डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन लाइनें-वे विफल क्यों होती हैं?अनुभव, चुनौतियाँ और नई परीक्षण विधियों का अनुप्रयोग

 

मामला

 

अमूर्त

स्टेटोइल कई क्षेत्रों का संचालन कर रहा है जहां स्केल इनहिबिटर के डाउनहोल निरंतर इंजेक्शन को लागू किया जाता है।इसका उद्देश्य ऊपरी ट्यूबिंग और सुरक्षा वाल्व को (Ba/Sr) SO4orCaCO से बचाना है;स्केल, ऐसे मामलों में जहां स्केल को निचोड़ना नियमित आधार पर करना मुश्किल और महंगा हो सकता है, उदाहरण के लिए समुद्र के नीचे के क्षेत्रों को बांधना।

 

स्केल इनहिबिटर डाउनहोल का निरंतर इंजेक्शन उत्पादन पैकर के ऊपर स्केलिंग क्षमता वाले कुओं में ऊपरी ट्यूबिंग और सुरक्षा वाल्व की सुरक्षा के लिए तकनीकी रूप से उचित समाधान है;विशेष रूप से कुओं में जिन्हें निकट वेलबोर क्षेत्र में स्केलिंग क्षमता के कारण नियमित आधार पर निचोड़ने की आवश्यकता नहीं होती है।

 

रासायनिक इंजेक्शन लाइनों के डिजाइन, संचालन और रखरखाव के लिए सामग्री चयन, रासायनिक योग्यता और निगरानी पर अतिरिक्त ध्यान देने की आवश्यकता होती है।सिस्टम का दबाव, तापमान, प्रवाह-व्यवस्थाएं और ज्यामिति सुरक्षित संचालन में चुनौतियां पेश कर सकती हैं।उत्पादन सुविधा से लेकर समुद्र के नीचे के टेम्पलेट तक कई किलोमीटर लंबी इंजेक्शन लाइनों और कुओं में नीचे इंजेक्शन वाल्वों में चुनौतियों की पहचान की गई है।

 

वर्षा और संक्षारण मुद्दों के संबंध में डाउनहोल निरंतर इंजेक्शन सिस्टम की जटिलता दिखाने वाले क्षेत्र के अनुभवों पर चर्चा की गई है।रासायनिक योग्यता के लिए प्रयोगशाला अध्ययन और नए तरीकों का प्रतिनिधित्व प्रस्तुत किया गया।बहु-विषयक कार्रवाइयों की आवश्यकताओं पर ध्यान दिया जाता है।

 

परिचय

स्टेटोइल कई क्षेत्रों का संचालन कर रहा है जहां रसायनों के डाउनहोल निरंतर इंजेक्शन को लागू किया गया है।इसमें मुख्य रूप से स्केल इनहिबिटर (SI) का इंजेक्शन शामिल है, जिसका उद्देश्य ऊपरी ट्यूबिंग और डाउनहोल सुरक्षा वाल्व (DHSV) को (Ba/Sr) SO4orCaCO से बचाना है;पैमाना।कुछ मामलों में सापेक्ष उच्च तापमान पर कुएं में यथासंभव गहराई तक पृथक्करण प्रक्रिया शुरू करने के लिए इमल्शन ब्रेकर को डाउनहोल में इंजेक्ट किया जाता है।

 

स्केल इनहिबिटर डाउनहोल का निरंतर इंजेक्शन उत्पादन पैकर के ऊपर स्केलिंग क्षमता वाले कुओं के ऊपरी हिस्से की सुरक्षा के लिए एक तकनीकी रूप से उचित समाधान है।विशेष रूप से उन कुओं में निरंतर इंजेक्शन की सिफारिश की जा सकती है जिन्हें निकट वेलबोर में कम स्केलिंग क्षमता के कारण निचोड़ने की आवश्यकता नहीं होती है;या ऐसे मामलों में जहां स्केल स्क्वीज़िंग नियमित आधार पर करना मुश्किल और महंगा हो सकता है, उदाहरण के लिए उपसमुद्री क्षेत्रों को बांधना।

 

स्टेटोइल ने टॉपसाइड सिस्टम और सबसमुद्र टेम्पलेट्स में निरंतर रासायनिक इंजेक्शन पर अनुभव बढ़ाया है लेकिन नई चुनौती इंजेक्शन बिंदु को कुएं में और गहराई तक ले जाना है।रासायनिक इंजेक्शन लाइनों को डिजाइन, संचालन और रखरखाव करने के लिए कई विषयों पर अतिरिक्त ध्यान देने की आवश्यकता होती है;जैसे सामग्री चयन, रासायनिक योग्यता और निगरानी।सिस्टम का दबाव, तापमान, प्रवाह-व्यवस्थाएं और ज्यामिति सुरक्षित संचालन में चुनौतियां पेश कर सकती हैं।उत्पादन सुविधा से समुद्र के नीचे टेम्पलेट तक और कुओं में नीचे इंजेक्शन वाल्वों तक लंबी (कई किलोमीटर) इंजेक्शन लाइनों में चुनौतियों की पहचान की गई है;चित्र .1।कुछ इंजेक्शन प्रणालियाँ योजना के अनुसार काम कर चुकी हैं, जबकि अन्य विभिन्न कारणों से विफल हो गई हैं।डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन (डीएचसीआई) के लिए कई नए क्षेत्र विकास की योजना बनाई गई है;तथापि;कुछ मामलों में उपकरण अभी तक पूरी तरह से योग्य नहीं है।

