Jakter på kjemisk «kinderegg»


Forskere ved UiS har gått løs på en nesten umulig oppgave. Med støtte fra Total E&P Norge AS skal de forsøke å utvikle nye kjemikalier som motvirker avleiringer bedre enn noe stoff vi kjenner i dag.

Avleiring, eller «scaling» på engelsk, er et problem som kan oppstå i brønner og rørledninger for olje og gass. Det skjer typisk når det blir endring i trykk og temperatur, eller når det blir sprøytet inn sjøvann i reservoaret – en vanlig metode for å øke utvinningen av olje fra feltet.

Når sjøvannet blandes med vannet inne i bergformasjonen, kan det oppstå en kjemisk reaksjon. Hvis ionene i de to ulike vanntypene har ulik og relativ høy ladning, bindes de til hverandre og danner et fast stoff.

Dette skjer når vannet følger med olje, gass og kondensat opp av bakken og videre gjennom stigerør eller transportledninger.

Versting
Den verste formen for avleiring er bariumsulfat. Positivt og negativt ladde ioner binder seg så kraftig til hverandre at stoffet blir knallhardt. Resultatet er avleiringer som snevrer inn rørene og hemmer transporten. I ekstreme tilfeller kan problemet bidra til at hele felt må stenges ned.

Derfor forsøker oljeselskapene å motvirke avleiringer. Blant annet har de utviklet kjemiske stoffer som kalles «scale inhibitors». Disse stoffene kan sprøytes kontinuerlig ned i brønnen, de lavere delene av borestrengen eller ventiltreet, avhengig av hvor risikoen for avleiring befinner seg, og hvor stor den er.

Problem på krevende felt
I noen sammenhenger kan det også være nødvendig å jevnlig sprøyte inn kjemikalier i reservoaret med et forsiktig pumpetrykk. På bransjespråket kalles dette «squeeze treatment», og det er denne operasjonen forskningsprosjektet ved UiS går ut på.

Brukt riktig kan slike stoffer forhindre avleiring før den oppstår. Men i noen situasjoner må operatøren bruke så store mengder kjemikalier at produksjonen må stoppes midlertidig, og dette må gjentas ganske jevnlig.

På krevende oljefelt, for eksempel de med høy temperatur, blir effekten redusert slik at man må gjennomføre disse innsprøytningene enda oftere. Forskning må til for å finne bedre kjemikalier.

Helt nytt stoff
Nylig startet professor Malcolm Kelland opp et nytt prosjekt. Det er støttet av Total E&P Norge AS, et av verdens største olje- og gasselskaper, med inntil 4,6 millioner kroner. Kelland og postdoktor Mohamed Mady skal forsøke å utvikle et helt nytt stoff.

Det må være et «kinderegg» som inneholder følgende tre egenskaper:

  • Miljøvennlig
  • Effektiv på høy temperatur
  • Lett å spore i ettertid, slik at man kan se virkningen av ulike doser

Tre ting må klaffe
– Problemet er at et stoff som er bra på ett eller to av disse punktene, som regel er dårlig på det tredje. For å lykkes må vi kunne huke av alle tre boksene, sier Kelland. 

Han legger ikke skjul på at prosjektet er svært vanskelig, og at mye skal klaffe for å oppnå suksess.

– Vi skal prøve på noe som ingen i industrien har klart tidligere, sier professoren, som er leder for forskningsområdet Grønne oljefeltkjemikalier.

Eksperimenter
Arbeidet vil gå ut på å sette sammen nye stoffer og teste dem ut i laboratorieeksperimenter.

– Vi kommer til å lete etter ideer som finnes i litteraturen, tilpasser dem til behovet fra oljeindustrien og prøve dem ut i nye sammenhenger. Det fins mange polymerer der ute som har vært utviklet for helt andre formål, eller kanskje ingen spesielle formål i det hele tatt. Vi har ingen garanti, men det kan bli spennende, sier Kelland.


Sist oppdatert av Leiv Gunnar Lie (19.03.2015)

Skriv ut artikkel print symbol
Postdoc Mohamed Mady og professor Malcolm Kelland ved UiS viser fram en stor klump med avleiring fra et rør i oljeindustrien
Postdoc Mohamed Mady og professor Malcolm Kelland ved UiS vil finne en kur mot dette: avleiring fra rør i oljeindustrien.