Fagstoff

Tilsetningsstoff til kompletteringsvæsken

Publisert: 25.06.2015, Oppdatert: 26.07.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut

Sentralt i emnet:

  • Tilsetningsstoff gjør væsken stabil over tid.
  • Det skal hindre korrosjon på utstyr.
  • Husk datablad.
  • Væsken skal være filtrert før den pumpes inn i brønnen.

Utsnitt av komplettering. Illustrasjon.  

Kompletteringsløsning. Illustrasjon.  

Kompletteringsvæsken kan ha tilsetningsstoff som gir den spesielle egenskaper tilpasset brønnen og oppgaven den har.

Tilsetningsstoff

Kompletteringsvæsken skal ha egenskaper som gjør at den er stabil og passer til formasjonen. Saltvalget er i hovedsak tilpasset formasjonen, trykket og temperaturen, mens tilsetningsstoffene er særlig viktig for væsken som skal brukes som packerfluid.

Kompletteringsvæsken som brukes til packerfluid skal være stabil slik at den ikke endrer kvalitet over tid. Dette er særdeles viktig for væskene som står statisk i ringrommet over produksjonspakningen (A-annulus) i årevis.

For at produksjonsrøret og produksjonspakningen ikke skal korrodere og miste sin styrke, egenskap og funksjon som barriere i brønnen, må kompletteringsvæsken være basisk, ikke ha oksygen tilstede og ikke ha mulighet for bakterievekst. Det er også viktig at væsken er kompatibel med tetningselementet på packeren, slik at gummien ikke hardner og sprekker. I tillegg er det også viktig at saltløsningen ikke skiller seg slik at saltene faller som krystaller til bunnen. Det medfører nemlig at den hydrostatiske trykksøylen reduseres.

Væsken skal også tåle temperaturendringer som oppstår når vi stopper og starter produksjonen. Vi tilsetter ulike stoffer som gjør kompletteringsvæsken optimal for forholdene.

 

Oksygenfjerner

Vi kan bruke sulfitt (SO3-2) eller bisulfitt (HSO3-) som binder seg til oksygenet og danner sulfat (SO4-2).

Bakteriefjerner

Biosider er giftige og skadelige for miljøet og brukes KUN hvis det er sulfater eller polymerer i væsken.

Oksygen- og bakteriefjerner

Tilsetningsstoff som fjerner oksygen fra væsken (oxygen scavenger) bidrar til å redusere korrosjon på metallet i brønnen. Oksygen kan reagere med stålet i rørene og danne jern-oksid, det skader rørene og væsken tilføres partikler som kan skade formasjonen.

Bakterier fjernes fra væsken for å hindre bakterievekst som kan oppstå i væsken. Bakterievekst kan ødelegge viskositeten i væsker som er tilsatt organiske polymerer.

Sikkerhetsdatablad database 

 

Viskositet kan oppgis i:

Poise (P),
centipoise (cP) = 1/100 Poise og
Pascalsekund (Pa·s)

1 cP = 0,001 Pa·s
1 cP = 1 mPa·s (milliPascalsekund)

Vann ved 20 °C har en viskositet på 0,001002 Pa·s (= ca. 1 cP)

Viskositetsøkende tilsetning

Det er av og til behov for en mer viskøs væske i kompletteringen, blant annet i forbindelse med vasking av brønnen før kompletteringen skal installeres. Viskositeten hjelper til med å løfte ut urenheter fra brønnen. Noen av de tunge saltløsningene kan ha en viskositet på 3-20 cP uten tilsetninger, men dersom det trengs høyere viskositet må det brukes tilsetningsstoff.

HEC (hydroksyetylcellulose) er en polymer som blir brukt som et viskositetsøkende middel i saltløsninger som for eksempel kompletteringsvæsker og drill-in-væsker. HEC gir pseudoplastiskPseudoplastisk betyr at viskositeten er relativt høy i stillestående form, men minker når væsken utsettes for krefter som for eksempel bevegelseskraften fra sirkulasjonspumpene.  reologiReologi, læren om flyte- og deformasjonsegenskapene, spesielt i seige væsker. Reologi omhandler hvordan viskositeten endrer seg med endringer i ytre påkjenninger som skjærspenning, trykk m.m. (Kilde: SNL), men utvikler egentlig ingen gelstyrkeGelstyrke er væskens evne til å stivne når den stå i ro..

Filtrering

Det er vanlig at brine blandes og veies opp til riktig densitet på land og sendes ut til riggen i store tanker. I forbindelse med miksingen på land sirkuleres væsken gjennom store filterholdere for å fjerne så mye fremmedpartikler som mulig.

Kompletteringsvæsken skal være såkalt partikkelfri og klar. Dette fordi væsken skal være i kontakt med formasjonen som er i reservoaret, og partikler i kompletteringsvæsken (saltkrystaller, mineraler, forurensning) kan forårsake plugging av porene i reservoaret eller redusert permeabilitet i formasjonen som igjen reduserer produktiviteten fra reservoaret.

Dobbel filterkassettholder. Foto.Dobbel filterholder (filterunit)  

Før væsken sirkuleres inn i brønnen, blir den sirkulert gjennom store filterholdere (filterunit) på overflaten og kvaliteten sjekkes til vi oppnår ønsket verdi. Filterholderne inneholder mange filter (cartridge filter) som har enten absoluttEt absolutt filter fjerner 99,98 % av partiklene som er større enn den oppgitte filtreringsstørrelsen (> µ Rating).  filtreringsnivå eller nomineltEt nominelt filter fjerner 90 % av partiklene som er større enn den gitte filtreringsstørrelsen.  filtreringsnivå.

Renheten sjekkes gjennom en NTU-måler (Nephelometric Turbidity Unit), som er en lysmåler som teller antall partikler og angir partiklenes størrelse. NTU-målingen kan være unøyaktig dersom væsken ikke er helt klar. Et lavt NTU-tall angir en ren (partikkelfri) væske. Vi regner NTU-verdier rundt 5-20 som ren væske. Det er vanlig å filtrere væsken til det ikke er mulig å få en forbedring. Dersom prøvene flater ut på for høye verdier, kan man skifte filtrene i filterholderen (filterpod) til nye filter eller til filter med finere filtreringsegenskaper.

Den mest nøyaktige målingen er filterpresse der væske tappes fra filtreringsenheten over på et spesialfilter og sjekkes i mikroskop. "Partikkelfritt" tilsvarer rundt 25 ppm på filtertest, og det betyr at vi godkjenner væsken. I operasjonsprogrammet er det spesifisert hvilken renhet væsken skal ha før den kan brukes i reservoaret.