Trefase separatoren fungerer dårlig. Hvorfor? Erfaringer fra flere problemløsningsoppgaver offshore

Transkript

1 Trefase separatoren fungerer dårlig. Hvorfor? Erfaringer fra flere problemløsningsoppgaver offshore Tønsberg september 2004 Jon Berntsen, MATOR AS

2 Trefase separatoren fungerer dårlig. Hvorfor? Presentasjon av tre tilfeller hvor funksjonaliteten av separatoren ikke var tilfredsstillende: 1. Gass innfanging skum 2. Gjentetting av platepakke interfasekontroll 3. Re-emulgering

3 1. Gass innfanging skum Problem: Kapasitetsbegrensning og separasjonsproblem etter overgang til nye skumdempende kjemikalier Slik var forholdene før overgang til nye skumdempende kjemikalier Skumlaget og dispersjonsbåndet var minimale

4 Gass innfanging skum (forts.) Periodiske problemer med høy BS&W ut av separator Perioder med minimalt vannuttak? Neutron backscatter skan for å verifisere betingelsene i separatoren: Observer det brede emulsjon/dispersjon båndet

5 Gass innfanging skum (forts.) Hva har vi erfart på enkelte installasjoner som har skiftet til nye kjemikalier? Flere tilfeller hvor det dannes tettpakkede lag av gassbobler i separatoren. Seksjoner gjennom separator Strømningsretter r Gass SKUM Cyclone OIL Olje Sedimentasjon Hindret settling Tettpakket lag EMULSJON WATER Vann

6 Gass innfanging skum (forts.) Hvilke fenomen oppstod når ny skumdemper ble benyttet? Vannseparasjonen ble dramatisk redusert, fra ca.130 m 3 /h til ca. 20 m 3 /h. Skumnivåene i separatoren kunne sikkert håndteres, men vannseparasjonen og videre nedstrøms separasjon ble nå en ny utfordring. Konklusjon: pågående arbeid for å finne annen skumdemper som ikke skaper nye problemer nedstrøms.

7 2. Gjentetting av platepakke interfasekontroll Problem: Vanskeligheter med operasjon av separatoren Oljeslugger i vannutløp (interfase øket til 120% ifølge kontrollrom instrument) Høy BS&W til nedstrøms separator Resultat fra skanning: Ø 4,5 4 3,5 3 Innslag av emulsjon 1 ST. TRINN SEPARATOR Innslag av olje 4,5 4 3,5 3 4,5 4 3,5 3 Mellapack Interfasemåler V INTERFASE: Her ble det vist 120% ihht. LIC i kontrollrom 2,5 2,5 2,5 2 1,5 1,9 m 2 1,5 2 1,5 1,9 m ,5 0,5 0, INV 7INV 7 INV 6 INV 6 INV 5 INV 1 50,8 INV 3 INV 2 INV 1 0,6 0,4 0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 Hullplater i nedre del mot innløp-seksjon Isolasjon fjernet på sørsiden

8 Gjentetting av platepakke interfasekontroll (forts.) Mellapack tett! Umulig å stikke en sveisepinne gjennom mellapack. Væske tvunget under platepakken (åpning for jet water system)

9 Gjentetting av platepakke interfasekontroll (forts.) Bytte og modifikasjon av internals Hullplater i vannseksjonen av separator Resultat fra skanning etter bytte av innmat og modifikasjon: Ø 1 ST. TRINN SEPARATOR Mellapack V 4,5 4,5 4, ,5 3,5 3,5 3 Oljenivå, SKR 3 3 Interfasemåler 2,5 2,5 2,5 2 1,5 1,9 m 2 1,5 2 1,5 V ann nivå, SKR 1,9 m ,5 0,5 0,5 0 INV INV 7 INV 6 INV 1 50,8 0,6 0,4 0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 INV 6 INV 5 INV 3 INV 2 INV 1 Hullplater i nedre del BS&W målt til 1.2 % sammenlignet med > 10 % før revisjonsstans.

10 3. Re-emulgering emulgering Identifisert problem: Redusert produktkvalitet, både olje og vann, i forbindelse med operasjon av høy GLR (gas liquid ratio) brønner. Produksjonsprofil indikerer økning i gass produksjonen. Verifikasjon av olje / vann separabilitet (MTS testing): Prøver tatt oppstrøms innløpseparator ved forskjellige gass belastninger (5,2 7,6 8,4 MSm3/d) Lik separasjon ved alle belastninger, dvs. gassbelastning over chokeventilene forverrer ikke problemet.

11 Re-emulgering emulgering (forts.) Betingelsene nedstrøms innløp-separator? Er fluidene emulgert eller er det lett separerbart vann tilstede? Fritt / lett separerbart vann fulgte oljen ut av separatoren.

12 Re-emulgering emulgering (forts.) Hva avdekket skanning av separatoren? Var det en klar vannfase under innløp-syklonene? IKKE HER! FORDI!

13 Re-emulgering emulgering (forts.) Dette bildet forteller sin egen historie! Her ser vi inn mot syklonen og hvordan den har åpnet seg. Her er store deler av veggen borte. Innfestningene også skadet. Her er deler av den perforerte platen blåst vekk p.g.a. trykket fra gassen som kommer ut av sprekken i syklonveggen

14 Konklusjon Mengden og kompleksiteten av mulige årsaker til et separasjonsproblem er tilnærmet uendelig, men det interessante er, som flere av disse uventede observasjonene vi har vært vitne til her viser, at en grundig studie og en godt planlagt offshore test nesten uten unntak kan lede oss til hovedproblemet, for deretter å finne optimal løsning på problemet.!