डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन लाइनें-वे विफल क्यों होती हैं

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 क्षणिक इंटरफ़ेस की पहचान की गई है) यह जोखिम है कि ये अवक्षेप प्रवाह के साथ स्थानांतरित हो सकते हैं और इंजेक्शन वाल्व में और आगे कुएं में।इंजेक्शन वाल्व को अक्सर इंजेक्शन बिंदु के अपस्ट्रीम फिल्टर के साथ डिज़ाइन किया जाता है,यह एक चुनौती है,क्योंकि वर्षा के मामले में यह फ़िल्टर प्लग हो सकता है जिससे वाल्व विफल हो सकता है।

सीखे गए पाठों के अवलोकनों और प्रारंभिक निष्कर्षों के परिणामस्वरूप घटना पर एक व्यापक प्रयोगशाला अध्ययन हुआ।समग्र उद्देश्य भविष्य में इसी तरह की समस्याओं से बचने के लिए नई योग्यता पद्धतियाँ विकसित करना था।इस अध्ययन में विभिन्न परीक्षण किए गए हैं और पहचानी गई चुनौतियों के संबंध में रसायनों की जांच करने के लिए कई प्रयोगशाला तरीकों को डिजाइन (विकसित) किया गया है।

● बंद सिस्टम में फ़िल्टर रुकावटें और उत्पाद स्थिरता।

● रसायनों की संक्षारकता पर आंशिक विलायक हानि का प्रभाव।

● ठोस या चिपचिपे प्लग के निर्माण पर केशिका के भीतर आंशिक विलायक हानि का प्रभाव।

प्रयोगशाला पद्धतियों के परीक्षणों के दौरान कई संभावित मुद्दों की पहचान की गई है

● बार-बार फ़िल्टर अवरोध और खराब स्थिरता।

● केशिका से आंशिक वाष्पीकरण के बाद ठोस पदार्थों का निर्माण

● विलायक हानि के कारण PH में परिवर्तन होता है।

किए गए परीक्षणों की प्रकृति ने कुछ शर्तों के अधीन होने पर केशिकाओं के भीतर रसायनों के भौतिक गुणों में परिवर्तन से संबंधित अतिरिक्त जानकारी और ज्ञान भी प्रदान किया है।,और यह समान परिस्थितियों के अधीन थोक समाधानों से कैसे भिन्न है।परीक्षण कार्य ने थोक द्रव के बीच काफी अंतर की भी पहचान की है，वाष्प चरण और अवशिष्ट तरल पदार्थ जिससे या तो वर्षा की संभावना बढ़ सकती है और/या संक्षारण बढ़ सकता है।

स्केल अवरोधकों की संक्षारणता के लिए परीक्षण प्रक्रिया विकसित की गई और इसे शासी दस्तावेज़ में शामिल किया गया।प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए स्केल अवरोधक के इंजेक्शन को लागू करने से पहले विस्तारित संक्षारण परीक्षण किया जाना था।इंजेक्शन लाइन में रसायन का गन किंग परीक्षण भी किया गया है।

किसी रसायन की योग्यता शुरू करने से पहले कार्य का एक दायरा बनाना महत्वपूर्ण है जो रसायन की चुनौतियों और उद्देश्य का वर्णन करता हो।प्रारंभिक चरण में मुख्य चुनौतियों की पहचान करना महत्वपूर्ण है ताकि समस्या का समाधान करने वाले रसायनों के प्रकारों का चयन किया जा सके।सबसे महत्वपूर्ण स्वीकृति मानदंडों का सारांश तालिका 2 में पाया जा सकता है।

रसायनों की योग्यता

रसायनों की योग्यता में प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए परीक्षण और सैद्धांतिक मूल्यांकन दोनों शामिल हैं।तकनीकी विशिष्टता और परीक्षण मानदंड को परिभाषित और स्थापित करना होगा，उदाहरण के लिए एचएसई के भीतर,सामग्री अनुकूलता,उत्पाद स्थिरता और उत्पाद गुणवत्ता (कण)।आगे,हिमांक बिंदु,अन्य रसायनों के साथ चिपचिपाहट और अनुकूलता,हाइड्रेट अवरोधक,निर्माण जल और उत्पादित द्रव का निर्धारण किया जाना चाहिए।रसायनों की योग्यता के लिए उपयोग की जाने वाली परीक्षण विधियों की एक सरलीकृत सूची तालिका 2 में दी गई है।