 

डीएचसीआई का अनुप्रयोग एक जटिल कार्य है।इसमें पूर्णता और अच्छी डिजाइन, अच्छी रसायन विज्ञान, टॉपसाइड प्रणाली और टॉपसाइड प्रक्रिया की रासायनिक खुराक प्रणाली शामिल है।रसायन को ऊपर से रासायनिक इंजेक्शन लाइन के माध्यम से पूरा करने वाले उपकरण तक और नीचे कुएं में पंप किया जाएगा।इसलिए, इस प्रकार की परियोजना की योजना और कार्यान्वयन में कई विषयों के बीच सहयोग महत्वपूर्ण है।विभिन्न विचारों का मूल्यांकन किया जाना चाहिए और डिज़ाइन के दौरान अच्छा संचार महत्वपूर्ण है।प्रक्रिया इंजीनियर, उप-समुद्र इंजीनियर और समापन इंजीनियर शामिल हैं, जो अच्छी तरह से रसायन शास्त्र, सामग्री चयन, प्रवाह आश्वासन और उत्पादन रासायनिक प्रबंधन के विषयों से निपटते हैं।चुनौतियाँ रासायनिक गन किंग या तापमान स्थिरता, संक्षारण और कुछ मामलों में रासायनिक इंजेक्शन लाइन में स्थानीय दबाव और प्रवाह प्रभाव के कारण वैक्यूम प्रभाव हो सकती हैं।इनके अलावा, उच्च दबाव, उच्च तापमान, उच्च गैस दर, उच्च स्केलिंग क्षमता, कुएं में लंबी दूरी की नाभि और गहरे इंजेक्शन बिंदु जैसी स्थितियां, इंजेक्शन किए गए रसायन और इंजेक्शन वाल्व के लिए अलग-अलग तकनीकी चुनौतियां और आवश्यकताएं देती हैं।

 

स्टेटोइल संचालन में स्थापित डीएचसीआई प्रणालियों के अवलोकन से पता चलता है कि अनुभव हमेशा तालिका 1 में सफल नहीं रहा है। हालांकि, इंजेक्शन डिजाइन, रासायनिक योग्यता, संचालन और रखरखाव में सुधार की योजना बनाई जा रही है।चुनौतियाँ हर क्षेत्र में अलग-अलग होती हैं, और समस्या यह नहीं है कि रासायनिक इंजेक्शन वाल्व ही काम नहीं कर रहा है।

 

पिछले वर्षों में डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन लाइनों से संबंधित कई चुनौतियों का अनुभव किया गया है।इस पेपर में इन अनुभवों से कुछ उदाहरण दिये गये हैं।पेपर डीएचसीआई लाइनों से संबंधित समस्याओं को हल करने के लिए चुनौतियों और उठाए गए उपायों पर चर्चा करता है।दो केस इतिहास दिए गए हैं;एक संक्षारण पर और एक रासायनिक गन किंग पर।वर्षा और संक्षारण मुद्दों के संबंध में डाउनहोल निरंतर इंजेक्शन सिस्टम की जटिलता दिखाने वाले क्षेत्र के अनुभवों पर चर्चा की गई है।

 

रासायनिक योग्यता के लिए प्रयोगशाला अध्ययन और नई विधियों के अनुप्रयोग पर भी विचार किया जाता है;रसायन को कैसे पंप किया जाए, स्केलिंग क्षमता और रोकथाम, जटिल उपकरण अनुप्रयोग और जब रसायन का वापस उत्पादन किया जाएगा तो रसायन टॉपसाइड सिस्टम को कैसे प्रभावित करेगा।रासायनिक अनुप्रयोग के लिए स्वीकार किए जाने वाले मानदंडों में पर्यावरणीय मुद्दे, दक्षता, ऊपरी सतह पर भंडारण क्षमता, पंप दर, क्या मौजूदा पंप का उपयोग किया जा सकता है आदि शामिल हैं। तकनीकी सिफारिशें द्रव और रसायन संगतता, अवशिष्ट पहचान, सामग्री अनुकूलता, उपसमुद्र नाभि डिजाइन, रासायनिक खुराक प्रणाली पर आधारित होनी चाहिए। और इन पंक्तियों के परिवेश में सामग्री।गैस के आक्रमण से इंजेक्शन लाइन को अवरुद्ध होने से बचाने के लिए रसायन को हाइड्रेट करने की आवश्यकता हो सकती है और परिवहन और भंडारण के दौरान रसायन जमना नहीं चाहिए।मौजूदा आंतरिक दिशानिर्देशों में एक चेकलिस्ट है कि सिस्टम में प्रत्येक बिंदु पर कौन से रसायनों को लागू किया जा सकता है, चिपचिपाहट जैसे भौतिक गुण महत्वपूर्ण हैं।इंजेक्शन प्रणाली गर्भनाल उपसमुद्र प्रवाह रेखा की 3-50 किमी की दूरी और कुएं में 1-3 किमी नीचे का संकेत दे सकती है।इसलिए, तापमान स्थिरता भी महत्वपूर्ण है।डाउनस्ट्रीम प्रभावों के मूल्यांकन पर भी विचार करना पड़ सकता है, उदाहरण के लिए रिफाइनरियों में।

