Die olie- en gasbedryf is bekend vir sy groot afhanklikheid van sintetiese materiale, maar 'n groeiende beweging verander hoe ons hierdie bedryf benader.

Kom ons praat vandag oor natuurlike polimere vir toepassings in die olie- en gasbedryf. Hulle kry vinnig traksie. Wat dryf hierdie verandering, en hoekom moet jy aandag gee?

Ek het jare in hierdie veld deurgebring, en wat ek gesien het, is opwindend. Natuurlike polimere gaan nie net daaroor om "eko-vriendelik" te wees nie, dit bied werklike praktiese voordele wat dinge laat skud.

In hierdie artikel sal ek bespreek waarom die verskuiwing na natuurlike polimere vir olie- en gasbedryf bedrywighede plaasvind, die opwindende potensiaal wat dit inhou, en hoe die toekoms vir hierdie belangrike veld kan lyk.

Inhoudsopgawe:

• Die opkoms van natuurlike polimeriese materiale
  • Wat presies is natuurlike polimeriese materiale?
  • Natuurlike versus sintetiese polimere in olie- en gasbedryf
  • Toepassings van natuurlike polimere in die olie- en gasbedryf
  • Boorvloeistofformulering met behulp van bio-afgeleide materiale
  • Oorgebalanseerde versus ondergebalanseerde boorwerk
  • Natuurlike polimere vir chemiese verbeterde olieherwinning (cEOR)
  • Voldoeningsbeheer in olie en gas deur natuurlike polimere te gebruik
• Gevolgtrekking

Die opkoms van natuurlike polimeriese materiale

Hoekom is daar gegons rondom natuurlike polimeriese materiale?  

Omdat daar 'n groeiende erkenning is dat die olie- en gasbedryf meer volhoubaar moet word.

Dit gaan nie net oor openbare beeld nie; dit gaan oor 'n werklike besigheidsvoordeel. Wat het ek eerstehands gesien?

Maatskappye wat 'n laer omgewingsvoetspoor soek, ontdek 'n goudmyn in hierdie natuurlike materiale.

Wat meer is, natuurlike polimere presteer dikwels net so goed, indien nie beter nie, as hul sintetiese eweknieë.

Wat presies is natuurlike polimeriese materiale?

Ons kan hierdie natuurlik voorkomende polimere van verskeie bronne kry, soos plant- of dieremateriaal, eerder as om uit fossielbrandstowwe geproduseer te word soos die meeste sintetiese polimere.

Baie kenners stem saam dat die gebruik van natuurlike polimere vir toepassings in die olie- en gasbedryf 'n groot rol sal speel om die bedryf se volhoubaarheidsdoelwitte te bereik.

Hulle maak goeie plaasvervangers in toepassings wat tans sintetiese polimere gebruik.

Dit sluit aktiwiteite in soos boorvloeistowwe, verbeterde olieherwinning, voldoeningsbeheer en geproduseerde waterbehandeling,

Natuurlike versus sintetiese polimere in olie- en gasbedryf

Die olie- en gasbedryf gebruik polimere in verskeie toepassings.

Een van hierdie toepassings is die skeiding van gesuspendeerde vaste stowwe, spoorkoolwaterstowwe en ander kontaminante van geproduseerde water in olieveldbedrywighede.

Jy ken hulle dalk as flokkulante of stollingsmiddels. Hulle trek hierdie kontaminante saam om dit makliker te maak om hulle uit die water te verwyder.

Daar is twee hooftipes polimere: natuurlik en sinteties.

Sintetiese polimere word van petroleumprodukte gemaak. Natuurlike polimere kom uit die natuur. Dink aan dinge soos plante of seelewe.

Daar is egter 'n paar probleme met konvensionele sintetiese polimere en metaalsoute soos polyacrylamide, polydadmac.

Hulle kan sleg wees vir die omgewing en in baie gevalle breek hulle nie in die natuur af nie.

 Dit is 'n belangrike kwessie omdat ons die ekosisteme waarin ons leef wil beskerm.

Natuurlike polimere is egter anders. Hulle is beter vir die omgewing omdat hulle van die natuur afkomstig is en gewoonlik mettertyd natuurlik afbreek.

Een natuurlike polimeer wat baie aandag kry, word genoem Zeoturb. Dit is 'n volhoubare vloeibare bio-organiese vlokmiddel. Dit is afkomstig van seelewe en is baie goed om te bind met spoorolie en ander kontaminante wat olie-/gasoperateurs nie in hul water wil hê nie.

