A unit for automatic detection and reduction of produced water

Uønsket vannproduksjon er en av de største utfordringene oljeindustrien har i dag og kan i sin ytterste konsekvens bety tidlig stenging eller plugging av brønner. En reduksjon eller utsettelse av produsert vann som kan gi økt levetid for brønnen vil derfor være av stor verdi for operatørselskapene. Det innovative koseptet i dette prosjektet er utviklingen av et integrert, permanent, kosteffektivt og multifunksjonelt system kalt RESGUARD. Systemet vil bli integrert i rørledningene i nye brønner og vil detektere og redusere vannproduksjonen uten energibruk, intervensjoner eller kabler. RESGUARD virker gjennom autonomt reagerende polymerer som reduserer den totale vanninntrengningen og samtidig tillater effektiv produksjon av hydrokarbonfluider. Fra polymerene frigjøres det samtidig sporstoffer som avslører i hvilke soner det er vanninntregning. RESGUARD skal introdusere minimal risiko og skal kunne fjernes ved behov. En slik multifunksjonell enhet vil kunne øke utvinningsgraden av olje og samtidig redusere mengde produsert vann som må håndteres, og vil med dette også kunne bidra til å redusere miljøpåvirkning gjennom utslipp. Man vil også unngå risiko forbundet med intervensjoner og plassering av plugger og kjemikalier, og enheten vil bidra vesentlig til å forbedre eksisterende praksis for reservoarstyring. Utviklingen gjøres i samarbeid med SINTEF, basert på eksisterende ekspertise innen polymere materialer. Det er til nå utviklet mange ulike materialer med ulik overflatekjemi, porøsitet og svelling i vann, og prosjektet er nå i sluttfasen av kartleggingen og optimaliseringen av disse egenskapene mht vannreduksjon. I testene etterlignes reelle innstrømningsrater i oljeproduserende brønner, og materialenes respons på hydrokarboner og vann enkeltvis og i blanding er blitt testet, og også funksjonalitet og levetid under eksponering for brønnfluider og sand. Det gjøres også simuleringer for å verifisere funksjonalitet under ulike scenarier i og rundt brønnen. De resulterende materialegenskapene vil danne grunnlaget for hvordan RESGUARD integreres i kompletteringen på en mest mulig fleksibel måte.

The objective of the project is to develop a permanent automatic water reducing unit for conformance control. As a permanent conformance control unit, this will avoid the risks with logging, interventions and placement of plugs and chemicals. The water re ducing unit (WRU) completion is comprised of polymer matrix systems which respond automatically and differently to the types of produced well fluid, and will be integrated seamlessly in the completion. Matrix systems will be designed to allow produced oil to go unhindered through the systems, while reducing the inflow and production of formation water, injection water or mixture of both. The matrix systems may further contain unique chemical tracers that serve to verify the reduction of water inflow in th ese particular zones. In order to succeed in developing such a WRU, it is essential to combine the knowledge of surface science and material properties, such as hydrophilic/hydrophobic and porous properties. The most critical challenge is to obtain a mat erial that allows the oil to pass through and at the same time hinder the water. It is also a challenge to make it reversible if the water content goes down over time. In addition the unit need to be stable at well conditions such as pressure and temperat ure and when exposed to well fluids. The water reducing unit to be developed in this project detects and reduces water production and simultaneously identifies the location of water breakthrough, while simultaneously allowing for efficient production of hydrocarbon fluids. Such a multi-function unit will increase the oil recovery and reduce the need for handling large volumes of produced water, thus likely reducing the environmental footprint. As a permanent conformance control unit, it will avoid the r isks with logging and placement of plugs and chemicals. It will significantly improve reservoir management practices.