 

डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन सिस्टम

 

लागत पर लाभ

 

डीएचएस वोर उत्पादन टयूबिंग की सुरक्षा के लिए स्केल इनहिबिटर डाउनहोल का निरंतर इंजेक्शन स्केल इनहिबिटर के साथ कुएं को निचोड़ने की तुलना में प्रभावी हो सकता है।यह एप्लिकेशन स्केल स्क्वीज़ उपचारों की तुलना में गठन क्षति की संभावना को कम करता है, स्केल स्क्वीज़ के बाद प्रक्रिया की समस्याओं की संभावना को कम करता है और टॉपसाइड इंजेक्शन सिस्टम से रासायनिक इंजेक्शन दर को नियंत्रित करने की संभावना देता है।इंजेक्शन प्रणाली का उपयोग अन्य रसायनों को लगातार डाउनहोल में इंजेक्ट करने के लिए भी किया जा सकता है और इस प्रकार अन्य चुनौतियों को कम किया जा सकता है जो प्रक्रिया संयंत्र के आगे डाउनस्ट्रीम में हो सकती हैं।

 

ओसेबर्ग एस या क्षेत्र की डाउनहोल स्केल रणनीति विकसित करते हुए एक व्यापक अध्ययन किया गया है।प्रमुख पैमाने की चिंता CaCO थी;ऊपरी ट्यूबिंग में स्केलिंग और संभावित डीएचएसवी विफलता।ओसेबर्ग एस या स्केल प्रबंधन रणनीति के विचारों ने निष्कर्ष निकाला कि तीन साल की अवधि में, डीएचसीआई उन कुओं में सबसे अधिक लागत प्रभावी समाधान था जहां रासायनिक इंजेक्शन लाइनें काम कर रही थीं।स्केल स्क्वीज़ की प्रतिस्पर्धी तकनीक के संबंध में मुख्य लागत तत्व रासायनिक/परिचालन लागत के बजाय विलंबित तेल था।गैस लिफ्ट में स्केल अवरोधक के अनुप्रयोग के लिए, रासायनिक लागत पर प्रमुख कारक उच्च गैस लिफ्ट दर थी जिसके कारण उच्च एसआई सांद्रता होती थी, क्योंकि रासायनिक गन किंग से बचने के लिए सांद्रता को गैस लिफ्ट दर के साथ संतुलित करना पड़ता था।ओसेबर्ग एस पर दो कुओं के लिए या जिनमें अच्छी तरह से काम करने वाली डीएचसी I लाइनें थीं, डीएचएस वी को CaCO से बचाने के लिए इस विकल्प को चुना गया था;स्केलिंग.

 

सतत इंजेक्शन प्रणाली और वाल्व

 

निरंतर रासायनिक इंजेक्शन प्रणालियों का उपयोग करने वाले मौजूदा समापन समाधान केशिका लाइनों की प्लगिंग को रोकने के लिए चुनौतियों का सामना करते हैं।आम तौर पर इंजेक्शन प्रणाली में एक केशिका रेखा, 1/4" या 3/8" बाहरी व्यास (ओडी) होती है, जो सतह के कई गुना से जुड़ी होती है, जिसे ट्यूबिंग के कुंडलाकार पक्ष पर टयूबिंग हैंगर से जोड़ा जाता है।केशिका रेखा विशेष टयूबिंग कॉलर क्लैंप द्वारा उत्पादन टयूबिंग के बाहरी व्यास से जुड़ी होती है और टयूबिंग के बाहर से लेकर रासायनिक इंजेक्शन मैंड्रेल तक चलती है।इंजेक्ट किए गए रसायन को पर्याप्त फैलाव समय देने और रसायन को वहां रखने के इरादे से पारंपरिक रूप से मैंड्रेल को डीएचएस वी के अप-स्ट्रीम या कुएं में गहराई से रखा जाता है, जहां चुनौतियां पाई जाती हैं।

 

रासायनिक इंजेक्शन वाल्व, चित्र 2 में, लगभग 1.5” व्यास के एक छोटे कार्ट्रिज में चेक वाल्व होते हैं जो वेलबोर तरल पदार्थ को केशिका रेखा में प्रवेश करने से रोकते हैं।यह बस झरने पर सवार एक छोटा सा पॉपपेट है।स्प्रिंग बल सीलिंग सीट से पॉपपेट को खोलने के लिए आवश्यक दबाव निर्धारित करता है और भविष्यवाणी करता है।जब रसायन बहने लगता है, तो पॉपपेट को उसकी सीट से उठा लिया जाता है और चेक वाल्व खोल दिया जाता है।

 

इसमें दो चेक वाल्व स्थापित करना आवश्यक है।एक वाल्व प्राथमिक अवरोधक है जो वेलबोर तरल पदार्थ को केशिका रेखा में प्रवेश करने से रोकता है।इसमें अपेक्षाकृत कम प्रारंभिक दबाव (2-15 बार) होता है। यदि केशिका रेखा के अंदर हाइड्रोस्टैटिक दबाव वेलबोर दबाव से कम है, तो वेलबोर तरल पदार्थ केशिका रेखा में प्रवेश करने का प्रयास करेंगे।अन्य चेक वाल्व में 130-250 बार का असामान्य उद्घाटन दबाव होता है और इसे यू-ट्यूब रोकथाम प्रणाली के रूप में जाना जाता है।यह वाल्व केशिका रेखा के अंदर के रसायन को वेलबोर में स्वतंत्र रूप से प्रवाहित होने से रोकता है, यदि केशिका लाइन के अंदर हाइड्रोस्टेटिक दबाव उत्पादन टयूबिंग के अंदर रासायनिक इंजेक्शन बिंदु पर वेलबोर दबाव से अधिक हो।

