1SINTEF Petroleumsforskning AS

SATURN Cold Flow – transport av brønnstrøm

uten kjemikalier og oppvarming

av

Roar Larsen, Dr.ing.

Sjefsforsker, SINTEF Petroleumsforskning

2SINTEF Petroleumsforskning AS

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)

3SINTEF Petroleumsforskning AS

Plugging av rørledninger

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

4SINTEF Petroleumsforskning AS

Den tradisjonelle verktøykassen

FROST-VÆSKE

MetanolGlykol

KinetiskeInhibitorer

Anti-agglomeranter

Elektriske m

etoder

Tørking

Rør- bunter

Isolering

’LDHI’

5SINTEF Petroleumsforskning AS

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

6SINTEF Petroleumsforskning AS

Hydratvekst - standard

Olje/Kondensat

Hydratkjerner Hydratskall

Vann VannVannTid Tid ’Klebrige’

hydrater

7SINTEF Petroleumsforskning AS

Hydratvekst – ”forbedret"

Hydrat

Vann

Olje/KondensatHydrat

Tørt, ’inert’, lett-strømmende hydratpulver

8SINTEF Petroleumsforskning AS

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.

9SINTEF Petroleumsforskning AS

Effekt på voksavsetninger

‘Pigging’ (skraping) av rør med gummilameller

Uten Cold Flow-prosessen

Med Cold Flow-prosessen

10SINTEF Petroleumsforskning AS

Hovedattraksjonen: Billigere feltutbygging

0

4 0 0

Flowline &Riser Savings

Cold FlowSeabed Costs

IncrementalPumping

IncrementalTopsides

Cap

ex S

avin

g $

MM

Overall Capex Reduction

Capex Saving From Reduced Workscope

Single uninsulated vs. twin insulated

30% ?

Ko

stn

adsb

esp

are

lse

Rørledningog stigerør

Cold Flow-utstyr

Ekstrapumping

Ekstraprosess

Samlet besparelsei investeringer

11SINTEF Petroleumsforskning AS

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

12SINTEF Petroleumsforskning AS

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)

13SINTEF Petroleumsforskning AS

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

14SINTEF Petroleumsforskning AS

En enklere hverdag i havet...

Cold Flow:200+ km = 25 ggr opprinnelig areal!

Tradisjonelt ~ 40 km?Hovedkonklusjon:

Cold Flow er en potensielt revolusjonerendeteknologi 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)

15SINTEF Petroleumsforskning AS

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