მაღალი დუღილის წერტილით/დაბალი ორთქლის წნევის გამხსნელებით და სხვა ორთქლის წნევის დამთრგუნველი საშუალებებით (VPD). ნაწილობრივი ბლოკირების შემთხვევაში.,ფორმირების წყლის ნაკადი,MEG-ს და/ან ახალ ქიმიურ ნივთიერებას უნდა შეეძლოს დეჰიდრატირებული ან გაფუჭებული ქიმიური ნივთიერების ამოღება ან ხელახალი დაშლა.
ამ შემთხვევაში, ახალი ლაბორატორიული ტესტირების მოწყობილობა შეიქმნა იმისათვის, რომ განმეორდეს დინების პირობები ინექციის პორტებთან ახლოს HP/HTg როგორც წარმოების სისტემაში.დინამიური იარაღის კინგის ტესტების შედეგები აჩვენებს, რომ შემოთავაზებული გამოყენების პირობებში დაფიქსირდა გამხსნელის მნიშვნელოვანი დანაკარგი.ამან შეიძლება გამოიწვიოს სწრაფი იარაღის მეფე და საბოლოო ნაკადის ბლოკირება.ამრიგად, სამუშაომ აჩვენა, რომ შედარებით მნიშვნელოვანი რისკი არსებობდა ამ ჭაბურღილებში უწყვეტი ქიმიური ინექციისთვის წყლის წარმოებამდე და მიიყვანა გადაწყვეტილება ამ სფეროსთვის ნორმალური გაშვების პროცედურების კორექტირების შესახებ, ქიმიური ინექციის გადადება წყლის გარღვევის გამოვლენამდე.
სასწორის ინჰიბიტორის კვალიფიკაცია უწყვეტი ინექციური ხვრელისთვის იყო მაღალი ფოკუსირება გამხსნელის ამოღებაზე და სასწორის ინჰიბიტორის იარაღი ინექციის წერტილში და დინების ხაზში, მაგრამ იარაღის მეფის პოტენციალი თავად ინექციის სარქველში არ იყო შეფასებული.საინექციო სარქველი სავარაუდოდ ჩაიშალა გამხსნელების მნიშვნელოვანი დაკარგვისა და სწრაფი იარაღის გამო,ნახ.6. შედეგები აჩვენებს, რომ მნიშვნელოვანია სისტემის ჰოლისტიკური ხედვა;არა მხოლოდ წარმოების გამოწვევებზე ფოკუსირება,არამედ ქიმიური ნივთიერების ინექციასთან დაკავშირებული გამოწვევები,ანუ საინექციო სარქველი.
გამოცდილება სხვა სფეროებიდან
ერთ-ერთი ადრეული მოხსენება შორ მანძილზე ქიმიური საინექციო ხაზებთან დაკავშირებული პრობლემების შესახებ იყო Gull fak sandVig dis სატელიტური ველებიდან (Osa etal.2001). წყალქვეშა საინექციო ხაზები დაბლოკილი იყო ხაზის შიგნით ჰიდრატის წარმოქმნისგან, წარმოებული სითხეებიდან გაზის შეჭრის გამო. ხაზში საინექციო სარქვლის მეშვეობით.შემუშავდა ახალი გაიდლაინები წყალქვეშა წარმოების ქიმიკატების განვითარებისათვის.მოთხოვნები მოიცავდა ნაწილაკების მოცილებას (ფილტრაცია) და ჰიდრატის ინჰიბიტორის (მაგ. გლიკოლის) დამატებას წყალზე დაფუძნებულ მასშტაბის ინჰიბიტორებზე, რომლებიც უნდა ჩაეშვათ წყალქვეშა შაბლონებში.ქიმიური სტაბილურობა,ასევე გათვალისწინებული იყო სიბლანტე და თავსებადობა (თხევადი და მასალები).ეს მოთხოვნები შემდგომში შევიდა Statoil სისტემაში და მოიცავს ქიმიურ ინექციას.