 

दो चेक वाल्वों के अलावा, आम तौर पर एक इन-लाइन फ़िल्टर होता है, इसका उद्देश्य यह सुनिश्चित करना है कि किसी भी प्रकार का कोई भी मलबा चेक वाल्व सिस्टम की सीलिंग क्षमताओं को खतरे में नहीं डाल सकता है।

 

वर्णित चेक वाल्वों के आकार छोटे हैं, और उनकी परिचालन कार्यक्षमता के लिए इंजेक्ट किए गए तरल पदार्थ की सफाई आवश्यक है।ऐसा माना जाता है कि केशिका रेखा के अंदर प्रवाह दर को बढ़ाकर सिस्टम में मौजूद मलबे को दूर किया जा सकता है, ताकि चेक वाल्व स्वेच्छा से खुल जाएं।

 

जब चेक वाल्व खुलता है, तो बहने वाला दबाव तेजी से कम हो जाता है और केशिका रेखा तक फैल जाता है जब तक कि दबाव फिर से नहीं बढ़ जाता।चेक वाल्व तब तक बंद रहेगा जब तक कि रसायनों का प्रवाह वाल्व को खोलने के लिए पर्याप्त दबाव न बना ले;परिणाम चेक वाल्व प्रणाली में दबाव दोलन है।चेक वाल्व प्रणाली में खुलने का दबाव जितना अधिक होता है, चेक वाल्व खुलने पर कम प्रवाह क्षेत्र स्थापित होता है और सिस्टम संतुलन की स्थिति प्राप्त करने का प्रयास करता है।

 

रासायनिक इंजेक्शन वाल्वों में अपेक्षाकृत कम शुरुआती दबाव होता है;और यदि रासायनिक प्रवेश बिंदु पर टयूबिंग का दबाव केशिका रेखा के अंदर रसायनों के हाइड्रोस्टेटिक दबाव और चेक वाल्व खोलने के दबाव के योग से कम हो जाता है, तो वैक्यूम के पास या केशिका रेखा के ऊपरी भाग में वैक्यूम हो जाएगा।जब रसायन का इंजेक्शन बंद हो जाता है या रसायन का प्रवाह कम हो जाता है, तो केशिका रेखा के शीर्ष भाग में लगभग वैक्यूम की स्थिति उत्पन्न होने लगेगी।

 

वैक्यूम का स्तर वेलबोर दबाव, केशिका लाइन के अंदर इस्तेमाल किए गए इंजेक्टेड रासायनिक मिश्रण के विशिष्ट गुरुत्व, इंजेक्शन बिंदु पर चेक वाल्व खोलने के दबाव और केशिका लाइन के अंदर रसायन के प्रवाह दर पर निर्भर करता है।क्षेत्र के जीवनकाल में कुओं की स्थितियाँ अलग-अलग होंगी और इसलिए समय के साथ वैक्यूम की संभावना भी अलग-अलग होगी।अपेक्षित चुनौतियाँ आने से पहले सही विचार और सावधानी बरतने के लिए इस स्थिति से अवगत होना महत्वपूर्ण है।

 

कम इंजेक्शन दरों के साथ, आम तौर पर इस प्रकार के अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले सॉल्वैंट्स वाष्पित हो रहे हैं जिससे ऐसे प्रभाव पैदा हो रहे हैं जिनका पूरी तरह से पता नहीं लगाया गया है।ये प्रभाव गन किंग या ठोस पदार्थों का अवक्षेपण हैं, उदाहरण के लिए पॉलिमर, जब विलायक वाष्पित हो रहा होता है।

 

इसके अलावा, गैल्वेनिक कोशिकाओं को रसायन की तरल सतह और ऊपर-वैक्यूम गैस चरण के पास भरे वाष्प के बीच संक्रमण चरण में बनाया जा सकता है।इन परिस्थितियों में रसायन की बढ़ती आक्रामकता के परिणामस्वरूप केशिका रेखा के अंदर स्थानीय पिटिंग क्षरण हो सकता है।केशिका रेखा के भीतर एक फिल्म के रूप में बने गुच्छे या नमक के क्रिस्टल, क्योंकि इसका आंतरिक हिस्सा सूख जाता है, केशिका रेखा को जाम या प्लग कर सकता है।

 

खैर बाधा दर्शन

 

