Hydratplugger i oljerørene er et økende problem på norsk sokkel. Ny studie kan bidra til fjerne proppene og gi billigere og mer miljøvennlig oljeutvinning.
Guro Aspenes eksperimenterte med ulike oljeblandinger og overflatematerialer for å finne ut hvordan vann fester seg til dem. En vanndråpe dryppes gjennom et oljelag og treffer overflaten på bunn. Vinkelen på denne dråpen viser at vann lett fester seg til denne overflaten. (Foto: Sintef)
Under høyt trykk og lave temperaturer kan det dannes såkalte gasshydrater på innsiden av oljerør.
Disse isliknende klumpene bremser oljestrømmen. Problemer med hydratplugger er økende på norsk sokkel, fordi en må finne olje lenger og lenger ut fra land.
Dermed må oljen transporteres over lengre avstander som gjør at oljen nå kjøles mer ned av det kalde vannet som omgir oljetransportrørledningene.
Til nå har oljebransjen sprøytet enorme mengder med metanol, ikke ulik frostvæsken du bruker til bilen din, ned i oljerørene.
– Problemet med frostvæsken som brukes i dag er at den er dyr i bruk og lite miljøvennlig. Våre studier viste at epoksy var det beste materialet for å hindre at hydratene fester seg på den indre rørveggen.
– Dette kan potensielt redusere bruken av frostvæsken som brukes i dag og kan ha positive økonomiske og miljøvennlige konsekvenser, sier Guro Aspenes, stipendiat ved Kjemisk institutt ved Universitetet i Bergen.
I sin doktoravhandling har Aspenes, som en av de første noensinne, eksperimentert med alt fra glass til stål for å finne ut hvilke overflater som danner og ikke danner hydratavsetninger.
Vannavstøtende rør hindrer plugger
Vinkelen på denne vanndråpen viser at det snarere er olje enn vann som fester seg til overflaten. Dette overflatematerialet er mer egnet for oljetransport enn på bildet over. Det er først og fremst vann i røret som fører til hydratplugger. (Foto: Sintef)
Epoksy er syntetisk belegg som til daglig brukes i alt fra gulvbelegg til ski. Det er et oljefuktende materiale. Det vil si at det er olje, snarere enn vann som fester seg til dets overflate.
Noen materialer, som for eksempel glass, er vannfuktende, der vann fester seg til overflaten. For det er først og fremst tilstedeværelsen av vann som gjør at det oppstår plugger i røret.
Dagens oljerør i rustfritt stål plasserer seg en plass mellom ekstremene av oljefuktende og vannfuktende materialer. Det vil derfor svare seg å smøre dagens oljerør inn med epoksy der de er mest utsatt for hydratdannelser.
Dette kan være ved svinger på røret, hvor oljebevegelsen gjerne stopper opp eller ved posisjoner hvor oljen har oppnådd tilstrekkelig nedkjøling.
– Fordelen med epoksy er at en kun trenger å smøre den der hvor rørene er mest utsatt. I tillegg er det et engangstiltak. Frostvæske må tilføres med jevne mellomrom, forteller Aspenes.
Kjemiske forbindelser i oljen kan hjelpe
Men det er ikke bare materialene i rørene som har noe å si for plugging og avsetning på rørveggen. Den kjemiske sammensetningen i oljen er også viktig.
Guro Aspenes. (Foto: Kim E. Andreassen)
– Råoljer som innholder bestemte komponenter, blant annet syrer, forhindrer hydratplugger. En kan tenke seg at å blande bestemte syrer i oljen ved inntakspunktet kan redusere fortetting av rørene, sier Aspenes.
– Ved å bruke rørmaterialer som reduserer avsetningen, tilsette antiklumpende forbindelser, og fjerne fritt vann før oljen transporteres, vil hydratplugging sannsynligvis begrenses, mener Aspenes.
Bakgrunn:
Annonse
Guro Aspenes disputerer fredag 5. februar for doktorgraden ved Universitetet i Bergen med avhandlingen: ”The influence of pipeline wettability and crude oil composition on deposition of gas hydrates during petroleum production”.