Dit help as deel van 'n multi-stap behandelingsproses om die water te remedieer vir volhoubare hergebruik of afvoer.

Toepassings van natuurlike polimere in die olie-/gasbedryf

Natuurlike polimere kry aansienlike aandag in die olie- en gasbedryf vanweë hul omgewingsvriendelike eienskappe en veelsydige toepassings.

In die produksiestadium word hierdie polimere as bymiddels vir boorvloeistof gebruik, wat help om viskositeit te beheer, vloeistofverlies te verminder en boorgatstabiliteit te verbeter. Hulle dien ook as effektiewe smeermiddels, wat wrywing tydens booroperasies verminder en slytasie op toerusting tot die minimum beperk.

Daarbenewens word natuurlike polimere gebruik in verbeterde olieherwinning (EOR) tegnieke, waar hulle as verdikkingsmiddels optree om veegdoeltreffendheid te verbeter en olieproduksie uit volwasse velde te verhoog.

Tydens verwerkingsoperasies speel natuurlike polimere 'n deurslaggewende rol in verskeie skeidingsprosesse.

Hulle word as demulgeerders gebruik om olie-water-emulsies af te breek, wat die skeiding van olie van water in produksievloeistowwe vergemaklik.

Hierdie polimere vind ook toepassings in gasverwerking, waar hulle optree as hidraatinhibeerders, wat die vorming van gashidrate voorkom wat pypleidings en toerusting kan blokkeer.

Verder word natuurlike polimere in pypleidingvervoer gebruik, wat as weerstandsverminderers dien om vloeidoeltreffendheid te verbeter en pompkoste te verminder.

In die behandeling van geproduseerde water, natuurlike polimere soos Zeoturb het na vore gekom as effektiewe flokkulante en stollingsmiddels. Hulle help met die verwydering van gesuspendeerde vaste stowwe, oliedruppels en ander kontaminante uit geproduseerde water, wat meer doeltreffende waterbehandeling en herwinning moontlik maak.

Hierdie polimere kan ook optree as skaal- en korrosie-inhibeerders, wat die vorming van mineraalafsettings in behandelingstoerusting en pypleidings voorkom.

Die gebruik van natuurlike polimere in geproduseerde waterbehandeling verbeter nie net waterkwaliteit vir hergebruik of wegdoening nie, maar help ook olie- en gasmaatskappye om toenemend streng omgewingsregulasies en volhoubaarheidsdoelwitte te bereik.

Boorvloeistofformulering met behulp van bio-afgeleide materiale

In olieveldbedrywighede speel boorvloeistof 'n belangrike rol, maar hierdie "modder" (soos ons dit dikwels ter plaatse noem) bied 'n uitdaging - die chemikalieë wat nodig is vir effektiewe boormodder hou dikwels omgewingsgevare in.

Nou, boorvloeistowwe is kompleks, daar is baie wat daarin ingaan; dit is nie net vir die smeer en afkoeling van die boorpunt nie, maar om snye uit putte te verwyder, drukbeheer te handhaaf en die boorgat te stabiliseer.

Ons het jare lank 'n magdom sintetiese chemikalieë gebruik om dit alles te doen, wat duur word.

Wat is die grootste probleem wat ek al gesien het? As jy 'n projek in 'n sensitiewe ekologiese gebied het, is die gebruik van daardie konvensionele vloeistowwe eenvoudig nie haalbaar nie.

Die oplossing? 'n Klas watergebaseerde boorvloeistowwe genoem watergebaseerde modders (WBM'e). Terwyl sommige steeds bymiddels soos gedeeltelik gehidroliseerde poliakrielamied gebruik, bied natuurlike polimere 'n beter opsie in hierdie gevalle, wat ek in die volgende afdeling sal bespreek.

Oorgebalanseerde versus ondergebalanseerde boorwerk

Een belangrike faktor om na te dink wanneer jy jou boorvloeistowwe kies, is die spesifieke boortegniek wat gebruik word: Oorgebalanseerde boor (OBD) teenoor ondergebalanseerde boor (UBD).

Oorgebalanseerde boor beteken jy boor met meer druk as wat die reservoir uitsit. Dit word as die veiliger keuse beskou wat boorgatstabiliteit en drukbestuur betref.