तकनीकी दक्षता पर निरंतर फोकस एवं निगरानी,खुराक दरें और एचएसई तथ्य महत्वपूर्ण हैं।किसी उत्पाद की आवश्यकताएं किसी क्षेत्र या प्रक्रिया संयंत्र के जीवनकाल में बदल सकती हैं；उत्पादन दर के साथ-साथ द्रव संरचना के अनुसार भिन्न होता है।प्रदर्शन के मूल्यांकन के साथ अनुवर्ती गतिविधि,सर्वोत्तम उपचार कार्यक्रम सुनिश्चित करने के लिए नए रसायनों का अनुकूलन और/या परीक्षण बार-बार करना पड़ता है।

तेल की गुणवत्ता पर निर्भर करता है,अपतटीय उत्पादन संयंत्र में जल उत्पादन और तकनीकी चुनौतियाँ,निर्यात गुणवत्ता प्राप्त करने के लिए उत्पादन रसायनों का उपयोग आवश्यक हो सकता है,नियामक आवश्यकताएं,और अपतटीय स्थापना को सुरक्षित तरीके से संचालित करना।सभी क्षेत्रों में अलग-अलग चुनौतियाँ हैं, और आवश्यक उत्पादन रसायन क्षेत्र-दर-क्षेत्र और ओवरटाइम में भिन्न होंगे।

योग्यता कार्यक्रम में उत्पादन रसायनों की तकनीकी दक्षता पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है,लेकिन रसायन के गुणों पर ध्यान देना भी बहुत जरूरी है,जैसे स्थिरता,उत्पाद की गुणवत्ता और अनुकूलता।इस सेटिंग में अनुकूलता का अर्थ तरल पदार्थों के साथ अनुकूलता है,सामग्री और अन्य उत्पादन रसायन।यह एक चुनौती हो सकती है.किसी समस्या को हल करने के लिए किसी रसायन का उपयोग करना वांछनीय नहीं है ताकि बाद में पता चले कि रसायन नई चुनौतियों में योगदान देता है या पैदा करता है।शायद रसायन के गुण ही सबसे बड़ी चुनौती हैं, न कि तकनीकी चुनौती।

विशेष ज़रूरतें

आपूर्ति किए गए उत्पादों के निस्पंदन पर विशेष आवश्यकताओं को उपसमुद्र प्रणाली और निरंतर इंजेक्शन डाउनहोल के लिए लागू किया जाना चाहिए।रासायनिक इंजेक्शन प्रणाली में छलनी और फिल्टर टॉपसाइड इंजेक्शन प्रणाली से डाउनस्ट्रीम उपकरण पर विनिर्देश के आधार पर प्रदान किए जाने चाहिए,पंप और इंजेक्शन वाल्व,डाउनहोल इंजेक्शन वाल्व के लिए।जहां रसायनों के डाउनहोल निरंतर इंजेक्शन को लागू किया जाता है, रासायनिक इंजेक्शन प्रणाली में विनिर्देश उच्चतम गंभीरता के साथ विनिर्देश पर आधारित होना चाहिए।यह शायद इंजेक्शन वाल्व डाउनहोल पर फ़िल्टर है।

इंजेक्शन चुनौतियाँ

इंजेक्शन प्रणाली गर्भनाल उपसमुद्र प्रवाह रेखा की 3-50 किमी की दूरी और कुएं में 1-3 किमी नीचे का संकेत दे सकती है।चिपचिपापन और रसायनों को पंप करने की क्षमता जैसे भौतिक गुण महत्वपूर्ण हैं।यदि समुद्र तल के तापमान पर चिपचिपाहट बहुत अधिक है, तो रसायन को रासायनिक इंजेक्शन लाइन के माध्यम से समुद्र के नीचे नाभि में और समुद्र के नीचे इंजेक्शन बिंदु या कुएं में पंप करना एक चुनौती हो सकती है।चिपचिपाहट अपेक्षित भंडारण या परिचालन तापमान पर सिस्टम विनिर्देश के अनुसार होनी चाहिए।प्रत्येक मामले में इसका मूल्यांकन किया जाना चाहिए,और सिस्टम पर निर्भर होगा.तालिका के अनुसार रासायनिक इंजेक्शन दर रासायनिक इंजेक्शन में सफलता का एक कारक है।रासायनिक इंजेक्शन लाइन को प्लग करने के जोखिम को कम करने के लिए，इस प्रणाली में रसायनों को हाइड्रेट अवरोधक (यदि हाइड्रेट्स की संभावना हो) होना चाहिए।सिस्टम में मौजूद तरल पदार्थ (संरक्षण तरल पदार्थ) और हाइड्रेट अवरोधक के साथ संगतता का प्रदर्शन करना होगा।वास्तविक तापमान (न्यूनतम संभव परिवेश तापमान) पर रसायन की स्थिरता परीक्षण,परिवेश का तापमान,समुद्र के अंदर का तापमान,इंजेक्शन तापमान) पारित करना होगा।