Oseberg S ან საბადოს განვითარების ფაზაში გადაწყდა, რომ ყველა ჭაბურღილი უნდა დასრულდეს DHC I სისტემებით (Fleming etal.2006). მიზანი იყო CaCO-ს თავიდან აცილება.；სკალირება ზედა მილში SI ინექციით.ქიმიური საინექციო ხაზების მიმართ ერთ-ერთი მთავარი გამოწვევა იყო ზედაპირსა და ხვრელის გასასვლელს შორის კომუნიკაციის მიღწევა.ქიმიური საინექციო ხაზის შიდა დიამეტრი შემცირდა 7 მმ-დან 0.7 მმ-მდე (ID) რგოლის უსაფრთხოების სარქვლის ირგვლივ სივრცის შეზღუდვის გამო და სითხის ამ მონაკვეთზე ტრანსპორტირების უნარმა გავლენა მოახდინა წარმატების მაჩვენებელზე.პლატფორმის რამდენიმე ჭას ჰქონდა ქიმიური ინექციის ხაზები, რომლებიც ჩაკეტილი იყო,მაგრამ მიზეზი ვერ გაიგეს.სხვადასხვა სითხეების მატარებლები (გლიკოლ,ნედლი,კონდენსატი,ქსილენი,მასშტაბის ინჰიბიტორი,წყალი და ა.შ.) ლაბორატორიულად შემოწმდა სიბლანტეზე და თავსებადობაზე და ტუმბოს წინ და საპირისპირო ნაკადში ხაზების გასახსნელად;თუმცა,სამიზნე მასშტაბის ინჰიბიტორის ამოტუმბვა შეუძლებელია ქიმიური ინექციის სარქველამდე.Უფრო,გართულებები დაფიქსირდა ფოსფონატის მასშტაბის ინჰიბიტორის ნალექთან ერთად ნარჩენი CaCl z დასრულებული მარილწყალთან ერთად ერთ ჭაბურღილში და სასწორის იარაღის ინჰიბიტორი ჭაბურღილში მაღალი ბენზინის კოეფიციენტით და დაბალი წყლის მოწყვეტით (Fleming etal.2006)
ნასწავლი გაკვეთილები
ტესტის მეთოდის შემუშავება
DHC I სისტემების უკმარისობის შედეგად მიღებული ძირითადი გაკვეთილები იყო მასშტაბის ინჰიბიტორის ტექნიკური ეფექტურობა და არა ფუნქციონალურობა და ქიმიური ინექცია.ზემოდან ინექცია და წყალქვეშა ინექცია კარგად მუშაობდა ზეგანაკვეთურ რეჟიმში;თუმცა,განაცხადი გაფართოვდა ქიმიურ ინექციაზე, ქიმიური კვალიფიკაციის მეთოდების შესაბამისი განახლების გარეშე.Statoil-ის გამოცდილება წარმოდგენილი ორი საველე შემთხვევიდან არის ის, რომ მარეგულირებელი დოკუმენტაცია ან ქიმიური კვალიფიკაციის მითითებები უნდა განახლდეს, რათა შეიცავდეს ამ ტიპის ქიმიურ გამოყენებას.ძირითადი ორი გამოწვევა იდენტიფიცირებულია, როგორც i) ვაკუუმი ქიმიური ინექციის ხაზში და ii) ქიმიური ნივთიერების პოტენციური ნალექი.
ქიმიური ნივთიერების აორთქლება შეიძლება მოხდეს საწარმოო მილზე (როგორც ჩანს თოფის საცავში) და საინექციო მილში (ვაკუუმში გამოვლენილია გარდამავალი ინტერფეისი) არსებობს რისკი, რომ ეს ნალექები გადაადგილდეს ნაკადთან ერთად და საინექციო სარქველში და შემდგომ ჭაში.საინექციო სარქველი ხშირად შექმნილია ფილტრით ინექციის წერტილის ზემოთ,ეს არის გამოწვევა,როგორც ნალექის შემთხვევაში, ეს ფილტრი შეიძლება ჩაიკეტოს, რის შედეგადაც სარქველი გაფუჭდება.
მიღებული გაკვეთილებიდან დაკვირვებებმა და წინასწარი დასკვნები მოჰყვა ფენომენების ფართო ლაბორატორიულ კვლევას.საერთო მიზანი იყო ახალი საკვალიფიკაციო მეთოდების შემუშავება, რათა თავიდან ავიცილოთ მსგავსი პრობლემები მომავალში.ამ კვლევაში ჩატარდა სხვადასხვა ტესტები და შეიქმნა (შემუშავებული) რამდენიმე ლაბორატორიული მეთოდი, რათა გამოიკვლიოს ქიმიკატები იდენტიფიცირებული გამოწვევებთან დაკავშირებით.