मजबूत कुएँ समाधानों को डिज़ाइन करते समय, स्टेटोइल को यह आवश्यक है कि कुएँ के जीवनचक्र के दौरान हर समय कुएँ की सुरक्षा बनी रहे।इस प्रकार, स्टेटोइल के लिए आवश्यक है कि दो स्वतंत्र कुएँ अवरोध बरकरार रहें।चित्र 3 असामान्य कुआं अवरोध योजनाबद्ध दिखाता है, जहां नीला रंग प्राथमिक कुआं अवरोध आवरण का प्रतिनिधित्व करता है;इस मामले में उत्पादन टयूबिंग।लाल रंग द्वितीयक अवरोध आवरण का प्रतिनिधित्व करता है;आवरण.स्केच में बाईं ओर रासायनिक इंजेक्शन को लाल (द्वितीयक बाधा) के रूप में चिह्नित क्षेत्र में उत्पादन ट्यूबिंग के लिए इंजेक्शन बिंदु के साथ एक काली रेखा के रूप में दर्शाया गया है।कुएं में रासायनिक इंजेक्शन सिस्टम शुरू करने से, प्राथमिक और माध्यमिक दोनों वेलबोर बाधाएं खतरे में पड़ जाती हैं।

 

संक्षारण पर केस इतिहास

 

घटनाओं का क्रम

 

स्केल इनहिबिटर के डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन को नॉर्वेजियन कॉन्टिनेंटल शेल्फ पर स्टेटोइल द्वारा संचालित एक तेल क्षेत्र में लागू किया गया है।इस मामले में लागू किया गया स्केल अवरोधक मूल रूप से टॉपसाइड और सबसी एप्लीकेशन के लिए योग्य था।कुएं का पुनः निर्माण DHCIpointat2446mMD की स्थापना के बाद किया गया, चित्र 3।टॉपसाइड स्केल इनहिबिटर का डाउनहोल इंजेक्शन रसायन के आगे परीक्षण के बिना शुरू किया गया था।

 

एक साल के ऑपरेशन के बाद रासायनिक इंजेक्शन प्रणाली में रिसाव देखा गया और जांच शुरू हुई।रिसाव का कुएं की बाधाओं पर हानिकारक प्रभाव पड़ा।इसी तरह की घटनाएं कई कुओं के लिए हुईं और जांच जारी रहने के दौरान उनमें से कुछ को बंद करना पड़ा।

 

उत्पादन टयूबिंग को खींचा गया और विस्तार से अध्ययन किया गया।जंग का हमला टयूबिंग के एक तरफ तक ही सीमित था, और कुछ टयूबिंग जोड़ इतने खराब हो गए थे कि उनमें वास्तव में छेद हो गए थे।लगभग 8.5 मिमी मोटी 3% क्रोम स्टील 8 महीने से भी कम समय में विघटित हो गई थी।मुख्य संक्षारण कुएँ के शीर्ष भाग में हुआ था, कुएँ से नीचे लगभग 380 मीटर एमडी तक, और सबसे खराब जंग लगे टयूबिंग जोड़ लगभग 350 मीटर एमडी पर पाए गए थे।इस गहराई के नीचे थोड़ा या कोई क्षरण नहीं देखा गया, लेकिन ट्यूबिंग ओडी पर बहुत सारा मलबा पाया गया।

 

9-5/8'' आवरण को भी काटा और खींचा गया और समान प्रभाव देखे गए;केवल एक तरफ कुएं के ऊपरी हिस्से में जंग लगी है।प्रेरित रिसाव आवरण के कमजोर हिस्से के फटने के कारण हुआ था।

 

रासायनिक इंजेक्शन लाइन सामग्री मिश्र धातु 825 थी।

 

रासायनिक योग्यता

 

रासायनिक गुण और संक्षारण परीक्षण स्केल अवरोधकों की योग्यता में महत्वपूर्ण फोकस हैं और वास्तविक स्केल अवरोधक को कई वर्षों से शीर्ष और उप-समुद्र अनुप्रयोगों में योग्य और उपयोग किया गया है।वास्तविक रासायनिक डाउनहोल को लागू करने का कारण मौजूदा डाउनहोल रसायन को प्रतिस्थापित करके पर्यावरणीय गुणों में सुधार करना था, हालांकि, स्केल अवरोधक का उपयोग केवल परिवेश के शीर्ष और समुद्र तल के तापमान (4-20 ℃) ​​पर किया गया था।जब कुएं में इंजेक्ट किया गया तो रसायन का तापमान 90℃ तक हो सकता है, लेकिन इस तापमान पर कोई और परीक्षण नहीं किया गया था।

 

प्रारंभिक संक्षारण परीक्षण रासायनिक आपूर्तिकर्ता द्वारा किए गए थे और परिणाम उच्च तापमान पर कार्बन स्टील के लिए 2-4 मिमी/वर्ष दर्शाते हैं।इस चरण के दौरान ऑपरेटर की सामग्री तकनीकी क्षमता की न्यूनतम भागीदारी थी।बाद में ऑपरेटर द्वारा नए परीक्षण किए गए जिससे पता चला कि स्केल अवरोधक उत्पादन टयूबिंग और उत्पादन आवरण में सामग्री के लिए अत्यधिक संक्षारक था, जिसमें संक्षारण दर 70 मिमी/वर्ष से अधिक थी।रासायनिक इंजेक्शन लाइन सामग्री मिश्र धातु 825 का इंजेक्शन से पहले स्केल अवरोधक के विरुद्ध परीक्षण नहीं किया गया था।कुएं का तापमान 90℃ तक पहुंच सकता है और इन परिस्थितियों में पर्याप्त परीक्षण किए जाने चाहिए।

 

