Clariant Oil Services hat mit HYTREAT ECO einen niedrig dosierten Hydratinhibitor erfolgreich in Offshore-Feldern in Norwegen und Großbritannien eingesetzt. Der Inhibitor vom Typ Anti-Agglomerant hält Gashydrate kontrolliert in Bewegung und sichert so den Förderstrom, während er zugleich die strengen Umweltvorgaben des OSPAR-Übereinkommens für die Nordsee erfüllt.
Der Einsatz erfolgt bei Dosiermengen, die in den Feldversuchen der Nordsee um eine Größenordnung unter jenen herkömmlicher Methanol- oder Glykolbehandlungen lagen. Damit verringern sich der Chemikalieneinsatz, der logistische Aufwand offshore und der betriebliche Aufwand der Förderung.
Gashydrate als zentrale Herausforderung der Unterwasserförderung
Die Bildung von Gashydraten zählt zu den technisch und betrieblich anspruchsvollsten Aufgaben bei der Förderung von Öl und Gas am Meeresboden. Unter hohem Druck und niedrigen Temperaturen entstehen eisähnliche Ablagerungen, die Leitungen verstopfen und sowohl die Förderung als auch die Integrität der Anlagen gefährden können.
Um dies zu verhindern, setzen die Betreiber in der Nordsee bislang große Mengen an Methanol oder Monoethylenglykol (MEG) ein, was einen erheblichen logistischen und ökologischen Aufwand mit sich bringt. HYTREAT ECO verfolgt einen anderen Ansatz: Als Hydratinhibitor vom Typ Anti-Agglomerant unterbindet er nicht die Entstehung der Hydrate, sondern hält die Partikel fein verteilt und in Bewegung, sodass sie ungehindert durch die Förderanlagen strömen.
Geringere Dosierung und Umweltverträglichkeit des Hydratinhibitors
Der wesentliche Vorteil des Hydratinhibitors liegt in der niedrigen Dosierung. In den Feldversuchen der Nordsee lagen die erforderlichen Mengen bei weniger als einem bis zwei Volumenprozent bezogen auf das geförderte Wasser und damit um eine Größenordnung unter den üblichen Methanol- oder MEG-Programmen. Daraus ergeben sich ein geringerer Chemikalieneinsatz, ein reduzierter logistischer Aufwand offshore und ein insgesamt kleinerer betrieblicher Aufwand.
Zugleich erfüllt die Technologie die Vorgaben des OSPAR-Übereinkommens, des internationalen Rahmens zum Schutz der Meeresumwelt des Nordostatlantiks, sowie die strengen Umweltanforderungen der Nordsee. Nach Angaben von Clariant ist HYTREAT ECO die erste niedrig dosierte Lösung für das Hydratmanagement, die diese Stufe der Umweltverträglichkeit erreicht. „Da die Betreiber die Förderung aus bestehenden Offshore-Anlagen ausschöpfen wollen, gewinnen Technologien, die zugleich die betriebliche Effizienz und die Umweltleistung verbessern, zunehmend an Bedeutung“, sagt George Nunes, Leiter von Clariant Oil Services.
Feldeinsätze in Norwegen und Großbritannien belegen die Praxistauglichkeit
Den Nachweis der Leistungsfähigkeit lieferten zwei Einsätze unter realen Bedingungen. In Norwegen unterstützte HYTREAT ECO das Hydratmanagement in einem Offshore-Feld in späterer Förderphase und half den Betreibern, die steigende Wasserproduktion zu bewältigen und zugleich die Abhängigkeit von der Glykol-Regeneration zu verringern. Während des Versuchs gelang das Wiederanfahren einer Förderbohrung nach einer 24-stündigen Abschaltung, die vollständig innerhalb der Hydratstabilitätszone lag und damit eines der anspruchsvollsten Szenarien der Unterwasserförderung darstellt. Die Qualität des geförderten Wassers hielt dabei durchgehend die Grenzwerte für die Einleitung ins Meer ein. Auf Grundlage dieser Ergebnisse erhielt die Technologie den Reifegrad TRL7 auf der international anerkannten neunstufigen Skala, dem Branchenmaßstab für eine im Feld nachgewiesene Leistung unter vollem kommerziellem Betrieb.
Im zweiten Einsatz ersetzte der Hydratinhibitor in einem Gaskondensatfeld in Großbritannien die bisherige Methanoleinspritzung am Meeresboden, und das unter extremer Unterkühlung. Bei Abschaltung erreichte die Unterkühlung in der Steigleitung bis zu 25 Grad Celsius bei einem Druck von 130 barg, was zu den schwersten Bedingungen zählt, die bei einem Feldeinsatz dieser Wirkstoffklasse bislang dokumentiert wurden. Sowohl im regulären Betrieb als auch beim Wiederanfahren aus dem kalten Zustand sorgte HYTREAT ECO für eine zuverlässige Kontrolle der Hydrate.
Geringerer Ressourcenaufwand als Maßstab für das Hydratmanagement
Über die unmittelbare Förderung hinaus bringt HYTREAT ECO weitere betriebliche und ökologische Vorteile. Der geringere Bedarf an Lagerung und Handhabung sowie die zu erwartenden niedrigeren Emissionen aus Transport und Einsatz der Chemikalien verringern den ökologischen Aufwand über die gesamte Versorgungskette.
„HYTREAT ECO wurde in jahrelanger Forschung und in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden entwickelt, darunter große Betreiber in der Nordsee, und zeigt, wie Innovation die Versorgungssicherheit stärken und zugleich die anspruchsvollen Umwelt- und Betriebsstandards der heutigen Offshore-Industrie erfüllen kann“, sagt Nunes. Mit Blick auf den wachsenden Druck, die Umweltleistung zu verbessern und die Förderung aus bestehenden Anlagen auszuschöpfen, setzt der Hydratinhibitor nach Darstellung des Unternehmens einen neuen Maßstab für ein ressourcenschonenderes Hydratmanagement offshore.