दी गई आवृत्ति पर रासायनिक इंजेक्शन लाइनों को धोने के लिए एक कार्यक्रम पर भी विचार किया जाना चाहिए।रासायनिक इंजेक्शन लाइन को विलायक के साथ नियमित रूप से फ्लश करना एक निवारक प्रभाव दे सकता है，जमा होने से पहले संभावित जमा को हटाने के लिए ग्लाइकोल या सफाई रसायन का उपयोग करें और इससे लाइन बंद हो सकती है।फ्लशिंग तरल पदार्थ का चुना हुआ रासायनिक समाधान होना चाहिएइंजेक्शन लाइन में रसायन के साथ संगत।

कुछ मामलों में रासायनिक इंजेक्शन लाइन का उपयोग क्षेत्र के जीवनकाल और तरल स्थितियों में विभिन्न चुनौतियों के आधार पर कई रासायनिक अनुप्रयोगों के लिए किया जाता है।जल निष्कासन से पहले प्रारंभिक उत्पादन चरण में मुख्य चुनौतियाँ जीवनकाल के अंत में अक्सर बढ़े हुए जल उत्पादन से संबंधित चुनौतियों से भिन्न हो सकती हैं।गैर-जलीय विलायक आधारित अवरोधक जैसे डामर एनी अवरोधक से जल आधारित रसायन जैसे स्केल अवरोधक में परिवर्तन अनुकूलता के साथ चुनौतियां दे सकता है।इसलिए जब रासायनिक इंजेक्शन लाइन में रसायन बदलने की योजना बनाई जाती है तो स्पेसर्स की अनुकूलता और योग्यता और उपयोग पर ध्यान देना महत्वपूर्ण है।

सामग्री

सामग्री अनुकूलता के संबंध में,सभी रसायन सील के अनुकूल होने चाहिए,इलास्टोमर，रासायनिक इंजेक्शन प्रणाली और उत्पादन संयंत्र में उपयोग किए जाने वाले गैसकेट और निर्माण सामग्री।निरंतर इंजेक्शन डाउनहोल के लिए रसायनों (जैसे अम्लीय स्केल अवरोधक) की संक्षारणता के लिए परीक्षण प्रक्रिया विकसित की जानी चाहिए।प्रत्येक अनुप्रयोग के लिए रसायनों के इंजेक्शन को लागू करने से पहले विस्तारित संक्षारण परीक्षण किया जाना चाहिए।

बहस

निरंतर डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन के फायदे और नुकसान का मूल्यांकन करना होगा।डीएचएस वोर उत्पादन टयूबिंग की सुरक्षा के लिए स्केल इनहिबिटर का निरंतर इंजेक्शन कुएं को स्केल से बचाने का एक शानदार तरीका है।जैसा कि इस पेपर में बताया गया है, निरंतर डाउनहोल रासायनिक इंजेक्शन के साथ कई चुनौतियाँ हैं,हालाँकि जोखिम को कम करने के लिए समाधान से जुड़ी घटनाओं को समझना महत्वपूर्ण है।

जोखिम को कम करने का एक तरीका परीक्षण पद्धति के विकास पर ध्यान केंद्रित करना है।ऊपरी हिस्से या समुद्र के अंदर रासायनिक इंजेक्शन की तुलना में कुएं के नीचे अलग और अधिक गंभीर स्थितियां होती हैं।डाउनहोल में रसायनों के निरंतर इंजेक्शन के लिए रसायनों की योग्यता प्रक्रिया में स्थितियों में इन परिवर्तनों को ध्यान में रखना होगा।रसायनों की योग्यता उस सामग्री के अनुसार बनाई जानी चाहिए जिसके संपर्क में रसायन आ सकते हैं।अनुकूलता योग्यता और उन स्थितियों पर परीक्षण की आवश्यकताओं को अद्यतन और कार्यान्वित करना होगा जो इन प्रणालियों के तहत काम करने वाली विभिन्न अच्छी जीवनचक्र स्थितियों को यथासंभव करीब से दोहराते हैं।परीक्षण पद्धति के विकास को और अधिक यथार्थवादी और प्रतिनिधि परीक्षणों के लिए विकसित करना होगा।