जांच से यह भी पता चला कि केंद्रित समाधान के रूप में स्केल अवरोधक ने <3.0 का पीएच रिपोर्ट किया था।हालाँकि, पीएच मापा नहीं गया था।बाद में मापे गए पीएच में पीएच 0-1 का मान बहुत कम दिखा।यह दिए गए पीएच मानों के अतिरिक्त माप और सामग्री संबंधी विचारों की आवश्यकता को दर्शाता है।

 

परिणामों की व्याख्या

 

इंजेक्शन लाइन (चित्र.3) का निर्माण स्केल इनहिबिटर का हाइड्रोस्टैटिक दबाव देने के लिए किया गया है जो इंजेक्शन बिंदु पर दबाव से अधिक है।अवरोधक को वेलबोर में मौजूद दबाव से अधिक दबाव में इंजेक्ट किया जाता है।इसके परिणामस्वरूप कुएं को बंद करने पर यू-ट्यूब प्रभाव उत्पन्न होता है।वाल्व हमेशा कुएं की तुलना में इंजेक्शन लाइन में अधिक दबाव के साथ खुलेगा।इसलिए इंजेक्शन लाइन में वैक्यूम या वाष्पीकरण हो सकता है।विलायक के वाष्पीकरण के कारण गैस/तरल संक्रमण क्षेत्र में संक्षारण दर और गड्ढे का जोखिम सबसे अधिक होता है।कूपन पर किए गए प्रयोगशाला प्रयोगों ने इस सिद्धांत की पुष्टि की।जिन कुओं में रिसाव का अनुभव हुआ, वहां इंजेक्शन लाइनों के सभी छेद रासायनिक इंजेक्शन लाइन के ऊपरी हिस्से में स्थित थे।

 

चित्र 4 डीएचसी I लाइन की फोटोग्राफी को महत्वपूर्ण गड्ढों के क्षरण के साथ दिखाता है।बाहरी उत्पादन ट्यूबिंग पर देखा गया संक्षारण पिटिंग रिसाव बिंदु से स्केल अवरोधक के स्थानीय जोखिम का संकेत देता है।रिसाव अत्यधिक संक्षारक रसायन द्वारा क्षरण और उत्पादन आवरण में रासायनिक इंजेक्शन लाइन के माध्यम से रिसाव के कारण हुआ था।स्केल अवरोधक को छिद्रित केशिका रेखा से आवरण और ट्यूबिंग पर छिड़का गया और रिसाव हुआ।इंजेक्शन लाइन में लीक के किसी भी द्वितीयक परिणाम पर विचार नहीं किया गया था।यह निष्कर्ष निकाला गया कि आवरण और ट्यूबिंग का क्षरण छिद्रित केशिका रेखा से आवरण और ट्यूबिंग पर प्रार्थना किए गए संकेंद्रित स्केल अवरोधकों का परिणाम था, चित्र 5।

 

इस मामले में सामग्री सक्षम इंजीनियरों की भागीदारी की कमी थी।डीएचसीआई लाइन पर रसायन की संक्षारणता का परीक्षण नहीं किया गया था और रिसाव के कारण होने वाले द्वितीयक प्रभावों का मूल्यांकन नहीं किया गया था;जैसे कि क्या आसपास की सामग्री रासायनिक जोखिम को सहन कर सकती है।

 

रासायनिक-बंदूक राजा का केस इतिहास

 

घटनाओं का क्रम

 

एचपी एचटी क्षेत्र के लिए स्केल रोकथाम रणनीति डाउनहोल सुरक्षा वाल्व के अपस्ट्रीम में स्केल इनहिबिटर का निरंतर इंजेक्शन था।कुएं में गंभीर कैल्शियम कार्बोनेट स्केलिंग क्षमता की पहचान की गई थी।चुनौतियों में से एक उच्च तापमान और उच्च गैस और घनीभूत उत्पादन दर के साथ कम जल उत्पादन दर थी।स्केल इनहिबिटर को इंजेक्ट करने से चिंता यह थी कि उच्च गैस उत्पादन दर से विलायक को हटा दिया जाएगा और रसायन का गन किंग कुएं में सुरक्षा वाल्व के ऊपर की ओर इंजेक्शन बिंदु पर होगा, चित्र 1।

 

स्केल इनहिबिटर की योग्यता के दौरान टॉपसाइड प्रोसेस सिस्टम (कम तापमान) में व्यवहार सहित एचपी एचटी स्थितियों पर उत्पाद की दक्षता पर ध्यान केंद्रित किया गया था।उच्च गैस दर के कारण उत्पादन टयूबिंग में स्केल अवरोधक की वर्षा ही मुख्य चिंता थी।प्रयोगशाला परीक्षणों से पता चला कि स्केल अवरोधक अवक्षेपित हो सकता है और टयूबिंग की दीवार से चिपक सकता है।इसलिए सुरक्षा वाल्व का संचालन जोखिम को कम कर सकता है।

 

अनुभव से पता चला कि ऑपरेशन के कुछ हफ्तों के बाद रासायनिक लाइन लीक हो रही थी।केशिका लाइन में स्थापित सतह गेज पर वेलबोर दबाव की निगरानी करना संभव था।अच्छी अखंडता प्राप्त करने के लिए लाइन को अलग किया गया था।

 

