Wydobycie

Niekontrolowana korozja może prowadzić do uszkodzenia lub do przedwczesnych awarii urządzeń i rurociągów. Wytworzona woda wraz z rozpuszczonymi w niej gazami kwaśnymi, takimi jak np. H₂S i CO₂, może w pewnych warunkach charakteryzować się działaniem silnie korozyjnym. Czynnikami mającymi wpływ na korozyjność są między innymi: skład chemiczny wody, zawartość gazu kwaśnego, temperatura, ciśnienie i dynamika płynów. Istotne znaczenie ma także rodzaj materiału, na który działają wymienione czynniki. Dla zapewnienia ochrony antykorozyjnej dostępne są dwa rodzaje inhibitorów – inhibitory stosowania okresowego i ciągłego.

Inhibitory korozji stosowania okresowego

Zwane są inhibitorami „mazistymi”, zastosowane prawidłowo tworzą na ściankach rury grubą zwartą powłokę, która stanowi fizyczną i chemiczną barierę chroniącą rurę zarówno przed korozją ogólną, jak i miejscową. Warstwa ta jest z czasem zmywana, dlatego inhibitor należy stosować regularnie w celu utrzymania ochrony antykorozyjnej.

Inhibitory korozji stosowania ciągłego

Zadaniem inhibitorów stosowania ciągłego jest utworzenie spójnej powłoki ochronnej na ściankach rur. W praktyce oznacza to, że jeżeli jakakolwiek cząsteczka inhibitora oderwie się od powierzchni rury, inna cząsteczka inhibitora zajmie jej miejsce. W warstwie inhibitora stale tworzą się nowe przerwy, które są natychmiast uzupełniane tzw. metodą „przeskokową” lub „kaskadową”. Z tego powodu niezwykle ważne jest, aby zapewnić minimalny poziom środka oraz zadbać o to, by zawsze dostępny był odpowiedni zapas pozwalający na wypełnienie przerw w powłoce.

Oferta Brenntag Polska obejmuje pełną gamę inhibitorów stosowania okresowego i ciągłego zapewniających doskonałą ochronę przed korozją:

• TN-08230 – inhibitor korozji dla układów z CO₂
• TN-08700 – inhibitor korozji dla układów z H₂S i CO₂
• TN-08715 – inhibitor korozji dla układów z H₂S i CO₂
• TX-1112E – inhibitor korozji dla fazy gazowej

Hydraty to białe, bezwonne substancje chemiczne wizualnie podobne do lodu, jednak różniące się od niego strukturą krystaliczną. Powstają one w rurociągach przesyłowych wilgotnego gazu. Hydraty tworzą złożone kryształy posiadające w swojej strukturze cząsteczkę wytworzonego gazu, zazwyczaj metanu, otoczoną przez cząsteczki wody. Formowanie się hydratów może doprowadzić do zatkania się rurociągu lub spowodować inne problemy eksploatacyjne. Hydraty gazowe powstają wtedy, gdy wytworzony gaz węglowodorowy i woda poddawane są działaniu ciśnienia i temperatury o skrajnych wartościach. Warunki takie często występują w instalacjach produkcyjnych. Punkt, w którym dochodzi do wytworzenia się hydratów uzależniony jest od składu gazu, wytwarzanych cieczy, temperatury oraz ciśnienia panującego w układzie.

Tradycyjna metoda zabezpieczenia przed powstawaniem hydratów zakłada zastosowanie metanolu, którego działanie polega na obniżeniu temperatury tworzenia się hydratów przy danym ciśnieniu. Aby osiągnąć zamierzony skutek, temperatura krytyczna musi spaść poniżej temperatury roboczej. W przypadku wyjątkowo uciążliwych hydratów obniżenie temperatury ich powstawania do właściwego poziomu wymaga zastosowania ogromnych ilości metanolu.

Kinetyczne inhibitory hydratów działają inaczej niż metanol. Podczas gdy związek ten obniża temperaturę tworzenia się hydratów, inhibitory kinetyczne zapobiegają ich powstawaniu w oparciu o mechanizm podobny do mechanizmu działania inhibitorów osadów nieorganicznych.