● ფილტრის ბლოკირება და პროდუქტის სტაბილურობა დახურულ სისტემებში.
● გამხსნელის ნაწილობრივი დაკარგვის ეფექტი ქიმიკატების კოროზიულობაზე.
● გამხსნელის ნაწილობრივი დაკარგვის ეფექტი კაპილარში მყარი ნივთიერებების ან ბლანტი საცობების წარმოქმნაზე.
ლაბორატორიული მეთოდების ტესტების დროს გამოვლინდა რამდენიმე პოტენციური პრობლემა
● ფილტრის განმეორებითი ბლოკირება და ცუდი სტაბილურობა.
● კაპილარიდან ნაწილობრივი აორთქლების შემდეგ მყარი ნივთიერებების წარმოქმნა
● PH იცვლება გამხსნელის დაკარგვის გამო.
ჩატარებული ტესტების ბუნებამ ასევე მოგვაწოდა დამატებითი ინფორმაცია და ცოდნა კაპილარებში ქიმიკატების ფიზიკური თვისებების ცვლილებასთან დაკავშირებით, როდესაც ექვემდებარება გარკვეულ პირობებს.,და როგორ განსხვავდება ეს მსგავს პირობებზე დაქვემდებარებული ნაყარი ხსნარებისგან.სატესტო სამუშაოებმა ასევე გამოავლინა მნიშვნელოვანი განსხვავებები ნაყარ სითხეს შორის,ორთქლის ფაზები და ნარჩენი სითხეები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს ნალექების პოტენციალი და/ან გაზრდილი კოროზიულობა.
შემუშავებული იყო სასწორის ინჰიბიტორების კოროზიულობის ტესტის პროცედურა და ჩართული იქნა მარეგულირებელ დოკუმენტაციაში.ყოველი განაცხადისთვის საჭირო იყო კოროზიულობის გახანგრძლივებული ტესტის ჩატარება, სანამ შესაძლებელი იქნებოდა მასშტაბის ინჰიბიტორის ინექცია.ასევე ჩატარდა იარაღის კინგის ტესტები საინექციო ხაზში.
ქიმიური ნივთიერების კვალიფიკაციის დაწყებამდე მნიშვნელოვანია სამუშაოს სფეროს შექმნა, რომელიც აღწერს ქიმიური ნივთიერების გამოწვევებს და დანიშნულებას.საწყის ეტაპზე მნიშვნელოვანია ძირითადი გამოწვევების იდენტიფიცირება, რათა შევძლოთ ქიმიკატების ტიპების შერჩევა, რომლებიც პრობლემას მოაგვარებს.მიღების ყველაზე მნიშვნელოვანი კრიტერიუმების შეჯამება შეგიძლიათ იხილოთ ცხრილში 2.
ქიმიკატების კვალიფიკაცია
ქიმიკატების კვალიფიკაცია მოიცავს როგორც ტესტირებას, ასევე თეორიულ შეფასებებს თითოეული განაცხადისთვის.უნდა განისაზღვროს და ჩამოყალიბდეს ტექნიკური სპეციფიკაცია და ტესტის კრიტერიუმები,მაგალითად HSE-ში,მასალის თავსებადობა,პროდუქტის სტაბილურობა და პროდუქტის ხარისხი (ნაწილაკები).Უფრო,გაყინვის წერტილი,სიბლანტე და თავსებადობა სხვა ქიმიკატებთან,ჰიდრატის ინჰიბიტორი,უნდა განისაზღვროს ფორმირების წყალი და წარმოებული სითხე.ტესტის მეთოდების გამარტივებული სია, რომლებიც შეიძლება გამოყენებულ იქნას ქიმიკატების კვალიფიკაციისთვის, მოცემულია ცხრილში 2.
ტექნიკური ეფექტურობის მუდმივი ფოკუსირება და მონიტორინგი,მნიშვნელოვანია დოზირების მაჩვენებელი და HSE ფაქტები.პროდუქტის მოთხოვნები შეიძლება შეიცვალოს მინდორზე ან დამუშავების მცენარის სიცოცხლის ხანგრძლივობაზე；განსხვავდება წარმოების მაჩვენებლებისა და სითხის შემადგენლობის მიხედვით.შემდგომი აქტივობა შესრულების შეფასებით,ახალი ქიმიკატების ოპტიმიზაცია და/ან ტესტირება ხშირად უნდა ჩატარდეს ოპტიმალური მკურნალობის პროგრამის უზრუნველსაყოფად.
