Ny beläggning skyddar oljerören mot isbildning

2012-06-05 14:08  
En bit gashydrat från havsbotten utanför Oregon

Hydrater, som pluggar igen oljeborrarnas utrustning, är ett stort problem i oljebranschen. När den isliknande blandningen av olja och vatten pluggat igen rören är den nästan omöjlig att få bort. Men nu har amerikanska forskare tagit fram en beläggning som hindrar hydraterna från att fästa i rören.

Det tog lång tid innan oljeutsläppen i Mexikanska Gulfen för två år sedan kunde stoppas. Stora mängder hydrat pluggade igen pumpar, rör och den stora tratt som oljebolaget BP försökte sätta över läckan. Den isliknande hydraten bildas när oljan sprutar ut i vattnet, och ställer till med problem för oljeborrare världen över.

Nedisningen av hydrater är ett tilltagande problem eftersom oljebolagen letar sig till allt kallare platser och större havsdjup i sin jakt efter nya oljekällor.

Hydraterna bildas då varm gas från oljekällan kommer upp i det kalla havsvattnet och svalnar. Under det höga trycket blandar sig gasen med vattnet och bildar isliknande proppar av hydrat, som är en kristallin förening av vatten och gas som påminner starkt om is.

På Mexikanska Gulfens botten bildas lätt hydrater. Trycket är 15 megapascal, och temperaturen runt två grader Celsius. Den cirka hundragradiga gasen kyls snabbt ned av det kalla vattnet, och när gastemperaturen når under 15 grader Celsius bildas hydraterna. När de kraftigt vidhäftande hydraterna väl frusit fast i rör och pumpar är de mycket svåra att få bort.

Ett sätt att få bort hydraterna är att värma upp oljan genom att pumpa ned hetvatten eller het olja från ytan. Ett annat sätt är att tillföra kemiska ämnen, exempelvis alkohol. Varje år lägger branschen ner motsvarande drygt en miljard kronor på tillsatsmedel, som ofta är miljöskadliga, för att förhindra att hydraterna sätter igen utrustningen. I värsta fall tvingas man skära bort ett igensatt rör och ersätta det, med långa stillestånd i produktionen som följd.

Men nu har professor Kripa Varanasi, och hans forskarkollegor vid MIT i USA, kommit på ett sätt att hindra hydraten från att fästa på utrustningen. Genom att behandla ytorna i utrustningen med en passiv beläggning har de kunnat minska hydraternas vidhäftning till en fjärdedel, jämfört med en obehandlad stålyta. Det är tillräckligt för att strömningen i rören ska hålla rörväggarna rena från hydratbildning.

Forskarna hade redan innan oljeolyckan I Mexikanska Gulfen arbetat med liknande problem. Då handlade det om att behandla ytor på flygplan för att förhindra isbildning på vingytorna i luften. Utgångspunkten var, då som nu, att hindra isen från att fästa genom att göra ytorna hydrofoba.

Med samma metod grep de sig an oljeborrarnas problem genom att göra insidan på rören ”hydratfoba”. Nu planerar forskarna att gå vidare med samma metod för att utveckla ett sätt att hindra smält lödtenn från att fästa på kretskort.

Fotnot:

Uppskattningsvis finns flera miljoner miljarder kubikmeter metangas, bundet i naturliga hydrater under världshaven; mer än alla kända reserver av fossila bränslen tillsammans. Försök har gjorts att få upp dessa enorma mängder bränsle från djupen, bland annat i Ryssland, men det visar sig kräva stora mängder energi att tina upp iskristallerna och få upp gasen.

Anders Wallerius

Mer om: Oljeborrning

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt