View Project

Norwegian AI Directory

Always Clean Cooler pilot: A subsea cooler that enables long distance cost effective transport of oil and gas.


Description:

EMPIG AS har utviklet en ny «Flow Assurance»-metode; et kompakt system som kjøler flerfase hydrokarbon-produksjon under terskeltemperaturen for hydrat- og voksdannelse, samtidig som potensialet for nedstrøms utfelling og avsetning fjernes. Systemet, som har fått navnet «Always-clean Cooling System» - ACS, muliggjør transport av kald og stabil flerfase produksjon over svært lange avstander. Konseptet er kjent som Cold Flow, og kan være utløsende for bærekraftig og økonomisk utbygging av tidligere utilgjengelige felt og områder. Når hydrokarboner hentes opp fra et reservoar, og transporteres rørledninger langs havbunnen, er det under høy temperatur og trykk. I denne tilstanden er voks- og hydratpartikler oppløst i væsken. Eksisterende metoder for sikker transport (Flow Assurance) baserer seg på injeksjon av kjemikalier, termisk isolasjon og varmesystemer (DEH og EHT). Kjemikaliene senker terskeltemperaturen der voks- og hydratpartikler felles ut som faststoff, og varmesystemene er designet for å kontinuerlig holde rørstrømmen varm (over terskeltemperaturen). Prosessene er svært energikrevende, har stor miljøpåvirkning (CO2-avtrykk) og representerer en betydelig kostnadsdriver for industrien. EMPIG snur dette på hodet med vår ACS - istedenfor å jobbe mot naturen, ved å holde produksjonen varm i et kaldt miljø, virker ACS med naturen og lar produksjonen kjøles ned i en trygg og stabil prosess. Hydrat- og voksutfellinger som dannes og avsettes i kjøleprosessen, håndteres med en kombinasjon av to metoder; 1. sekvensiell oppvarming ved bruk av induksjon, og 2. resirkulering av små voks/hydratpartikler i en seeding-prosess. En ekstern robot følger rørene i kjøleren og smelter kun kontaktlaget mellom innvendig rørvegg og voks/hydratavsetningene. På den måten fjernes avsetningene i fast form og små, stabile partikler følger rørstrømmen videre gjennom kjøleren og nedstrøms rørlinjer. Samtidig som at innsiden holdes ren, sørger roboten for at utsiden holdes ren ved hjelp av skånsomme børster. På den måten opprettholdes full kjøleeffekt, som videre tillater et optimalisert design på kjøleren og full produksjonskapasitet gjennom hele levetiden. Metodene opererer uten kjemikalier og kan produsere en flerfasestrøm uten fare for nedstrøms plugging. Behovet for pigging, kontinuerlig varme (EHT/DEH) og bruk av termisk isolasjon av rør fjernes også. Hovedmålsetningen for DEMO2000-prosjektet er at alle "byggeklossene" i Cold Flow-systemet skal modnes til minimum TRL 4 (0-7, API17-skala) gjennom en kombinasjon av systemtilpasninger, utvikling og testing. Resultatet blir at teknologien modnes til et nivå der den kan tas inn i feltutvikling og planlegging av feltpilot. Det er utviklet en optimalisert og marinisert mekanisk løsning for ACS som skal gjennomgå tester i DORA II, en tørr-dokk i Trondheim som kan fylles med sjøvann fra Trondheimsfjorden. Anlegget legger til rette for kvalifiseringstesting i et marint miljø. I løpet av Q1-Q3 2020 ble det utviklet en undervannskjøler (5x5x4m) som skal brukes i kvalifiseringstestingen i DORA II, og Kværner produserte strukturen som ble levert i Trondheim mars 2021. Det er også utviklet en robot-løsning og et styringssystem for denne, som ble produsert og levert gjennom Q2 2021, og en komplett systemtest startet i juni 2021. Roboten er designet med tanke på installasjon, trekkbarhet og ROV-håndtering og det ble gjennomført en rekke tester på dette i DORA II i perioden mars-oktober 2021. Resultatet fra den marine testing i DORA II er TRL 4 på den mekaniske løsningen for EMPIG ACS, og det jobbes for tiden med å fullføre en langtidstest der systemet kjøres under vann i tre måneder. Det planlegges med en oppgradering av eksisterende testanlegg (flow loop) på Tiller. Testanlegget på Tiller ble bygget i forrige fase (PETROMAKS2 2017-2019) der kjerneteknologien (kjøle ned + fjerne voks/ hydratavsetninger) ble kvalifisering til TRL 4 (0-7). En opprustet rigg for videre testing gjør det mulig å gjøre 1-1 tester på nye pilot-fluider, vi får jobbet videre med nedstrøms-verifikasjon (100% inert/ stabil) og vi får en utvidet testsesong. I sum vil oppgraderingene gi oss en testrigg tilpasset industrialisert løsning. Innledende arbeid er gjort, og det er satt opp et detaljert plan og kostnadsramme for ønskede oppgraderinger som vil bli implementert i 2022. Operatørpartnerne i prosjektet er involvert i detaljering av kvalifiseringsplan og feltstudier på systemnivå (teknoøkonomisk og CO2). TotalEnergies kom nylig inn som ny operatørpartner i prosjektet, med bred erfaring og kunnskap fra tidligere utvikling av cold-flow teknologi. Ved å forankre planen og studier tidlig blir det enklere for operatørene å evaluere potensielle pilot-felt med tanke på beslutningstidspunkt for fremtidig feltplanlegging når teknologien når TRL4 gjennom Q2 2023.


Project leader: Thomas Sperle

Started: 2020

Ends: 2023

Category: Næringsliv

Sector: Næringsliv

Budget: 12260000

Institution: EMPIG AS

Address: