Hver H₂S-merkaptanfanga leysir svöfnuðarsælun í oljubrunnum með hátt innihald af H₂S?

Af hverju mistakast venjulegir H₂S-merkaptanskráðarar í olíugöngum með hátt þrýsting og hátt hitastig

Hitaskemmd og endurmyndun: Hvernig triasín missir áhrif sín yfir 120°C

Atvinnugreinin er mjög háð því að nota triasínbygðar fráveldisefni til að fjarlægja vetnisulfíð úr framleiðsluferlum. Þessi efni byrja að brjóta saman þegar þau eru útsett fyrir hitastig yfir umbert 120 gráður Celsius (sem er um það bil 248 Fahrenheit). Þegar þetta gerist afturkalla þau í raun það sem þau höfðu gert áður og láta allt það fetnisulfíð sem var náð sleppa aftur inn í kerfið. Í hárþrýstis- og háhitastöðum, þar sem hitastigið er meðaltalið um 150 gráður Celsius (eða um það bil 302 Fahrenheit), geta þessi fráveldisefni missa meira en sjötíu prósent af áhrifavirkni sinni á bara nokkrum klukkustundum. Þrýstingurinn gerir málið einnig verri, þar sem endurteknar mengunarferlar skemma búnaðinn og setja starfsfólk í hættu. Það sem er raunverulega vandamál með triasínum miðað við aðrar kerfislausnir er að þegar þeim er lokið notkun, mynda þeir fastar, ósættanlegar úrgangsefnisafurðir sem blokkera flæðilínur. Þessi vandamál leida til mikilla áföll í rekstri. Reiknistikudráttur sýnir að slík blokkun aukar kostnaðinn vegna stöðvunar um það bil fjörutíu og tvær prósent bæði í geothermíuprójektum og í þeim sem starfa undir hárþrýstis- og háhitaskilyrðum.

Græður með lágu pH-gildi og yfirburður af merkaptanum: Valkvæmihálsinn í venjulegri safnandi efnafræði

Súr græður með pH undir 5,5 minnkar árangur venjulegra safnanda með því að prótonar keppa um viðbrögðsvættu staði: vetnisíonin keppa framúr merkaptanum um viðbrögðsvættu staði og minnka þannig öfga súlfurupptöku mjög verulega. Í þessum aðstæðum:

• Stofnmagn merkaptana hækkar 3–5 sinnum hraðar en H₂S í súrum jarðlögum
• Venjulegar samsetningar birta 15:1 valkvæmiháls til H₂S fram yfir merkaptana
• Heildarstofnmagn súlfurs yfir 5.000 ppm – sem er algengt í kalksteinsjarðlögum – fyllir viðbrögðsvættu staði innan daga

Gögn úr reyndum staðfestir að hefðbundin efnafræði fjarlægir minna en 40% merkaptana í lágu-pH-aðstæðum, miðað við 85% í hlutlausum græðum. Þessi óvirkni ákvarðar óhæfilegar aukningar í innsprautunarfrequens og magni efna, sem hækkar bæði kostnað og umhverfisáhrif.

Áframgerðar H₂S- og merkaptansafnandi efnafræði: Oxazólíðínar, olíu-losanlegar samsetningar og HPHT-stöðugir viðbætur

Oxazolidínarvirkni: Kovalent, pH-stöðug fjálmarþjálfun án endurmyndunar á H₂S

Aðalvandamálið með triasínunum er að þeir mynda ekki varanlega tengsl við merkaptana, sem leidir til endurkomuverkefna. Oxazólíðínir leysa þetta með því að mynda varanlega kovalenta tengsl í staðinn. Hvað gerir þessar sameindir sérstakar? Þær eru stöðugt við breiðan sýrustigssvið frá 4 til 10 og geta þolað samfellda hitabelastun upp í um 180 gráður Celsius. Þess vegna velja margir rekendur þá í harðum aðstæðum, svo sem í sýrðum jarðlagshólfum eða umhverfi með háan hitastig og hátt ýtt (HPHT), þar sem venjulegar efnaaðferðir einfaldlega ekki virka. Annað ávinningamark miðað við hefðbundin úrlausnir er þeirra geta að blanda vel við olíu í stað vatns. Þetta þýðir að þeir dreifast jafnt í kolefniskerfum án þess að skiljast eða rusla niður með tímanum. Niðurstaðan? Sulfurhólfunir eru lásuð fyrir alltaf með þessum sterka efnafræðilegu tenglum, sem minnkar líkurnar á síðari mengunarvandamálum í framleiðsluferlum.