समस्या का निदान करने और विफलता के संभावित कारणों का पता लगाने के लिए रासायनिक इंजेक्शन लाइन को कुएं से बाहर निकाला गया, खोला गया और निरीक्षण किया गया।जैसा कि चित्र 6 में देखा जा सकता है, महत्वपूर्ण मात्रा में अवक्षेप पाया गया और रासायनिक विश्लेषण से पता चला कि इसमें से कुछ स्केल अवरोधक था।अवक्षेप सील और पॉपपेट पर स्थित था और वाल्व संचालित नहीं किया जा सका।

 

वाल्व की विफलता वाल्व प्रणाली के अंदर मलबे के कारण हुई, जिससे चेक वाल्व धातु से धातु की सीट पर खा रहे थे।मलबे की जांच की गई और यह साबित हुआ कि मुख्य कण धातु की छीलन हैं, जो संभवतः केशिका लाइन की स्थापना प्रक्रिया के दौरान उत्पन्न हुए थे।इसके अलावा, दोनों चेक वाल्वों पर विशेष रूप से वाल्वों के पीछे कुछ सफेद मलबे की पहचान की गई थी।यह निम्न दबाव वाला पक्ष है, अर्थात यह पक्ष हमेशा वेलबोर तरल पदार्थों के संपर्क में रहेगा।प्रारंभ में, इसे उत्पादन वेलबोर का मलबा माना गया था क्योंकि वाल्व खुले हुए थे और वेलबोर तरल पदार्थों के संपर्क में थे।लेकिन मलबे की जांच से पता चला कि यह स्केल अवरोधक के रूप में उपयोग किए जाने वाले रसायन के समान रसायन वाले पॉलिमर हैं।इसने हमारी रुचि को आकर्षित किया और स्टेटोइल केशिका रेखा में मौजूद इन बहुलक मलबे के पीछे के कारणों का पता लगाना चाहता था।

 

रासायनिक योग्यता

 

एचपी एचटी क्षेत्र में विभिन्न उत्पादन समस्याओं को कम करने के लिए उपयुक्त रसायनों के चयन के संबंध में कई चुनौतियाँ हैं।निरंतर इंजेक्शन डाउनहोल के लिए स्केल अवरोधक की योग्यता में, निम्नलिखित परीक्षण किए गए:

• उत्पाद स्थिरता
• थर्मल उम्र बढ़ने
• गतिशील प्रदर्शन परीक्षण
• गठन जल और हाइड्रेट अवरोधक (एमईजी) के साथ संगतता
• स्थिर और गतिशील गन किंग परीक्षण
• पुन: विघटन सूचना जल, ताजा रसायन और एमईजी

 

रसायन को पूर्व निर्धारित खुराक दर पर इंजेक्ट किया जाएगा, लेकिन पानी का उत्पादन आवश्यक रूप से स्थिर नहीं होगा, यानी पानी का बहाव।पानी के स्लग के बीच, जब रसायन वेलबोर में प्रवेश करता है, तो उसे हाइड्रोकार्बन गैस की गर्म, तेज बहने वाली धारा से मुलाकात होगी।यह गैस लिफ्ट एप्लिकेशन (फ्लेमिंग एटल.2003) में स्केल इनहिबिटर को इंजेक्ट करने के समान है। साथ में

उच्च गैस तापमान, सॉल्वेंट स्ट्रिपिंग का जोखिम बहुत अधिक है और गन किंग इंजेक्शन वाल्व में रुकावट का कारण बन सकता है।यह उच्च क्वथनांक/कम वाष्प दबाव सॉल्वैंट्स और अन्य वाष्प दबाव अवसाद (वीपीडी) के साथ तैयार रसायनों के लिए भी एक जोखिम है। आंशिक रुकावट की स्थिति में, गठन पानी का प्रवाह, एमईजी और/या ताजा रसायन को हटाने में सक्षम होना चाहिए या निर्जलित या गंदे हो चुके रसायन को फिर से घोलें।

 

इस मामले में उत्पादन प्रणाली के रूप में एचपी/एचटीजी पर इंजेक्शन बंदरगाहों के पास प्रवाह की स्थिति को दोहराने के लिए एक उपन्यास प्रयोगशाला परीक्षण रिग डिजाइन किया गया था।डायनेमिक गन किंग परीक्षणों के परिणाम दर्शाते हैं कि प्रस्तावित अनुप्रयोग शर्तों के तहत एक महत्वपूर्ण विलायक हानि दर्ज की गई थी।इससे तीव्र बंदूक राजा हो सकता है और अंततः प्रवाह लाइनें अवरुद्ध हो सकती हैं।इसलिए कार्य ने प्रदर्शित किया कि जल उत्पादन से पहले इन कुओं में निरंतर रासायनिक इंजेक्शन के लिए एक अपेक्षाकृत महत्वपूर्ण जोखिम मौजूद था और इस क्षेत्र के लिए सामान्य स्टार्टअप प्रक्रियाओं को समायोजित करने का निर्णय लिया गया, जिससे पानी की सफलता का पता चलने तक रासायनिक इंजेक्शन में देरी हुई।

 

निरंतर इंजेक्शन डाउनहोल के लिए स्केल इनहिबिटर की योग्यता में इंजेक्शन बिंदु पर और फ्लोलाइन में स्केल इनहिबिटर के सॉल्वेंट स्ट्रिपिंग और गन किंग पर अधिक ध्यान केंद्रित किया गया था, लेकिन इंजेक्शन वाल्व में गन किंग की क्षमता का मूल्यांकन नहीं किया गया था।इंजेक्शन वाल्व संभवतः महत्वपूर्ण विलायक हानि और रैपिड गन किंग के कारण विफल हो गया, चित्र 6। परिणाम बताते हैं कि सिस्टम का समग्र दृष्टिकोण रखना महत्वपूर्ण है;न केवल उत्पादन चुनौतियों पर ध्यान केंद्रित करें, बल्कि रसायन के इंजेक्शन यानी इंजेक्शन वाल्व से संबंधित चुनौतियों पर भी ध्यान दें।