ზეთის ხარისხზეა დამოკიდებული,წყლის წარმოება და ტექნიკური გამოწვევები ოფშორული წარმოების ქარხანაში,საწარმოო ქიმიკატების გამოყენება შესაძლოა საჭირო გახდეს ექსპორტის ხარისხის მისაღწევად,მარეგულირებელი მოთხოვნები,და ოფშორული ინსტალაციის უსაფრთხოდ ოპერირება.ყველა დარგს განსხვავებული გამოწვევები აქვს და საწარმოო ქიმიკატების საჭირო რაოდენობა განსხვავდება სფეროდან ველზე და ზეგანაკვეთურ სამუშაოზე.
საკვალიფიკაციო პროგრამაში მნიშვნელოვანია ფოკუსირება წარმოების ქიმიკატების ტექნიკურ ეფექტურობაზე,მაგრამ ასევე ძალიან მნიშვნელოვანია ფოკუსირება ქიმიური ნივთიერების თვისებებზე,როგორიცაა სტაბილურობა,პროდუქტის ხარისხი და თავსებადობა.ამ პარამეტრში თავსებადობა ნიშნავს სითხეებთან თავსებადობას,მასალები და სხვა წარმოების ქიმიკატები.ეს შეიძლება იყოს გამოწვევა.არ არის სასურველი ქიმიკატის გამოყენება პრობლემის გადასაჭრელად, რათა მოგვიანებით აღმოვაჩინოთ, რომ ქიმიკატი ხელს უწყობს ან ქმნის ახალ გამოწვევებს.შესაძლოა, ქიმიური ნივთიერების თვისებები და არა ტექნიკური გამოწვევა იყოს ყველაზე დიდი გამოწვევა.
სპეციალური მოთხოვნები
სპეციალური მოთხოვნები მიწოდებული პროდუქტების ფილტრაციის შესახებ უნდა იქნას გამოყენებული წყალქვეშა სისტემისთვის და უწყვეტი ინექციის ღობეზე.გამწოვები და ფილტრები ქიმიური ინექციის სისტემაში უნდა იყოს მოწოდებული ზემოდან ინექციის სისტემიდან ქვედა დინების მოწყობილობაზე სპეციფიკაციების საფუძველზე.,ტუმბოები და საინექციო სარქველები,ხვრელის საინექციო სარქველებს.სადაც გამოიყენება ქიმიკატების უწყვეტი ინექცია ქვემო ხვრელში, ქიმიური ინექციის სისტემაში სპეციფიკაცია უნდა ეფუძნებოდეს უმაღლესი კრიტიკულობის სპეციფიკაციას.ეს შეიძლება იყოს ფილტრი საინექციო სარქვლის ხვრელთან.
ინექციის გამოწვევები
ინექციის სისტემა შეიძლება გულისხმობდეს ჭიპის წყალქვეშა ნაკადის 3-50 კმ მანძილს და ჭაბურღილში 1-3 კმ ქვემოთ.მნიშვნელოვანია ფიზიკური თვისებები, როგორიცაა სიბლანტე და ქიმიკატების გადატუმბვის უნარი.თუ სიბლანტე ზღვის ფსკერის ტემპერატურაზე ძალიან მაღალია, ეს შეიძლება იყოს გამოწვევა ქიმიური ინექციის ხაზის მეშვეობით ჭიპის ქვეშ და წყალქვეშა ინექციის წერტილამდე ან ჭაში.სიბლანტე უნდა შეესაბამებოდეს სისტემის სპეციფიკაციას მოსალოდნელ შენახვის ან საოპერაციო ტემპერატურაზე.ეს უნდა შეფასდეს თითოეულ შემთხვევაში,და იქნება სისტემაზე დამოკიდებული.როგორც ცხრილი ქიმიური ინექციის მაჩვენებელი არის ქიმიური ინექციის წარმატების ფაქტორი.ქიმიური ინექციის ხაზის ჩაკეტვის რისკის შესამცირებლად,ამ სისტემაში არსებული ქიმიკატები უნდა იყოს ინჰიბირებული ჰიდრატით (თუ არსებობს ჰიდრატების პოტენციალი).უნდა შესრულდეს თავსებადობა სისტემაში არსებულ სითხეებთან (კონსერვატიული სითხე) და ჰიდრატის ინჰიბიტორთან.ქიმიური ნივთიერების სტაბილურობის ტესტები რეალურ ტემპერატურაზე (დაბალი შესაძლო გარემო ტემპერატურა,გარემო ტემპერატურა,წყალქვეშა ტემპერატურა,ინექციის ტემპერატურა) უნდა გაიაროს.