Kinetyczne inhibitory hydratów nie powodują problemów z powstawaniem osadów nieorganicznych lub nierozpuszczalnych soli, ani nie powodują trudności dotyczących zatłaczania wody do odwiertów. Co więcej, nie wpływają one negatywnie na układy oczyszczania gazu, ponieważ ulegają nieszkodliwej degradacji w instalacjach gazowych i układach aminowych. Inne korzyści płynące ze stosowania inhibitorów hydratów zamiast metanolu polegają na tym, że nie powodują one problemów związanych z rozpuszczonym tlenem, który mógłby zapoczątkować korozję układu, stosowane ilości środka są łatwiejsze do obsługi, a inhibitory nie wpływają na żadne inne procesy chemiczne.

Oferta Brenntag Polska obejmuje pełną gamę kinetycznych inhibitorów hydratów, w tym produktów stworzonych specjalnie z myślą o odwiertach o niskim wydobyciu płynów, dwufunkcyjnych inhibitorów hydratów i korozji oraz produktów na bazie eteru służących do szybkiego usuwania istniejących zatorów hydratowych. Dostępny jest także metanol inhibowany:

• TN-10400 – kinetyczny inhibitor hydratów
• TN-11360 – kinetyczny inhibitor hydratów i korozji
• TN-11515 – kinetyczny inhibitor hydratów i korozji
• TN-11820 – kinetyczny inhibitor hydratów i korozji
• TN-11930 – kinetyczny inhibitor hydratów i korozji

Parafina i asfalteny są to naturalnie występujące związki, które często pojawiają się podczas produkcji ropy i gazu. Parafiny są mieszaninami prostych lub rozgałęzionych alkanów zawierających powyżej piętnastu atomów węgla w cząsteczce. Substancje te są stałe w warunkach pokojowych i topią się w podwyższonej temperaturze. Asfalteny są to mieszaniny związków pierścieniowych (głównie aromatycznych) o wysokich masach cząsteczkowych. Zawierają wiele zanieczyszczeń, które mogą obejmować azot, tlen, siarkę oraz wiele metali ciężkich. W przeciwieństwie do parafiny, asfalteny nie topią się w podwyższonej temperaturze. Powyżej 300ºC ulegają rozkładowi z wydzieleniem koksu i gazu.

Obecność parafin lub osadów asfaltenowych może powodować wiele problemów. Woski i asfalteny mogą odkładać się już na spodzie odwiertu powodując ograniczenia przepływu lub nawet całkowicie blokować rurociąg. Asfalteny mogą powodować także problemy w instalacjach gazowych. Kontrola parafin i asfaltenów ma kluczowe znaczenie dla bezawaryjnej eksploatacji ropy i gazu.

Inhibitory i dyspergatory mają wiele podobieństw, ale działają na innych zasadach. Inhibitory zakłócają tworzenie się kryształów wosku uniemożliwiając ich osadzanie. Dyspergatory emulgują istniejące mikroskopijne kryształy i zapobiegają ich gromadzeniu, sklejaniu i tworzeniu osadów. Inhibitory są stosowane w sposób ciągły. Środki dyspergujące można stosować okresowo lub w sposób ciągły, w zależności od sytuacji. Brenntag Polska oferuje szeroką gamę inhibitorów i dyspergatorów dobieranych do indywidualnych potrzeb klientów.

Rozpuszczalniki są szeroko stosowane w celu usunięcia istniejących osadów organicznych. Są one dostosowywane dla konkretnych zastosowań i aplikacji. Ze względu na różnorodność osadów, opracowuje się rozpuszczalniki o różnych składach, ażeby zmaksymalizować działanie środka i zoptymalizować jego ilość. Brenntag Polska dobiera rodzaj rozpuszczalnika z szerokiej gamy oferowanych produktów na podstawie testów polowych i laboratoryjnych.

