Subsea injeksjon av dispergeringsmidler

Subsea injeksjon av dispergeringsmidler Er eksisterende metoder for screening &

godkjenning av produkter relevante?

Per Johan Brandvik

Seniorforsker & Professor SINTEF/NTNU

SINTEF Materialer og Kjemi Miljøteknologi - Oljevern

Beredskapsforum – Miljødirektoratet Helsfyr 9. april 2014

Dispergering av olje på overflaten

Fordeling av olje ved overflatesøl

20 m ² Sture blend etter 3 timers forvitring

Flexible application speed: Tested up to 18 knots!

Påføring av dispergeringsmiddel fra båt

Effektivitetstesting (Mackay - test)

• Medium-high energy - breaking wave

• Test duration: 10 min

• Energy:

- air-flow across the oil/water surface - generate a circular wave

- correlated to field

“Tidsvinduet” for bruk av dispergeringsmiddel En betydelig begrensning med overflateolje

5°C, 10

m/s vind

Subsea injeksjon av

dispergeringsmidler

Undervannsutslipp – UTEN kjemisk dispergering

En større andel av store oljedråper vil føre til mer vertikal oljestrøm og mere overflateolje samlet rett over utslippspunktet

Oil droplets surface forming thin oil slick

Outflow of oil and gas Sea water

temperature

Plume of entrained water, oil and hydrate/gas

Hydrate line

Courtesy of Ocean Imaging Winds @ 0850 40 ° / 16 knots

Avg winds 64 ° / 16 knots

Wind direction

Release Site May 9, Prior to Injection Test

Bilder fra undervannsdispergering GOM - Mai 9-10, 2010

Undervannsdispergering – mulig påføring

Oil droplets surface forming thin oil slick

Outflow of oil and gas Sea water

temperature

Plume of entrained water, oil and hydrate/gas

Hydrate line

Undervannsutslipp – MED kjemisk dispergering

En større andel av små oljedråper vil føre til økt innlagring, mindre overflateolje som kommer til overflaten lengre fra utslippspunktet.

Dispersant

May 10 - Etter 11 timer med dispmiddel-injeksjon

Courtesy of Ocean Imaging Winds @ 1700 120 ° / 14 knots

Avg winds 91 ° / 10 knots

Wind direction

SINTEF MiniTower

Injeksjon - testing av effektivitet

0.5 mm nozzle – 0.1 L/min 0.5 mm nozzle – 0.1 L/min + C9500 (1:100)

Injeksjon - testing av effektivitet

Testing av dispergeringsmidler

1. Screening av produkter 2. Doseringstesting

For bruk på

havoverflata kontra

ved en undervannsutblåsning

Waxy/asphaltenic crude - IFP testing on emulsified oil (200 ºC+/50% - 3800 mPas)

Surface dispersant screening - Maria

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Corexit 9500 Dasic NS Finasol OSR-52 Finasol OSR-62 Superdispersant 25

Di sp er sa nt e ffe ct iv en es s ( IFP %)

Dispersant products

Dispersant effectiveness (IFP%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

1/25 1/50 1/100 1/200

Dispersant effectiveness (IFP%)

Dispersant dossage

Dispersant effectiveness (IFP%)

Surface dispersant screening - Skarfjell

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Corexit 9500 Dasic NS Finasol OSR-52 Finasol OSR-62 Superdispersant 25

Di sp er sa nt e ffe ct iv en es s ( IFP %)

Dispersant products

Dispersant effectiveness (IFP%)

Subsurface injection effectiveness - Skarfjell

0,0 2,0 4,0 6,0 8,0 10,0 12,0 14,0 16,0

5,29 6,24 7,36 8,69 10, 2 12, 1 14, 3 16, 8 19, 9 23, 5 27, 7 32, 7 38, 5 45, 5 53, 7 63, 3 74, 7 88, 2 104 128 157 186 219 259 293 332 391 462

Re la tiv e V olu m e Dis tr ib ut io n

Droplet size (µm)

oil only

1:1000

1:500

1:250

1:100

1:50

Dispersant injection screening - Skarfjell

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

1,0

oil only 1:1000 1:500 1:250 1:100 1:50

Re la tiv e s hif t in M ean V olu m e Diam et er (- )

Dispersant to oil ratio Corexit 9500

Dasic NS

Finasol OSR 52

Superdispersant 25

Dispersant injection screening - Maria

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

1,0

oil only 1:1000 1:500 1:250 1:100 1:50

Re la tiv e s hif t in M ean V olu m e Diam et er (- )

Dispersant to oil ratio Corexit 9500

Dasic NS Finasol OSR 52 Superdispersant 25

SINTEF MiniTower testing (0.5 mm nozzle, 100 mL/min & simulated injection tool)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Corexit 9500 Dasic NS Finasol OSR-52 Finasol OSR-62 Superdispersant 25

Dispersant effectiveness (IFP%)

Dispersant products

Dispersant effectiveness (IFP%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Corexit 9500 Dasic NS Finasol OSR-52 Finasol OSR-62 Superdispersant 25

Dispersant effectiveness (IFP%)

Dispersant products

Dispersant effectiveness (IFP%) 0,0

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0

Relative shift in Mean Volume Diameter (-) Corexit 9500

Dasic NS Finasol OSR 52 Superdispersant 25

Dispersant screening - injection vs Surface

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

1,0

oil only 1:1000 1:500 1:250 1:100 1:50

Relative shift in Mean Volume Diameter (-)

Dispersant to oil ratio Corexit 9500

Dasic NS Finasol OSR 52 Superdispersant 25

Maria Skarfjell

1 4

3 2

2 3 4 1

Oppsummering - Subsea Injeksjon

 Bruk av dispergeringsmidler godkjennes pga:

 Effektivitet på aktuelle oljetype(r)

 Giftighet/biodegraderbarhet

 Godkjent beredskapsplan (start/stopp kriterier, verifisert

påføringsutstyr, monitorering av effektivitet, dokumentasjon….)

 Status overflatesøl: Forskrifter og godt etablert praksis

 Status subsea Injeksjon - mye gjenstår…?

 Forskrifter kommer?

 Testing av produkter/oljetyper & verifikasjon av utstyr?

 Beredskap/risikoanalyser  beredskapsplaner?

Takk for oppmerksomheten…!

For flere opplysninger!

Per Johan Brandvik, SINTEF

([email protected])