ასევე გასათვალისწინებელია პროგრამა მოცემული სიხშირით ქიმიური საინექციო ხაზების რეცხვისთვის.მას შეუძლია პრევენციული ეფექტი მისცეს ქიმიური საინექციო ხაზის რეგულარულად გაწმენდას გამხსნელით,გლიკოლი ან გამწმენდი ქიმიკატი შესაძლო ნალექის მოსაშორებლად, სანამ ის დაგროვდება და შეიძლება გამოიწვიოს ხაზის ჩაკეტვა.გამრეცხი სითხის არჩეული ქიმიური ხსნარი უნდა იყოსთავსებადია საინექციო ხაზში არსებულ ქიმიკატებთან.
ზოგიერთ შემთხვევაში, ქიმიური საინექციო ხაზი გამოიყენება რამდენიმე ქიმიური გამოყენებისთვის, რომელიც ეფუძნება სხვადასხვა გამოწვევებს საველე სიცოცხლისა და სითხის პირობებში.საწყის წარმოების ფაზაში, წყლის გარღვევამდე, ძირითადი გამოწვევები შეიძლება განსხვავდებოდეს გვიან სიცოცხლის გამოწვევებისგან, რომლებიც ხშირად დაკავშირებულია წყლის წარმოების გაზრდასთან.არაწყალ გამხსნელზე დაფუძნებული ინჰიბიტორიდან, როგორიცაა ასფალტის ენის ინჰიბიტორი, წყალზე დაფუძნებულ ქიმიკატზე გადასვლა, როგორიცაა სკივრის ინჰიბიტორი, შეიძლება გამოიწვიოს თავსებადობასთან დაკავშირებული პრობლემები.ამიტომ მნიშვნელოვანია ფოკუსირება სპეისერების თავსებადობაზე, კვალიფიკაციაზე და გამოყენებაზე, როდესაც იგეგმება ქიმიური ნივთიერების შეცვლა ქიმიური ინექციის ხაზში.
მასალები
რაც შეეხება მასალის თავსებადობას,ყველა ქიმიკატი უნდა იყოს თავსებადი ბეჭდებთან,ელასტომერები,შუასადებები და სამშენებლო მასალები, რომლებიც გამოიყენება ქიმიური ინექციის სისტემაში და საწარმოო ქარხანაში.უნდა შემუშავდეს ქიმიკატების კოროზიულობის ტესტირების პროცედურა (მაგ. მჟავე მასშტაბის ინჰიბიტორი) უწყვეტი საინექციო ხვრელისთვის.ყოველი განაცხადისთვის უნდა ჩატარდეს კოროზიულობის გაფართოებული ტესტირება ქიმიკატების ინექციის განხორციელებამდე.
დისკუსია
გასათვალისწინებელია უწყვეტი ქვევრში ქიმიური ინექციის დადებითი და უარყოფითი მხარეები.მასშტაბის ინჰიბიტორის უწყვეტი ინექცია DHS-ის დასაცავად წარმოების მილები არის ელეგანტური მეთოდი ჭაბურღილის მასშტაბისგან დასაცავად.როგორც აღინიშნა ამ ნაშრომში, არსებობს რამდენიმე გამოწვევა უწყვეტი ქვევრში ქიმიური ინექციით,თუმცა რისკის შესამცირებლად მნიშვნელოვანია გამოსავალთან დაკავშირებული ფენომენების გაგება.
რისკის შემცირების ერთ-ერთი გზაა ტესტის მეთოდის შემუშავებაზე ფოკუსირება.ზემოდან ან წყალქვეშა ქიმიურ ინექციასთან შედარებით, ჭაბურღილში არის განსხვავებული და უფრო მძიმე პირობები.ქიმიკატების საკვალიფიკაციო პროცედურა ქიმიკატების უწყვეტი ინექციისთვის, უნდა გაითვალისწინოს პირობების ეს ცვლილებები.ქიმიკატების კვალიფიკაცია უნდა მოხდეს იმ მასალის მიხედვით, რომლებთანაც ქიმიკატები შეიძლება მოხვდნენ კონტაქტში.მოთხოვნები თავსებადობის კვალიფიკაციისა და ტესტირებისთვის იმ პირობებში, რომლებიც მაქსიმალურად იმეორებს ჭაბურღილის სასიცოცხლო ციკლის სხვადასხვა პირობებს, რომლებშიც ეს სისტემები იმუშავებენ, უნდა განახლდეს და განხორციელდეს.ტესტის მეთოდის შემუშავება უფრო რეალისტური და წარმომადგენლობითი ტესტების შემდგომ უნდა განვითარდეს.