Oferta firmy Brenntag Polska obejmuje pełną gamę inhibitorów, dyspergatorów i rozpuszczalników parafin oraz asfaltenów:

• TN-09020 – inhibitor parafin
• TN-09150 – inhibitor parafin
• TN-12020 – dyspergator parafin
• TN-12030 – dyspergator parafin
• TN-13010 – rozpuszczalnik parafin

Substancje te stanowią specjalistyczne mieszaniny środków powierzchniowo czynnych, których zadaniem jest usunięcie wody zawartej w wydobytej ropie. Deemulgatory wpływają na wzajemne oddziaływanie wody i ropy oraz zwiększają skuteczność rozdziału. Ponadto pozwalają one eliminować ciała stałe, redukować ilość cieczy odpadowej lub ropy niezgodnej ze specyfikacją oraz umożliwiają otrzymanie czystej wody.

Brenntag Polska posiada w swojej ofercie całą gamę specjalistycznych deemulgatorów opartych o różne związki aktywne. Dobór odpowiedniego produktu odbywa się zazwyczaj bezpośrednio na kopalni przy użyciu testów butelkowych.

W trosce o środowisko Brenntag Polska posiada również szereg deemulgatorów określanych jako „zielone” składają się one z przyjaznych dla środowiska substancji aktywnych. Dostępne są zarówno deemulgatory stosowania okresowego, jak i ciągłego.

H₂S jest trującym gazem często obecnym w wytwarzanych płynach. Poza toksycznością siarkowodór charakteryzują silne właściwości korozyjne. Z tego względu H₂S jest często usuwany z wytwarzanego gazu. W przypadku nieznacznie kwaśnych układów najbardziej opłacalną i najskuteczniejszą metodą oczyszczania gazu jest stosowanie neutralizatorów siarkowodoru.

Substancje te w przeciwieństwie do aminowych związków wymagają jedynie nieznacznych nakładów finansowych. Neutralizatory siarkowodoru doskonale nadają się do nieznacznie kwaśnych układów, które wymagają użycia gazu pozbawionego składników wywołujących korozję i gdzie zastosowanie złożonych systemów aminowych byłoby nieuzasadnione ekonomicznie. Działanie tych substancji polega na szybkim i selektywnym usunięciu H₂S ze strumienia gazu.

Neutralizatory siarkowodoru można stosować na zasadzie ciągłego podawania do strumienia gazu lub przy wykorzystaniu kolumny barbotażowej.

Podawanie ciągłe

Neutralizatory siarkowodoru podawane do strumienia gazu w sposób ciągły wymagają jedynie zastosowania pompy do cieczy oraz rozpylacza. Wykorzystanie tej metody, choć mniej skuteczne niż w przypadku barbotażu, jest wysoce opłacalne. Wykorzystany neutralizator rozpuszcza się w wytwarzanej wodzie i jest usuwany w momencie separacji, gdy woda zostaje ponownie wtłoczona do odwiertu.

Wykorzystanie kolumn barbotażowych

Kolumny barbotażowe napełniane są określoną ilością neutralizatora w celu uzyskania zwiększenia powierzchni kontaktu cieczy z siarkowodorem. Wymiary kolumn barbotażowych dobrane są w taki sposób, aby zawarta w kolumnie ilość środka zapewniła odpowiednio długi kontakt gazu z neutralizatorem.

Neutralizatory siarkowodoru oferowane przez firmę Brenntag nie zawierają wolnego formaldehydu:

• TN-04052 – neutralizator siarkowodoru
• TN-04055 – neutralizator siarkowodoru

Oferta Brenntag Polska obejmuje szeroką gamę inhibitorów osadów nieorganicznych przeznaczonych do stosowania w różnych warunkach w celu zapobiegania tworzeniu się tego typu osadów w rurociągach i instalacjach ropy naftowej. Inhibitory osadów nieorganicznych uniemożliwiają rozwój kryształów soli, nie dopuszczając tym samym do powstawania osadów na urządzeniach.