इसके साथ ही,सफलता के लिए रसायनों और उपकरणों के बीच परस्पर क्रिया आवश्यक है।इंजेक्शन रासायनिक वाल्वों के विकास में रासायनिक गुणों और कुएं में इंजेक्शन वाल्व के स्थान को ध्यान में रखना होगा।परीक्षण उपकरण के हिस्से के रूप में वास्तविक इंजेक्शन वाल्वों को शामिल करने और योग्यता कार्यक्रम के हिस्से के रूप में स्केल अवरोधक और वाल्व डिजाइन के प्रदर्शन परीक्षण को शामिल करने पर विचार किया जाना चाहिए।स्केल अवरोधकों को योग्य बनाना,मुख्य ध्यान पहले प्रक्रिया चुनौतियों और पैमाने पर अवरोध पर रहा है,लेकिन अच्छे पैमाने पर अवरोधन स्थिर और निरंतर इंजेक्शन पर निर्भर करता है।स्थिर और निरंतर इंजेक्शन के बिना पैमाने की संभावना बढ़ जाएगी।यदि स्केल इनहिबिटर इंजेक्शन वाल्व गंदा है और द्रव धारा में कोई स्केल इनहिबिटर इंजेक्शन नहीं है,कुएँ और सुरक्षा वाल्व पैमाने से सुरक्षित नहीं हैं और इसलिए सुरक्षित उत्पादन ख़तरे में पड़ सकता है।योग्यता प्रक्रिया में प्रक्रिया चुनौतियों और योग्य स्केल अवरोधक की दक्षता के अलावा स्केल अवरोधक के इंजेक्शन से संबंधित चुनौतियों का भी ध्यान रखना होता है।

नए दृष्टिकोण में कई अनुशासन शामिल हैं और विषयों और संबंधित जिम्मेदारियों के बीच सहयोग को स्पष्ट करना होगा।इस एप्लिकेशन में टॉपसाइड प्रक्रिया प्रणाली है,समुद्र के नीचे के टेम्प्लेट और कुएं का डिज़ाइन और पूर्णताएं शामिल हैं।रासायनिक इंजेक्शन प्रणालियों के लिए मजबूत समाधान विकसित करने पर ध्यान केंद्रित करने वाले बहु-अनुशासन नेटवर्क महत्वपूर्ण हैं और शायद सफलता का रास्ता भी हैं।विभिन्न विषयों के बीच संचार महत्वपूर्ण है;विशेष रूप से उन रसायनज्ञों के बीच घनिष्ठ संचार महत्वपूर्ण है जिनके पास लागू रसायनों पर नियंत्रण है और उन इंजीनियरों के पास जिनके पास कुएं में उपयोग किए गए उपकरणों पर नियंत्रण है।पूरी प्रक्रिया की जटिलता को समझने के लिए विभिन्न विषयों की चुनौतियों को समझना और एक-दूसरे से सीखना आवश्यक है।

निष्कर्ष

● डीएचएस वोर की सुरक्षा के लिए स्केल इनहिबिटर का निरंतर इंजेक्शन, उत्पादन टयूबिंग स्केल के लिए कुएं की सुरक्षा के लिए एक शानदार तरीका है

● चिन्हित चुनौतियों का समाधान करना,निम्नलिखित सिफ़ारिशें हैं：

● एक समर्पित डीएचसीआई योग्यता प्रक्रिया निष्पादित की जानी चाहिए।

● रासायनिक इंजेक्शन वाल्वों के लिए योग्यता विधि

● रासायनिक कार्यक्षमता के लिए परीक्षण और योग्यता विधियाँ

● विधि विकास

● प्रासंगिक सामग्री परीक्षण

● बहु-विषयक अंतःक्रिया जहां शामिल विभिन्न विषयों के बीच संचार सफलता के लिए महत्वपूर्ण है।

स्वीकृतियाँ

लेखक इस काम को प्रकाशित करने की अनुमति के लिए स्टेटोइल एएस ए को और चित्र 2 में छवि के उपयोग की अनुमति देने के लिए बेकर ह्यूजेस और शलम्बरगर को धन्यवाद देना चाहते हैं।