Tilsetjingsstoff til kompletteringvæska
Sentralt i emnet
Tilsetjingsstoff gjer væska stabil over tid.
Væska skal vere filtrert før ho blir pumpa inn i brønnen.
Packerfluid er væska som står på utsida av produksjonsrøyret, over produksjonspakninga. Der skal ho vere i mange år, og då må ho ikkje miste eigenskapane sine.
Kompletteringvæska skal ha eigenskapar som gjer at ho er stabil og passar til formasjonen. Saltvalet er i hovudsak tilpassa formasjonen, trykket og temperaturen, mens tilsetjingsstoffa er særleg viktige for væska som skal brukast som packerfluid.
Kompletteringvæska som blir brukt til packerfluid, skal vere stabil slik at ho ikkje endrar kvalitet over tid. Dette er særs viktig for væskene som står statisk i ringrommet over produksjonspakninga (A-annulus) i årevis.
For at produksjonsrøyret og produksjonspakninga ikkje skal korrodere og miste styrke, eigenskap og funksjon som barriere i brønnen, må kompletteringvæska vere basisk, utan oksygen til stades og utan moglegheit for bakterievekst. Det er òg viktig at væska er kompatibel med tetningselementet på packeren, slik at gummien ikkje hardnar og sprekk. I tillegg er det viktig at saltløysninga ikkje skil seg slik at salta fell som krystallar til botnen. Det gjer nemleg at den hydrostatiske trykksøyla blir redusert.
Væska skal òg tole temperaturendringar som oppstår når vi stoppar og startar produksjonen. Vi tilset ulike stoff som gjer kompletteringvæska optimal for forholda.
Tilsetjingsstoff som fjernar oksygen frå væska (oxygen scavenger), bidrar til å redusere korrosjon på metallet i brønnen. Oksygen kan reagere med stålet i røyra og danne jernoksid. Det skader røyra, og væska blir tilført partiklar som kan skade formasjonen.
Oksygenfjernar
Vi kan bruke sulfitt (SO32–) eller bisulfitt (HSO3-), som bind seg til oksygenet og dannar sulfat (SO42–).
Bakteriefjernar
Biosid er giftige og skadelege for miljøet og blir brukte berre om det er sulfat eller polymerar i væska.
Bakteriar blir fjerna frå væska for å hindre bakterievekst som kan oppstå i væska. Bakterievekst kan øydeleggje viskositeten i væsker som er tilsette organiske polymerar.
Av og til treng vi ei meir viskøs væske i kompletteringa, blant anna i samband med vasking av brønnen før kompletteringa skal installerast. Viskositeten hjelper til med å løfte ut ureinskapar frå brønnen. Nokre av dei tunge saltløysningane kan ha ein viskositet på 3–20 cP utan tilsetjingar, men dersom vi treng høgare viskositet, må vi bruke tilsetjingsstoff.
Viskositet kan skrivast i
poise (P)
centipoise (cP) = 1/100 poise
pascalsekund (Pa·s)
1 cP = 0,001 Pa·s
1 cP = 1 mPa·s (millipascalsekund)
Vatn ved 20 °C har ein viskositet på 0,001002 Pa·s (ca. 1 cP).
HEC (hydroksyetylcellulose) er ein polymer som blir brukt som viskositetsaukande middel i saltløysningar, som til dømes kompletteringvæsker og drill-in-væsker. HEC gir pseudoplastisk reologi, men utviklar eigentleg ingen gelstyrke.
Det er vanleg at brine blir blanda og vegen opp til riktig densitet på land og blir send ut til riggen i store tankar. I samband med miksinga på land sirkulerer vi væska gjennom store filterhaldarar for å fjerne så mykje framandpartiklar som mogleg.
Kompletteringvæska skal vere såkalla partikkelfri og klar. Det er fordi væska skal vere i kontakt med formasjonen som er i reservoaret, og partiklar i kompletteringvæska (saltkrystallar, mineral, forureining) kan tette porene i reservoaret eller gi redusert permeabilitet i formasjonen, som igjen reduserer produktiviteten frå reservoaret.
Før vi sirkulerer væska inn i brønnen, sirkulerer vi ho gjennom store filterhaldarar (filterunit) på overflata, og vi sjekkar kvaliteten til vi oppnår den verdien vi vil ha. Filterhaldarane inneheld mange filter (cartridge filter), som har anten absolutt filtreringnivå eller nominelt filtreringnivå.
Reinleiken sjekkar vi med ein NTU-målar (Nephelometric Turbidity Unit), som er ein lysmålar som tel mengda partiklar og viser storleiken på dei. NTU-målinga kan vere unøyaktig dersom væska ikkje er heilt klar. Eit lågt NTU-tal viser at væska er rein (partikkelfri). Vi reknar NTU-verdiar rundt 5–20 som rein væske. Det er vanleg å filtrere væska til det ikkje er mogleg å få ei forbetring. Dersom prøvene flatar ut på for høge verdiar, kan vi skifte filtera i filterhaldaren (filterpod) til nye filter eller til filter med finare filtreringeigenskapar.
Den mest nøyaktige målinga er filterpresse der væske blir tappa frå filtreringeininga over på eit spesialfilter og blir sjekka i mikroskop. «Partikkelfritt» svarer til rundt 25 ppm på filtertest, og det betyr at vi godkjenner væska. I operasjonsprogrammet er det spesifisert kva reinleik væska skal ha før ho kan brukast i reservoaret.