Met ondergebalanseerde boorwerk het die vloeistof in die put egter minder druk as wat die formasie uitstoot.

Hierdie tegniek kan regtig help om produksietempo's van putte te verbeter, aangesien jy minder verstopping in die put kry as gevolg van dinge soos boorvloeistowwe.

Ondergebalanseerde boor vereis egter baie presiese beheer, dit is moeilik om net reg te kry. Ek het aan projekte gewerk wat UBD gekies het weens sensitiewe reservoirtoestande.

Wat ek gesien het, is dit – die keuse van die regte vloeistowwe, dikwels gebaseer op die ligging van die put en spesifieke omgewingsregulasies, maak of breek 'n ondergebalanseerde boorprojek.

Voorbeelde van natuurlike polimere vir boorvloeistofformulering

Talle studies dui op verskeie toepassings waar natuurlik voorkomende polimere lewensvatbare oplossings bied, insluitend die volgende:

• Soja proteïen:

Hierdie oorvloedige proteïen kan verwerk word tot sojaproteïenisolaat (SPI) en effektief by boorvloeistof gevoeg.

Wat is uniek hieraan? By 'n lae konsentrasie vorm sojaproteïen in boorvloeistof 'n dik, poreuse laag genaamd filterkoek wat ideaal is in gevalle waar die handhawing van 'n stabiele druk noodsaaklik is.

Alhoewel dit problematies kan voorkom, kom sojaproteïen in die hande in ondergebalanseerde boorwerk, waar hoë deurlaatbaarheid en vinniger vloei nodig is.

Hoër konsentrasies sal egter 'n dunner, minder poreuse filterkoek produseer, perfek wanneer strenger beheer en minder vloeistofverlies belangrik is.

• Rysskil:

Hierdie verrassende materiaal kom ook handig te pas. Rysdop is uniek omdat dit natuurlik voorkomende polimere het wat water weerstaan, en dit is redelik moeilik om te ontbind.

Dit kom neer op 'n omgewingsvriendelike bestanddeel vir die verbetering van die stabiliteit en doeltreffendheid van jou boorvloeistowwe.

• Datum put:

Hierdie neweproduk van datumverwerking is 'n superster.

Die chemiese samestelling van dadelpitte maak dit besonder nuttig.

Dink aan viskositeitsbeheer, vloeistofdigtheidbestuur en selfs verbeterde termiese eienskappe.

Ek het 'n kans gehad om dadelputte as 'n bymiddel te gebruik en wat wonderlik is, is dat jy letterlik die eienskappe van die boorvloeistof kan instel deur die grootte en konsentrasie van die dadelputdeeltjies te verander.

Ons ondervinding in die konsentrasie kan uitstekende prestasie vir u olie/gas-bedrywighede lewer.

• Gebreekte dadelpalmsade:

Ek het situasies op olieplatforms gesien waar jy onverwagte leemtes en gapings in die formasie teëkom terwyl jy boor, dit word verlore sirkulasie genoem.

Dit veroorsaak 'n skielike daling in vloeistofdruk en dit kan 'n projek verwoesting saai.

Maar gekneusde dadelpalmsade werk ongelooflik goed om daardie lastige openinge toe te stop en seker te maak dat jy glad kan voortgaan om te boor.

Hierdie sade is ongelooflik robuust en kan selfs by hoër temperature gebruik word.

• Maniok Stysel:

Die keuse van maniok-variëteit het 'n groot impak. Spesifiek, maniok wat hoë vlakke van amilose het, skep 'n vloeistof met 'n hoër viskositeit en bied broodnodige beheer oor vloeistofverlies.

Ek onthou 'n situasie waar een van ons kliënte te kampe gehad het met lastige formasie klei wat heeltyd wou swel en die boorput verstop het.

Jy moet seker maak dat die vloeistof vloei om die boorwerk glad te laat verloop, maar met soveel harde chemiese verdunners daar buite kan dit 'n moeilike situasie wees.

Maar spesifieke Cassava-styselpoeiers het die ding gedoen.

• Karboksimetiel sellulose (CMC), Guargom en stysel:

Die kombinasie van Carboxymethyl sellulose, Guar gom, en spesifieke stysels gee 'n uitstekende, veelvoudige oplossing wat al die bokse nagaan vir olie/gas boor modder prestasie.