 

अन्य क्षेत्रों से अनुभव

 

लंबी दूरी की रासायनिक इंजेक्शन लाइनों के साथ समस्याओं पर शुरुआती रिपोर्टों में से एक गुल फैक सैंडविग डिस सैटेलाइट फील्ड (ओसा एटल.2001) से थी। उत्पादित तरल पदार्थ से गैस के आक्रमण के कारण लाइन के भीतर हाइड्रेट गठन से उप-समुद्र इंजेक्शन लाइनें अवरुद्ध हो गई थीं। इंजेक्शन वाल्व के माध्यम से लाइन में।समुद्र के अंदर उत्पादन करने वाले रसायनों के विकास के लिए नए दिशानिर्देश विकसित किए गए।आवश्यकताओं में कणों को हटाना (निस्पंदन) और पानी आधारित सभी स्केल अवरोधकों में हाइड्रेट अवरोधक (जैसे ग्लाइकोल) को शामिल करना शामिल था, जिन्हें समुद्र के नीचे के टेम्पलेट्स में इंजेक्ट किया जाना था।रासायनिक स्थिरता, चिपचिपाहट और अनुकूलता (तरल और सामग्री) पर भी विचार किया गया।इन आवश्यकताओं को स्टेटोइल प्रणाली में आगे ले जाया गया है और इसमें डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन शामिल है।

 

ओसेबर्ग एस या क्षेत्र के विकास चरण के दौरान यह निर्णय लिया गया था कि सभी कुओं को डीएचसी I सिस्टम (फ्लेमिंग एटल.2006) के साथ पूरा किया जाना चाहिए। इसका उद्देश्य एसआई इंजेक्शन द्वारा ऊपरी ट्यूबिंग में सीएसीओ； स्केलिंग को रोकना था।रासायनिक इंजेक्शन लाइनों के संबंध में प्रमुख चुनौतियों में से एक सतह और डाउनहोल आउटलेट के बीच संचार प्राप्त करना था।स्थान की सीमाओं और इस खंड के माध्यम से तरल पदार्थ को ले जाने की क्षमता के कारण एनलस सुरक्षा वाल्व के आसपास रासायनिक इंजेक्शन लाइन का आंतरिक व्यास 7 मिमी से 0.7 मिमी (आईडी) तक सीमित हो गया था, जिसने सफलता दर को प्रभावित किया था।कई प्लेटफ़ॉर्म कुओं में रासायनिक इंजेक्शन लाइनें थीं जिन्हें प्लग कर दिया गया था, लेकिन इसका कारण समझ में नहीं आया।विभिन्न तरल पदार्थों (ग्लाइकोल, क्रूड, कंडेनसेट, जाइलीन, स्केल इनहिबिटर, पानी आदि) की गाड़ियों की चिपचिपाहट और अनुकूलता के लिए प्रयोगशाला में परीक्षण किया गया और लाइनों को खोलने के लिए आगे और पीछे के प्रवाह में पंप किया गया;हालाँकि, लक्ष्य पैमाने अवरोधक को रासायनिक इंजेक्शन वाल्व तक पूरी तरह से पंप नहीं किया जा सका।इसके अलावा, एक कुएं में अवशिष्ट CaCl z पूर्ण ब्राइन के साथ फॉस्फोनेट स्केल अवरोधक की वर्षा और उच्च गैसोइल अनुपात और कम पानी कटौती (फ्लेमिंग एटल.2006) के साथ एक कुएं के अंदर स्केल अवरोधक के गन किंग के साथ जटिलताओं को देखा गया।

 

सीख सीखी

 

परीक्षण विधि विकास

 

डीएचसी I सिस्टम की विफलता से सीखा गया मुख्य सबक स्केल अवरोधक की तकनीकी दक्षता के संबंध में है, न कि कार्यक्षमता और रासायनिक इंजेक्शन के संबंध में।टॉपसाइड इंजेक्शन और सबसी इंजेक्शन ने समय के साथ अच्छा काम किया है;हालाँकि, रासायनिक योग्यता विधियों के संगत अद्यतन के बिना एप्लिकेशन को डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन तक बढ़ा दिया गया है।प्रस्तुत दो फ़ील्ड मामलों से स्टेटोइल का अनुभव यह है कि इस प्रकार के रासायनिक अनुप्रयोग को शामिल करने के लिए रासायनिक योग्यता के लिए शासी दस्तावेज़ या दिशानिर्देशों को अद्यतन किया जाना चाहिए।मुख्य दो चुनौतियों की पहचान की गई है: i) रासायनिक इंजेक्शन लाइन में वैक्यूम और ii) रसायन की संभावित वर्षा।

 

रसायन का वाष्पीकरण उत्पादन टयूबिंग पर हो सकता है (जैसा कि गन किंग केस में देखा गया है) और इंजेक्शन टयूबिंग में (वैक्यूम केस में एक