გარდა ამისა,ქიმიურ ნივთიერებებსა და აღჭურვილობას შორის ურთიერთქმედება აუცილებელია წარმატებისთვის.საინექციო ქიმიური სარქველების შემუშავებამ უნდა გაითვალისწინოს ქიმიური თვისებები და საინექციო სარქვლის მდებარეობა ჭაში.გასათვალისწინებელია, რომ სატესტო აღჭურვილობის შემადგენლობაში შედის რეალური საინექციო სარქველები და ჩატარდეს მასშტაბის ინჰიბიტორისა და სარქვლის დიზაინის ტესტირება, როგორც საკვალიფიკაციო პროგრამის ნაწილი.მასშტაბის ინჰიბიტორების კვალიფიკაციისთვის,მთავარი აქცენტი ადრე გაკეთდა პროცესის გამოწვევებზე და მასშტაბის დათრგუნვაზე,მაგრამ კარგი მასშტაბის დათრგუნვა დამოკიდებულია სტაბილურ და უწყვეტ ინექციაზე.სტაბილური და უწყვეტი ინექციის გარეშე მასშტაბის პოტენციალი გაიზრდება.თუ სასწორის ინჰიბიტორის საინექციო სარქველი გაფუჭებულია და არ არის ქერცლის ინჰიბიტორის ინექცია სითხის ნაკადში,ჭაბურღილი და დამცავი სარქველები არ არის დაცული მასშტაბისგან და, შესაბამისად, უსაფრთხო წარმოება შეიძლება საფრთხის ქვეშ დადგეს.საკვალიფიკაციო პროცედურამ უნდა იზრუნოს მასშტაბის ინჰიბიტორის ინექციასთან დაკავშირებულ გამოწვევებზე, პროცესის გამოწვევებთან და კვალიფიციური მასშტაბის ინჰიბიტორის ეფექტურობასთან ერთად.
ახალი მიდგომა რამდენიმე დისციპლინას მოიცავს და დისციპლინებს შორის თანამშრომლობა და შესაბამისი პასუხისმგებლობები უნდა დაზუსტდეს.ამ განაცხადში ზედაპირული პროცესის სისტემა,ჩართულია წყალქვეშა შაბლონები და ჭაბურღილის დიზაინი და დასრულებები.მულტიდისციპლინური ქსელები, რომლებიც ფოკუსირებულია ქიმიური ინექციის სისტემების მძლავრი გადაწყვეტილებების შემუშავებაზე, მნიშვნელოვანია და შესაძლოა წარმატების გზა.კომუნიკაცია სხვადასხვა დისციპლინას შორის კრიტიკულია;განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია მჭიდრო კომუნიკაცია ქიმიკოსებს შორის, რომლებიც აკონტროლებენ გამოყენებული ქიმიკატებს და ჭაბურღილების ინჟინრებს, რომლებიც აკონტროლებენ ჭაბურღილში გამოყენებულ აღჭურვილობას.სხვადასხვა დისციპლინის გამოწვევების გაგება და ერთმანეთისგან სწავლა აუცილებელია მთელი პროცესის სირთულის გასაგებად.
დასკვნა
● სასწორის ინჰიბიტორის მუდმივი ინექცია DHS-ის დასაცავად. წარმოების მილები არის ელეგანტური მეთოდი ჭაბურღილის დასაცავად.
● გამოვლენილი გამოწვევების გადაჭრა,შემდეგი რეკომენდაციებია:
● უნდა ჩატარდეს სპეციალური DHCI საკვალიფიკაციო პროცედურა.
