Operatore nel settore di petrolio e gas nel Mare del Nord.
Monitoraggio della sabbia intrappolata a monte in più teste di pozzo.
Una piattaforma offshore nel Mare del Nord ha avviato le operazioni alla fine del 2015 prestando particolare attenzione al mantenimento dell'integrità degli asset a lungo termine. La strategia dell'operatore per ciò che riguarda la gestione delle sabbia consisteva nell'ottimizzare l'efficienza operativa, bilanciando al contempo sicurezza e integrità della struttura. Fin dalla prima produzione di petrolio, la piattaforma ha fatto registrare tassi elevati di efficienza produttiva, superiori al 97%, e intende mantenere questo livello così alto.
Il problema nei casi di produzione a tassi così elevati è che aumentano le probabilità che i pozzi inizino a produrre sabbia dopo un periodo di tempo relativamente breve, specialmente nei giacimenti più sabbiosi o se vengono implementate soluzioni per massimizzare il recupero di idrocarburi. Uno dei problemi principali in questi casi è che le particelle di sabbia intrappolate nei fluidi prodotti sono abrasive ed erodono tubazioni, valvole e altre apparecchiature di superficie. Nel corso del tempo, l'erosione può causare perdite di metallo, rotture di tubi o valvole o persino perdite. Si creano quindi le condizioni di un rischio reale per l'integrità della struttura e l'operatore può trovarsi costretto a ridurre i tassi di produzione al fine di ridurre al minimo la sabbia intrappolata, compromettendo di conseguenza l'efficienza operativa. Si stima che un calo del 5% della produzione presso questo sito genererebbe 285.000 dollari USA di mancati ricavi ogni giorno.
L'operatore ha deciso di installare su tutti i 15 pozzi i monitor acustici per la sabbia (SAM) Emerson (Immagine 1) per integrare le sonde per la sabbia intrusive Emerson già esistenti. I rilevatori acustici sono in grado di individuare all'istante la presenza di sabbia, convertendo il rumore ultrasonico dell'impatto delle particelle in un output quantificato. Tutti i rilevatori sono stati calibrati mediante iniezione di sabbia, per garantire una quantificazione accurata della sabbia intrappolata e acquisire quindi una buona comprensione del rischio specifico di erosione. In parallelo, il segnale prodotto dai rilevatori acustici è correlato al tasso di erosione e alla perdita di spessore delle pareti stimata da altri sensori. In questo modo si aumenta l'affidabilità delle misure e si forniscono ulteriori garanzie durante le operazioni.
Grazie all'alta sensibilità dei sensori SAM di Emerson, i pozzi vengono monitorati in modo costante, rilevando con precisione l'accumulo di sabbia in tempo reale, anche nei pozzi con concentrazioni ultra-basse di sabbia nel fluido. Per i pozzi di questo sito sono stati rilevati tassi di sabbia compresi tra zero e 0,0015 g/s e un tasso di perdita di metallo inferiore a 0,001 mm/anno (dati di riferimento del gennaio 2024). Con questi indicatori delle prestazioni chiave disponibili, l'operatore può gestire con sicurezza l'aumento dei tassi di produzione di petrolio con la certezza di non impattare sull'integrità della struttura.
Il grafico che segue illustra i dati di uno dei pozzi, che evidenziano un accumulo di sabbia trascurabile al di sotto di 1 kg nel corso di un mese, suggerendo un tasso di produzione di sabbia inferiore a 0,0003 g/s. I dati evidenziano: 1) velocità del flusso: 2/635 m/s, 2) perdita indicativa di metallo <0,001 mm/anno e 3) massa di sabbia accumulata <1 kg/mese, tasso di sabbia 0,0003 g/s.
Dato il ridotto tasso di estrazione di sabbia, il grafico non evidenzia alcun cambiamento evidente nella curva di perdita di metallo, a indicare chiaramente che questo livello di produzione di sabbia non ha alcun impatto erosivo significativo su tubi o altri componenti critici dell'infrastruttura dei pozzi.
Se la massa o la velocità della sabbia di uno qualsiasi dei pozzi dovesse superare la soglia minima, scatterebbe un allarme a cui l'operatore può reagire immediatamente eseguendo le regolazioni guidate dai dati per ottimizzare i tassi di produzione.
Con il monitoraggio della velocità della sabbia e del suo impatto erosivo in tempo reale, l'operatore può anche eseguire la manutenzione predittiva prevedendo potenziali guasti delle apparecchiature e adottando quindi misure preventive per evitare tempi di fermo non pianificati.
Mediante il monitoraggio di sabbia ed erosione in tempo reale l'operatore può raggiungere con sicurezza i propri obiettivi di produzione, nella consapevolezza che gli asset non sono a rischio a causa dell'estrazione di sabbia. In questo caso, elaborando i dati rilevato con il monitoraggio in tempo reale di sabbia ed erosione, l'operatore può controllare attivamente i livelli di produzione di sabbia e rilevare i potenziali effetti erosivi sulle apparecchiature. Questa tecnologia non solo offre certezze, ma consente anche all'operatore di mantenere tassi di produzione ottimali e garantire l'integrità della struttura nel tempo.
La capacità di controllare in tempo reale gli aspetti relativi all'integrità nella produzione di petrolio è lo strumento migliore per migliorare i risultati finanziari. In questo caso l'implementazione di sistemi di monitoraggio di sabbia ed erosione in tempo reale di Emerson ha prodotto un ROI rapido, con un recupero dell'investimento indicativo in meno di 3 giorni.
Per ulteriori informazioni, visitare il sito
Emerson.com/Corrosion-Erosion
