Experimental model of plug formation in subsea pipelines

Masteroppgåve i havteknologiHTEK3995MAMN-HTEKMAMN-HTE

Flow loop study of a cold and cohesive slurry. Pressure drop and formation of plugs

Slurries of cohesive particles constitute a significant risk during subsea petroleum production due to their potential to plug the flow. This article describes a flow loop study of a slurry consistent with 0.23-mm ice particles in decane. The experiments were conducted for the concentration of particles up to 20.3% vol. and Re 25000. The cohesion of ice was suggested by controlling the temperature of the slurry. The relative viscosity of the slurry was computed as a function of particle concentration using pressure drop measurements. The relative viscosity was 3.1 for the concentration of 20.3%. The Bingham-fluid model agreed with the empirical calculations within the discrepancy of 15.5%. Increased viscosity of slurry led to a higher pressure drop in the flow loop compared to the single-phase case. Pressure drops for 20.3% slurry flow were 5.2% and 44.4% higher than for pure decane at Reynolds numbers of 24778 and 4956, respectively. The test section of the loop was equipped with an orifice to induce the formation of plugs. The plugs were observed at particle concentrations below 7.0%. The article presents detailed experimental logs depicting the process of plug formation. The observed blocking cases partially agreed with flow maps from the literature. In addition, we note the applicability of the blockage risk evaluation technique from the Colorado School of Mines.publishedVersio

Measures to reduce emissions from offshore drilling units

Hensikten med denne bacheloroppgaven har vært å studere hvordan Lundin Energy Norge AS sin lete- og produksjons aktivitet bidrar selskapets totale utslipp av CO2 og NOx, både i et historisk og fremtidig perspektiv, og for å vurdere effekten av iverksatte tiltak. Prosjektgruppen har videre identifisert ytterlige tiltak som redusere utslipp av CO2 og NOx fra offshore boreraktivitet på norsk kontinentalsokkel og vurdert hvordan Lundin Energy Norge AS sine virksomhetsmål støtter de nasjonale utslippsreduksjonsmålene for 2030 og 2050. Gjennom litteraturstudie ble informasjon om selskapet og fremtiden til olje-industrien fra lundin-energy.com og Norsk olje og gass (NOROG) sine årlige rapporter brukt som hovedkilder, der miljostatus.miljodirektoratet.no ble brukt som hovedkilde for mer generell informasjon. Dataene som er brukt som grunnlag for resultatene er hentet fra intervjuer med personell hos Lundin Energy Norway AS´, Lysaker kontor, telefonmøte med NOROG og et besøk på boreriggen som er brukt som eksempel i oppgaven (West Bollsta) på Hanøytangen utenfor Bergen. Estimater og sitarer fra selskapets eksperter er blitt notert fortløpende i møtereferater, og forretningssensitiv informasjon som er blitt behandlet og brukt er referert, men ikke lagt inn som kilder. Grafene som er presentert i resultater er tilpasninger fra dataene som er innsamlet og består av flere antagelser og estimater, og derfor er utregningene avrundet grunnet usikkerheten. Om bord på West Bollsta er Selektiv Katalytisk Reduksjons-teknologi blitt installert, og har vist utslippsreduserende effekt på opptil 70% for NOx-gasser. «Closed Bus-Tie»-teknologien som er installert reduserer oppe-tiden til dieselmotorer, som igjen reduserer diesel-forbruket til West Bollsta, mens den samtidig opprettholder sikkerhetsreguleringene til DNV-GL. Denne teknologien må derimot optimaliseres bedre for å bli essensiell for overgangen mot et lav-karbons samfunn. Konklusjonen fra oppgaven er at elektrifisering av plattformer vil være veien videre for norsk petroleum industri på norsk kontinental sokkel i fremtidige år, da det gir store utslippsreduksjoner. Når det gjelder fremtiden for bore-rigger er det en større usikkerhet. Prosjektgruppen har kommet frem til at energistyringssystemer på borerigger vil være avgjørende for å redusere utslipp i kommende år. For at både Lundin Energy Norway AS og Norge skal nå klimamålene og reguleringene, må borerigger effektiviseres ytterliggere. Energistyringssystem vil hjelpe stort, men er ikke nok til å fjerne alle utslipp. I fremtiden kan lav-utslipps drivstoff og brenselceller være noen av teknologiene som vil bli brukt i motorer på borerigger på norsk kontinental sokkel

Flow loop study of a cold and cohesive slurry. Pressure drop and formation of plugs

Slurries of cohesive particles constitute a significant risk during subsea petroleum production due to their potential to plug the flow. This article describes a flow loop study of a slurry consistent with 0.23-mm ice particles in decane. The experiments were conducted for the concentration of particles up to 20.3% vol. and Re 25000. The cohesion of ice was suggested by controlling the temperature of the slurry. The relative viscosity of the slurry was computed as a function of particle concentration using pressure drop measurements. The relative viscosity was 3.1 for the concentration of 20.3%. The Bingham-fluid model agreed with the empirical calculations within the discrepancy of 15.5%. Increased viscosity of slurry led to a higher pressure drop in the flow loop compared to the single-phase case. Pressure drops for 20.3% slurry flow were 5.2% and 44.4% higher than for pure decane at Reynolds numbers of 24778 and 4956, respectively. The test section of the loop was equipped with an orifice to induce the formation of plugs. The plugs were observed at particle concentrations below 7.0%. The article presents detailed experimental logs depicting the process of plug formation. The observed blocking cases partially agreed with flow maps from the literature. In addition, we note the applicability of the blockage risk evaluation technique from the Colorado School of Mines