● ქიმიური საინექციო სარქველების საკვალიფიკაციო მეთოდი
● ქიმიური ფუნქციონირების ტესტირებისა და კვალიფიკაციის მეთოდები
● მეთოდის შემუშავება
● შესაბამისი მასალის ტესტირება
● მრავალდისციპლინური ურთიერთქმედება, სადაც კომუნიკაცია ჩართულ სხვადასხვა დისციპლინას შორის გადამწყვეტია წარმატებისთვის.
მადლიერებები
ავტორს სურს მადლობა გადაუხადოს Statoil AS A-ს ამ ნაშრომის გამოქვეყნების ნებართვისთვის და Baker Hughes-ს და Schlumberger-ს სურ.2-ზე გამოსახულების გამოყენების ნებართვისთვის.
ნომენკლატურა
(Ba/Sr)SO4=ბარიუმი/სტრონციუმის სულფატი
CaCO3=კალციუმის კარბონატი
DHCI = ჩაღრმავებული ქიმიური ინექცია
DHSV = ჩაღრმავებული უსაფრთხოების სარქველი
მაგ = მაგალითად
GOR=გაზის თანაფარდობა
HSE=ჯანმრთელობის უსაფრთხოების გარემო
HPHT=მაღალი წნევა მაღალი ტემპერატურა
ID=შიდა დიამეტრი
ანუ = ანუ
კმ = კილომეტრი
მმ = მილიმეტრი
MEG = მონო ეთილენგლიკოლი
mMD=მეტრიანი გაზომილი სიღრმე
OD=გარე დიამეტრი
SI = მასშტაბის ინჰიბიტორი
mTV D=მეტრი საერთო ვერტიკალური სიღრმე
U-tube=U ფორმის მილი
VPD = ორთქლის წნევის დამთრგუნველი
ნახაზი 1. ატიპიურ ველში წყალქვეშა და დაღმავალი ქიმიური ინექციის სისტემების მიმოხილვა.ქიმიური ინექციის ესკიზი DHSV დინების ზემოთ და მასთან დაკავშირებული მოსალოდნელი გამოწვევები.DHS V = ჩაღრმავებული უსაფრთხოების სარქველი, PWV = პროცესის ფრთის სარქველი და PM V = დამუშავების ძირითადი სარქველი.
ნახაზი 2. ატიპიური ჩაღრმავებული ქიმიური საინექციო სისტემის ესკიზი მანდრილით და სარქველით.სისტემა მიმაგრებულია ზედაპირულ კოლექტორთან, იკვებება და უკავშირდება მილის საკიდს მილის რგოლურ მხარეს.ქიმიური საინექციო მანდრილი ტრადიციულად მოთავსებულია ჭაში ღრმად, ქიმიური დაცვის მიზნით.
სურათი 3. ტიპიური ჭაბურღილის ბარიერი სქემა,სადაც ლურჯი ფერი წარმოადგენს პირველადი ჭაბურღილის ბარიერის კონვერტს;ამ შემთხვევაში წარმოების მილები.წითელი ფერი წარმოადგენს მეორად ბარიერის კონვერტს;გარსაცმები.მარცხენა მხარეს მითითებულია ქიმიური ინექცია, შავი ხაზი საინექციო წერტილით საწარმოო მილამდე წითლად მონიშნულ ადგილას (მეორადი ბარიერი).
სურათი 4. ორმოიანი ხვრელი, რომელიც ნაპოვნია 3/8” ინექციის ხაზის ზედა ნაწილში.ფართობი ნაჩვენებია ატიპიური ჭაბურღილის ბარიერის სქემაში, მონიშნული ნარინჯისფერი ელიფსით.
სურათი 5. ძლიერი კოროზიის შეტევა 7” 3% ქრომის მილზე.ნახაზი გვიჩვენებს კოროზიის შეტევას მას შემდეგ, რაც მაშტაბიანი ინჰიბიტორი შეისხურება ორმოიანი ქიმიური საინექციო ხაზიდან წარმოების მილზე.
სურათი 6. ნამსხვრევები აღმოჩენილი ქიმიური ინექციის სარქველში.ნამსხვრევები ამ შემთხვევაში იყო ლითონის ნამსხვრევები, სავარაუდოდ, ინსტალაციის პროცესიდან მოთეთრო ნამსხვრევების გარდა.თეთრი ნამსხვრევების გამოკვლევამ დაამტკიცა, რომ იყო პოლიმერები მსგავსი ქიმიური შემადგენლობით, როგორც ინექციური ქიმიური ნივთიერება.
გამოქვეყნების დრო: აპრ-27-2022