Natuurlike polimere vir chemiese verbeterde olieherwinning (cEOR)

As ons praat oor olieproduksie is daar primêre, sekondêre en tersiêre herwinningsmetodes.

Maar die een waarop ons hier sal fokus, is die chemiese verbeterde olieherwinning (cEOR), dikwels verkort tot net EOR.

Sodra jy 'n reservoir se aanvanklike vloei getap het, het jy bykomende strategieë nodig, dit is waar hierdie tersiêre tegniek gebruik word.

Een van hierdie chemiese EOR-tegnieke is polimeer-oorstroming, wat die afgelope paar jaar wyd deur industriereuse soos Saudi Aramco en Exxonmobil gebruik is.

Dit behels in wese die inspuiting van spesiale vloeistowwe in 'n put om die oorblywende ru-olie te kry wat die aanvanklike herwinningsmetodes nie kon kry nie, soos hieronder getoon:

Uitdagings in EOR & Volhoubare Alternatiewe

Alhoewel die beginsel eenvoudig genoeg is, bied chemiese EOR praktiese struikelblokke.

Die groot een? Koste. Dit is hulpbron-intensief. Boonop het oliepryse wilde swaaie, soms is daardie konvensionele polimere eenvoudig buite begroting.

Terwyl daardie tradisionele sintetiese polimere hul sterk punte het, sukkel hulle wanneer jy reservoirs kry wat sout of warm is.

Daardie uitdagende omgewings breek hulle net af.

Hier is waar dit interessant raak, maatskappye het vir dekades miljarde dollars bestee aan die vervolmaking van polimeer- en oppervlakaktiewe chemie – Maar nou grawe wetenskaplikes diep in natuurlike materiale.

Hul voordele?

Volhoubaar, minder van 'n omgewingslas, werk dikwels pragtig in daardie moeilike omstandighede.

En is dikwels baie goedkoper. Klink mal reg?

Hierdie skof begin net. Kom ons kyk van naderby na hoe die navorsing verloop:

• Katoengom:

Dit is vir my fassinerend dat studies uit plekke soos die Midde-Ooste, waar die klimaat en toestande ongelooflik veeleisend is, baanbrekerswerk is met nuwe benaderings met geredelik beskikbare natuurlike hulpbronne.

Katoengom van die plant Gossypium herbaceum gevind in plekke soos Pakistan en elders bied voordele soortgelyk aan ander sellulose polimere. Hulle het egter ook bykomende unieke eienskappe saam met meer weerstand teen daardie sout reservoirs.

• Seep neute:

Die neute van die seepneutboom gee vir ons natuurlike saponiene wat as oppervlakaktiewe middels kan optree.

Navorsing toon dat hierdie geredelik-beskikbare plantekstrak gekombineer met guargom olieherwinning kan bevorder.

Jy kry minder afval om te bestuur, 'n laer omgewingsimpak, en moontlik minder risiko om die reservoir te beskadig in vergelyking met sintetiese alternatiewe.

• Datumput:

Date pit is nie net fantasties vir die formulering van boorvloeistof nie, dit skyn ook as 'n "mobiliteitsbeheermiddel".

Dit het die unieke eienskap om die water wat in die onttrekkingsproses gebruik word, te verdik.

Weet jy wat ek daarvan hou?

Jy maal net daardie dadelpitte, meng dit met natriumhidroksied (NaOH) in water, en presto – jy het 'n laekoste-oplossing wat olieherwinning kan verbeter deur die neiging van ingespuite water te verminder om gebiede wat ryk is aan olieneerslae te omseil.

• Bio oppervlakaktiewe middels van Dadels:

Ons is nie beperk tot die put wanneer dit by Dates kom nie.

Wat as ek vir jou sê ons kan "bio-oppervlakaktiewe verbindings skep deur afvalmelasse te gebruik?

Die fassinerende wêreld van mikroörganismes kan algemene afvalstrome, wat ons gedink het heeltemal waardeloos is, omskep in waardevolle produkte soos "bio-oppervlakaktiewe".

Hierdie werk baie soortgelyk aan konvensionele chemiese oppervlakaktiewe middels, wat die oppervlakspanning in 'n reservoir verlaag, wat olie baie meer doeltreffend laat uitbeweeg.

Ek vind die onlangse navorsing wat gedoen word met "Bacillus subtilis," 'n spesie onskadelike bakterieë, ongelooflik fassinerend omdat hulle baie hoë herstel lewer teen 'n optimale koste.

