INNOVAZIONE E TECNOLOGIA

Utilizzo del sistema dfi ricircolo dei fluidi di perforazione

Operate in Extreme Environments

Sviluppare tecnologie per esplorare e produrre idrocarburi in ambienti estremi significa non solo accrescere la disponibilità di risorse per soddisfare la domanda di energia del pianeta, ma anche stimolare l’industria petrolifera a ampliare il portafoglio di opzioni e tecnologie energetiche.
I volumi di idrocarburi potenzialmente da scoprire in aree estreme – diverse centinaia di miliardi di barili – rappresentano un patrimonio di grande valore, da difendere e salvaguardare.
E’ obiettivo strategico di eni raggiungere l’eccellenza operativa in nuovi bacini con queste caratteristiche – acque profonde, zone artiche, strutture geologiche complesse e aree sensibili – puntando al massimo livello di sostenibilità delle operazioni.

Per eni la minimizzazione dell’ impronta ambientale è una condizione fondamentale di accesso in aree a elevata vulnerabilità.
È necessario operare con maggiore accuratezza delle tecniche sismiche, minori pozzi esplorativi, superiore efficienza di perforazione, riduzione dei tempi e degli spazi necessari.
Per operare in ambienti estremi inoltre è necessario spostare il limite delle capacità tecnologiche su tutto il processo, dalla esplorazione alla perforazione, dalla produzione al trattamento degli idrocarburi.

Eni Near Balance Drilling
Flow Assurance

Eni Near Balance Drilling (ENBD)
ENBD è una tecnologia proprietaria sviluppata con l'obiettivo di mantenere il valore ottimale della pressione in pozzo in tutte le fasi della perforazione. Utilizza un innovativo sistema di ricircolo dei fluidi di perforazione e relativo controllo della pressione che permette di smorzare le tipiche oscillazioni dovute al fermo della circolazione nel cambio delle aste o in qualunque altra operazione di pozzo. E' così possibile perforare giacimenti con elevate sovrapressioni o perforare pozzi inclinati e/o orizzontali dove il ricircolo continuo del fluido di perforazione garantisce una più efficace pulizia del foro dai detriti della perforazione.

Particolare della valvola per il ricircolo del fluido di perforazione della tecnologia ENBD

Generalmente, lungo il percorso dal giacimento alle strutture di stoccaggio, i fluidi estratti subiscono significative variazioni di pressione e temperatura. Questi cambiamenti, oltre a modificare il rapporto liquido/vapore e la composizione dei fluidi, inducono numerosi effetti chimico-fisici, come la diminuzione della solubilità di alcune classi di composti o la creazione di nuove fasi. La presenza di parecchie fasi nelle condotte di trasporto (sia in pozzo sia in superficie) genera inoltre complessi fenomeni reologici e fluidodinamici.
Tutte queste trasformazioni, non previste dai modelli termodinamici e fluidodinamici di base, incidono spesso negativamente sul trasporto.

La Flow Assurance è la disciplina tecnica che affronta questi fenomeni e i loro effetti sulla produzione di idrocarburi, garantendo il raggiungimento degli obiettivi di produzione del sistema di estrazione e trasporto. In pratica comprende la previsione dei problemi dovuti al comportamento delle sostanze trasportate (gas, liquidi e solidi sia separati sia in condizioni multifase), la loro prevenzione e la risoluzione.

Schema della Flow Assurance

Problemi tipici:

accumulo di cere, asfalteni, incrostazioni inorganiche o sabbia
formazione improvvisa di tappi di idrati
regimi di flusso inaccettabili, quali “severe slugging‘ (grosse ondate di liquido intervallate da gas associate ad elevate oscillazioni di pressione)
mancanza della pressione di reservoir necessaria a estrarre gli idrocarburi fino agli impianti di ricezione
aumento delle perdite di carico, causate da emulsioni molto viscose
fenomeni di erosione dovuta alle alte velocità del fluido o alla sabbia
accumulo di depositi di sabbia o di liquidi nelle condotte
difficoltà di riavviamento a causa di fluidi ad alto “yield stress‘ (sforzo sterile), in particolare a basse temperature
fenomeni di corrosione dovuta alla presenza di acqua o alla bagnabilità delle superfici in emulsioni

Soluzioni:

iniezione continua di prodotti chimici inibitori della deposizione, oppure utilizzo batch di solvente per sciogliere i depositi o utilizzo regolare di pig per rimuovere meccanicamente i depositi dalle condotte
iniezione di inibitori degli idrati (termodinamico, cinetico o colloidale)
opportuna selezione del diametro e del percorso delle tubazioni o controllo attivo del flusso (mediante valvole o prodotti chimici)
tecnologie di pompaggio downhole o di superficie, pompaggio multifase, gaslift
utilizzo di anti-emulsionanti
opportuna selezione del diametro delle tubazioni o dei materiali
prevenzione/controllo della venuta di sabbia
pigging periodico
prodotti chimici per la riduzione dello “yield stress‘ (ad esempio, tramite la riduzione del “pour point‘ o la rottura di emulsioni)
prodotti chimici per la riduzione
isolamento termico ottimale o riscaldamento attivo
applicazione di inibitori della corrosione, pigging o opportuno rivestimento interno

Tecnologie disponibili in Eni:

PRIMEFLO® (tecnologia per le operazioni) permette l'individuazione di restrizioni e ostruzioni in condotte e pozzi in modo non invasivo, mediante la generazioni di transitori di portata e la misura di dati di pressione ad un solo estremo della condotta.
MAST - Multiphase flow Analysis and Simulation of Transitions (tecnologia per progettazione): è un simulatore monodimensionale transitorio di flussi multifase per studi di flow assurance in grado di riprodurre e prevedere il comportamento di sistemi multifase complessi, al fine di ottimizzare la progettazione delle condotte e garantire regimi di flussi adeguati.