Aplikacja inhibitorów osadów nieorganicznych polega zazwyczaj na podawaniu ich w trybie ciągłym do wody, choć niektóre produkty można także wtłoczyć do złoża w celu ochrony sprzętu wiertniczego wgłębnego przed tworzeniem się osadów. Aby zapewnić skuteczne działanie inhibitora, musi on zostać zaaplikowany przed miejscem, w którym występuje osad nieorganiczny. To, jaki produkt najskuteczniej poradzi sobie z osadem nieorganicznym, zależy od stopnia zaawansowania problemu, od składu chemicznego wody (tolerancja wapnia) oraz od metody stosowania środków.

W naszej ofercie znajdują się inhibitory osadów nieorganicznych, w tym produktów stworzonych specjalnie z myślą o wysokich temperaturach, zmiennych poziomach tolerancji wapnia i metodach wtłaczania do złoża:

• TN-06340 – inhibitor osadów nieorganicznych
• TN-07355 – inhibitor soli (NaCl)

Zastosowanie środków pieniących stanowi alternatywę dla ręcznego przedmuchiwania napełnionego wodą odwiertu. Ich działanie polega na spienieniu wody znajdującej się w głębi odwiertu, dzięki czemu gaz może wypchnąć ją na zewnątrz. Piana znika po krótkim czasie, nie powodując występowania żadnych problemów w dalej położonych separatorach. Czasami niezbędne jest podanie środka antypiennego. Zastosowanie metody spieniania wody w celu opróżnienia odwiertu jest bardzo korzystne, ponieważ skutkuje zwiększonym napływem gazu i niższą częstotliwością przestojów. W instalacjach, dla których realizowane są programy spieniania, często można zaobserwować zwiększenie wydajności.

Brenntag posiada w swojej ofercie środki pieniące zarówno ciekłe, jak i w postaci stałej.

Środki pieniące - ciekłe

Aplikowane są poprzez ciągłe wtryskiwanie. Typowe dawki mieszczą się w przedziale od 0,5 do 4 litrów dziennie. Nie zaleca się stosowania spieniaczy w trybie okresowym, ponieważ może to doprowadzić do niekontrolowanego przedostania się piany do kompresorów czy innych urządzeń za separatorami.

Środki pieniące - stałe

Świece pieniące są to specjalnie uformowane wałki zawierające 100% aktywnych powierzchniowo związków, środków smarnych i stabilizatorów piany w rurach rozpuszczalnych w wodzie. Świece pieniące wspomagają wynoszenie wody złożowej z odwiertów gazowych w szczególności eksploatujących horyzonty podpakerowe oraz z odwiertów niskowydajnych o obniżonych ciśnieniach złożowych. Stosuje się je w koncentracji 0,2 – 0,6 kg na 1 m^₃ wody.

Tabletki osuszające

Składają się z higroskopijnych związków, które pochłaniają parę wodną ze strumieni sprężonego powietrza lub gazu. Powierzchnia tabletki osuszającej rozpuszcza się powoli, tworząc roztwór solanki, która ścieka z powierzchni tabletki na dno kolumny osuszającej. Tabletki stale rozpuszczają się, aż do całkowitego zużycia. Produkowane są przy użyciu tradycyjnego procesu tabletkowania, w którym surowe materiały są mielone i mieszane, a następnie formuje się z nich tabletki za pomocą prasy o sile nacisku 15 ton.

Brenntag Polska posiada w swojej ofercie trzy typy tabletek, które pozwalają na ekonomiczne osuszenie gazu do żądanych parametrów.

• Tabletki chlorkowo-wapniowe do wstępnego osuszania gazu, zastosowane w pierwszej kolumnie pochłaniają znaczną część wilgoci zawartej w gazie, rozwiązanie takie jest najbardziej ekonomicznym ze względu na to, iż pozwala tabletkom chlorkowo-litowym w drugim etapie na dogłębne osuszenie gazu przy jednoczesnym wydłużenia ich żywotności.
• Tabletki chlorkowo-litowe są trzy razy bardziej wydajne od standardowych środków osuszających pozwalają na dogłębne oczyszczenie gazu (powietrza) z wilgoci. Mogą być stosowane samodzielnie lub we współpracy z tabletkami chlorkowo-wapniowymi dając najbardziej optymalne wyniki osuszania w przeliczeniu jakość do ceny.
• Tabletki hydroksylitowe łączą w sobie właściwości tabletek chlorkowo-wapniowych oraz tabletek chlorkowo-litowych. Posiadają doskonałe właściwości osuszające, zalecane do stosowania jako samodzielny wkład.