PRO3®HT og PROM® kassaeindar: Sviðsstaðfest árangur í HPHT-brunnunum í Mexíkóflóa

Próf sem framkvæmd voru í hárþrýstis-/háhitastöðum í Mexíkóflóa sýndu áhrifamikla niðurstöður með PRO3®HT- og PROM®-formúlunum sem náðu næstum 98% svifeldafjarlægingu. Þessar sérstakar olíuuppleysanlegu frávísunarefni, sem byggja á oxazólíðín-eindafræði, voru sérstaklega hönnuð til að vinna með ekstrémar skilyrði í grunninum. Það sem er raunverulega áberandi er hvernig þessi vörur geymdu vetnisvísisbreytuhelgi fyrir neðan 5 hluta á milljón í framleiðsluvökvi í meira en 90 daga eftir meðferð, jafnvel þegar þær voru settar undir þrýsting yfir 15.000 psi og hitastig yfir 150 gráður Celsius. Samkvæmt nýlegri rannsókn frá Offshore Technology Report (2023) framþróaðu þessar formúlur þrítugt betri niðurstöður en hefðbundin triasín-byggð efni við fjarlægingu á merkaptanum við sömu skammta. Þetta táknar mikilvægan framfaraskref þar sem flest hefðbundin aðferðir hafa erfitt með valkvæmni þegar þær eru notaðar í jarðolíusvæðum þar sem merkaptanar eru yfirburður í efnafræðilegu einkenni.

Val á rétta H₂S- og merkaptanafvötnu: Samræming á molekúlulíkun við skilyrði í jarðolíugöngunni

Val á afvötnu þarf að samræma molekúlulíkun við þrjá breytilega þætti sem tengjast jarðolíugöngunni: hitastig, pH-gildi fljótsins og hlutfall H₂S við merkaptana. Aðferðir sem eru ætlaðar að vera almennt notanlegar aukka efniútgifur, rekstrarhættu og hættu við brot gegn reglugerðum.

Hitamörk og þermíska stöðugleikaskorður

Venjuleg triasín-sambönd þurfa að segja að brotni fljótt þegar hitastig hækkar yfir um það bil 120 gráður Celsius. Þegar þetta gerist veldur það oft vandamálum með endurmyndun vetnisulfíðs og veldur erfiðleikum við að tryggja áreiðanlega streymi í borðunarstarfsemi. Að halda áfram áhrifavænu skilaþætta verður mjög erfitt þegar starfað er yfir þessum hitamörkum, sérstaklega í þeim háþrýstis- og háhitastöðum (HPHT), sem eru orðin allt oftar í dag. Ágóði er að nýjum möguleikum eins og oxazólídín-samböndum og sérstaklega gerðum HPHT-stöðugum adduktum er hægt að treysta miklu betur undir ekstremum hitaskilyrðum. Þessi efni viðhalda uppbyggingu sinni og halda áfram að reaga áhrifavænt jafnvel við hitastig yfir 150 gráður Celsius. Niðurstaðan er lengri virkni með meðferðum og áreiðanlegri ferlar í lengri starfsemi, auk þess að engin óhagleg óhreinindi eða eitrunarefni myndast sem aukaverkanir við brot þeirra.

háð pH-gildi aðlögun á viðbrögðum

Áhrifagildi rósindreginna sem eru rýkjaðar með álka líkist hratt niður þegar pH gengur undir 5,5 vegna þess að prótónar byrja að trufla virkni þeirra. Það sem gerist síðan er ekki bara jafnhröð lækkun, heldur fellur áhrifagildi þeirra í ólínulegu mæli þegar syrustig hækkar. Á hinn bóginn virka kovalent tengjandi efni, svo sem oxazólíðín, óháð breytingum á pH. Þessi sameindir binda samfellt merkaptaða hvort sem um er að ræða súr olíu, hlutlaus olíu eða jafnvel olíu sem er aðeins rýkjað. Það að þeim þarf ekki að bæta við pH-stillingum þýðir að rekendur spara tíma og peninga. Það er engin þörf á að halda í viðbótarefnum fyrir pH-stillingu og það er minni vandamál við að stjórna rýrnunarskemmdum sem koma fram vegna stöðugra stillinga í framleiðsluverkstæðum.

Breytingar á hlutfalli merkaptaða við H₂S

Mercaptanir mynda oft yfir 60% af öllum sveflsofnum sem fundust í líffæra eða eldri karbónatvistunum. Hefðbundin skilaefni, sem eru hönnuð aðeins fyrir vetnisvísisíðu, missa meira en helming af virkni sinni þegar þau standa frammi fyrir þessum aðstæðum. Nýjari efnafræðileg lausnir, sem hafa verið hönnuð til að beita sérstaklega á mercaptana, gefa betri niðurstöður úr sömu magni af vöruflokknum, framleiða minna slúður í rekstri og þýða lengri tímabil milli meðferða. Iðjuupplýsingar benda til þess að þessar sérhæfðu blöndur geti lægt notkun efna um rúmlega 45%, auk þess að þær virka betur við að stjórna óþægilegum lyktum og koma í veg fyrir ruslmyndun á tæki sem vandar margar rekstrarstöðvar.