Dit is iets om baie aandag aan te gee. Dit beklemtoon regtig hoe onderling verbind dinge is.

Jy kyk nie na hierdie chemiese reaksies as heeltemal aparte dinge nie.

Voldoeningsbeheer in olie en gas deur natuurlike polimere te gebruik

Jy het baie werk in 'n put gesit, net om te ontdek dat jy heeltemal te veel water opkom.

Dit is meer as net 'n produksie-uitdaging. Die chemiese behandeling vir oortollige water is nie altyd lewensvatbaar of kostedoeltreffend nie, dis wanneer ons Konformiteitsbeheer gebruik.

Wat is nog erger?

Oormaat water kan 'n nagmerrie van korrosieprobleme skep. Dit kan jou infrastruktuur verwoes – pypleidings, omhulsels, noem maar op – om nie te praat nie, dit skep probleme met skaalvorming wat produksietempo's kan knou.

In die verlede het maatskappye net bedank om groot waterbehandelingsaanlegte te bou wat duur kan word.

Maar hier is wat uit jare se akademiese navorsing gekom het: natuurlik afgeleide materiale kan ons voldoeningsbeheermaatreëls verbeter om hierdie kwessies aan te spreek en die volhoubaarheid van die petroleumbedryf te verbeter, kom ons kyk van naderby:

• Polimeer gels:

Een van die hoofmetodes wat gebruik word om water en gas af te sluit, behels spesiale "gels".

Dink aan hulle soos 'n propmateriaal wat ons strategies inspuit.

Hierdie gels vul daardie leemtes en ongewenste paaie om te keer dat water of gas 'n kortpad terug na jou boorput neem, wat hulle dwing om deur jou gewenste produksiepad in jou reservoir te reis.

• Dadelsaad verbeterde hidrogels:

As ek vir jou sê ons kan Date pits kry om te “tune” hoe ons propmateriaal stel, wat sou jy sê?

Dit blyk dat die vermenging van natuurlike dadelpitpoeier in algemeen gebruikte polimere (dikwels in die vorm van hidrogels) die werkverrigting drasties verbeter.

Gas afsluit:

Dit is opwindend dat hierdie navorsing nie beperk is tot water nie, sommige navorsers volg 'n nuwe benadering om oormatige gas in produksie aan te pak.

Hoe doen ons dit? Olie/gas operateurs kan Date Pit/Polysulfone-samestellings gebruik om gasvloei te beheer. Polisulfon is bekend vir die maak van uitstekende filters - sterk, robuust, goed in daardie uiterste temperature en druk.

Die vermenging van daardie fyngemaalde dadelpitpoeier met polisulfon gee ons nie net 'n gasblokkerende filter wat volhoubaar is nie, maar dit verbeter die doeltreffendheid daarvan aansienlik in vergelyking met standaard materiale.

Dit help ons om beter omgewingsrentmeesters te wees deur ons afhanklikheid van sintetiese chemikalieë te verminder.

Dit het regtig my oog gevang, daar is groot potensiaal daar vir 'n olie- en gasbedryf wat sy bedrywighede op die mees volhoubare manier deur die natuur kan optimaliseer.

Gevolgtrekking

Wat fassinerend is, is dat natuurlike polimere vir toepassings in die olie- en gasbedryf vir jare na 'n "alternatiewe" benadering gelyk het.

As iemand wat die nadele van tradisionele konvensionele metodes in 'n wye reeks bedryfstoestande gesien het, glo ek dat dit meer word as net 'n lekker om te hê.

Hulle sal noodsaaklik word vir die langtermyn sukses en volhoubaarheid van die petroleumbedryf.

Hoekom voel ek so vol vertroue in daardie voorspelling?

Eenvoudig gestel, dit gaan nie net daaroor om die omgewing te red en meer volhoubaar te word nie – hierdie natuurlike polimeriese materiale presteer dikwels beter as die standaard sintetiese opsies in baie gevalle.

Wil jy meer leer oor hoe biopolimere soos Zeoturb kan help om jou olie-/gasbedrywighede te optimaliseer?

Kontak die water- en afvalwaterbehandelingsdeskundiges by Genesis Water Technologies, Inc. by 1-321-280-2742 of kontak ons ​​per e-pos by: customersupport@genesiswatertech.com om u spesifieke toepassing te bespreekioon.