Sita molekularne

Sita molekularne są adsorberem szeroko stosowanym w przemyśle wydobywczym ropy naftowej i gazu ziemnego oraz w przemyśle petrochemicznym. Są to materiały nanoporowate o ściśle określonym zakresie rozmiarów porów, które posiadają zdolność do selektywnego adsorbowania cząsteczek związków chemicznych. Sita molekularne stosuje się także do osuszania większości gazów i cieczy.

Brenntag posiada w swojej ofercie głównie zeolitowe sita molekularne o różnorodnej średnicy porów od 3Å do 10Å oraz rozmiarze ziaren znajdującym się w przedziale od 1,6mm do 5mm. Zastosowanie odpowiedniego rodzaju glinokrzemowych sit molekularnych lub ich kombinacji umożliwia adsorpcję wielu rodzajów gazów i ich mieszanin. Są to między innymi: woda, siarkowodór, tlenek i dwutlenek węgla, tlen, azot. Zaletą sit molekularnych jest duża pojemność adsorpcyjna i wysoka selektywność oraz fakt, iż jest to materiał obojętny chemicznie i podlegający regeneracji. Sita molekularne zachowują swoją pojemność wyższych temperaturach niż tlenek glinu czy żel krzemionkowy.

Ofertę Brenntag Polska stanowią także wymienione powyżej środki suszące takie jak aktywowany tlenek glinu i żel krzemionkowy oraz węgiel aktywny, który jest adsorberem metali ciężkich i służy do usuwania wielu innych zanieczyszczeń.

Mikroorganizmy mogą występować w układach technologii ropy i gazu naturalnie lub pochodzić z zanieczyszczeń wynikających z nieprawidłowych praktyk, takich jak wykorzystywanie nieuzdatnionej wody w remontach odwiertów. Bakterie, które zwykle występują na polach naftowych, to beztlenowce (organizmy żyjące w warunkach beztlenowych). Ich obecność w instalacjach ropy naftowej może wiązać się z wieloma negatywnymi skutkami. Mogą one zanieczyszczać urządzenia lub przyspieszać korozję w instalacjach produkcyjnych ropy naftowej (bakterie redukujące siarczany). Nie tylko tworzą one wtedy kolonie zapewniające idealne wręcz warunki do rozwijania się korozji pod osadami, ale również przyczyniają się do korozji poprzez tworzenie kwasowego lub kwaśnego środowiska.

Do stwierdzenia obecności mikroorganizmów można wykorzystać terenowe zestawy do badań pozwalające wykryć bakterie w pobranych próbkach wody. Obecność bakterii można również potwierdzić korzystając z usług laboratoriów będących stronami trzecimi i stosujących takie techniki, jak epifluorescencja lub badania mikroskopowe.

Kontrolowanie bakterii w instalacjach produkcyjnych ma kluczowe znaczenie. Biocydy umożliwiają ich zwalczanie w ekonomiczny sposób. Przenikają biofilm i stwarzają im toksyczne środowisko. Biocydy zwykle są rozpuszczalne w wodzie, ponieważ większość bakterii żyje w fazie wodnej.

Oferta Brenntag Polska obejmuje pełną gamę biocydów.

Brenntag Polska jako wiodący przedstawiciel środków chemicznych na świecie posiada w swojej ofercie obszerną gamę substancji chemicznych powszechnie stosowanych w przemyśle wydobywczym ropy naftowej i gazu ziemnego. Są to między innymi różnego rodzaju glikole, takie jak:

• glikol etylenowy MEG,
• glikol dietylenowy DEG
• glikol trietylenowy TEG,

wysokiej jakości aminy:

• monoetanoloamina MEA,
• dietanoloamina DEA
• metylodietanoloamina MDEA

oraz wiele innych produktów.