Håndtering af Produceret Vand

Programmet fokuserer på at reducere det miljømæssige fodaftryk, der er forbundet med indvindingen af olie og gas i Nordsøen. Programmet omhandler, hvordan vi kan behandle og bortskaffe vandet, der produceres sammen med olie og gas. Den olie, gas og vand, der kommer op af brøndene, ledes gennem en separations- og konditioneringsproces. Efter vandet er blevet separeret fra, gennemgår vandet en rensningsproces, så det opfylder renlighedskravene, der er opstillet i lovgivningen og i udledningstilladelsen, der er en del af produktionstilladelsen.

Den nuværende teknologi til at rense vandet er så god, at det vand, der udledes i havet, er meget renere end hvad lovgivningen kræver. Statistikker for de seneste år viser, at vandet der udledes, indeholder omkring 8 ppm dispergeret olie, hvor kravet er max 30 ppm. Visionen for dette forskningsprogram er at fjerne alle skadelige udslip i forbindelse med håndtering og udledning af produceret vand. 

Miljømæssig effekt

OSPAR-konventionen (Konventionen for beskyttelse af det marine miljø i Nordøstatlanten) regulerer udledningen af skadelige substanser i Nordsø-området. Konventionen regulerer, hvor stor en mængde dispergeret olie i vand (oliedråber) og kemikalier, der er tilladt i vandet der udledes. De danske olie- og gasoperationer forbliver klart inden for disse rammer. Med de nuværende metoder, der bruges til at måle miljøpåvirkningen af udledt produceret vand (EIF – Environmental Impact Factor), er det dog ikke muligt at forklare alle de bestanddele, der bidrager til skadeligheden ved produceret vand. Vi vil derfor forsøge at forbedre den nuværende testmetode til at dokumentere EIF.

Vi vil også undersøge, hvor hurtigt de toksiske elementer i produceret vand nedbrydes i det marine miljø. Disse undersøgelser vil blive udført på havvand, der er udtaget fra områder rundt om de forskellige danske offshore-installationer. Det vil give os svar på de toksiske bestanddeles vedholdenhed i det marine miljø.

Endelig er vores mål at udvikle en ny teknologi til at måle giftholdige bestanddele i produceret vand. Dette tillader direkte målinger af toksiske molekyler for at understøtte og forbedre de modeller, der bruges til at beregne indholdet af produktionskemikalier i det producerede vand.

Denne viden knyttes til udviklingen af ny vandbehandlingsteknologi, der specifikt skal håndtere opløst olie og gas, såvel som potentielt fjerne skadelige kemikalier. For DUC-operatørerne bliver de udviklede arbejdsprocesser et forbedret værktøj til at måle effekten af driftsmæssige tilpasninger og ny teknologi, og til afrapportering af miljømæssige præstationer til interessenter.

Behandlingen af Produceret Vand

Vores mål er at udvikle ny teknologi til at behandle produceret vand, ligesom vi ønsker at forbedre eksisterende behandlingssystemer. Vi vil søge at højne og stabilisere vandbehandlingsprocessen med ny instrumenteringsteknologi og avanceret processtyringsteknologi. Biologiske behandlingsmetoder og avanceret oxidation vil også blive testet. Hvis resultaterne viser potentiale, vil det videreudvikles til at demonstrere teknologien til offshore anvendelse. Vi vil arbejde med mere traditionelle behandlingsmetoder såsom gasflotation og en mere intelligent brug af membraner. Desuden vil vi løfte forståelsen for, hvordan kemikalier påvirker emulsioner og derfor også separationsteknologi, ligesom vi vil udvikle nye analysemetoder til at understøtte udviklingen af ny teknologi.

Reinjektion af Produceret Vand

Hvis vi injicerer det producerede vand i eksisterende vandinjektionsbrønde eller i dertil indrettede bortskaffelsesreservoirer, kan vi fjerne udledningen af potentielt skadelige komponenter for det marine miljø. Men at bore nye brønde og bruge energi på at injicere vandet har også miljømæssige omkostninger. Derfor vil vi primært fokusere på at erstatte noget af havvandet, der i forvejen injiceres for at øge produktionen med produceret vand, for at opnå en nettoreduktion af den miljømæssige effekt.

At injicere produceret vand i eksisterende vandinjektionsbrønde medfører betydelige udfordringer relateret til reservoirskader, forsuring af reservoiret og aflejringer i pipelines, brønde og ved reservoirkontakter. Under dette forskningstema søger vi at løse nogle af disse udfordringer for at muliggøre øget reinjektion af produceret vand i DUC-felterne.

I 2021 startede vi nye projekter relateret til reinjektion af produceret vand. Vi vil udføre eksperimenter og modelleringsarbejde for bedre at forstå mekanismerne, der forurener injektionsbrøndene og kontakten mod reservoiret og derved forårsager kraftigt reduceret injektivitet. Dette forurenende lag kaldes ”skin” i olie og gas terminologi. Vi vil også forsøge at udvikle en metode til at forhindre opbygning af ”skin” i injektionsbrøndene.

Ilt i det injicerede vand forårsager problemer relateret til bakterievækst og korrosion. Ilt bliver i dag typisk fjernet mekanisk (for eksempel med vakuum) suppleret med kemikalier. Vi vil undersøge om man kan benytte en metaloxid struktur (Metal Oxide Framework – MOF) til at erstatte iltfjernende kemikalier og forbedre iltfjernelse af vandet før injektion.

Grønne kemikalier

Betegnelsen grønne kemikalier dækker over biologiske kemikalier, der er baseret på sukkerarter, planteekstrakt osv. I teorien skulle disse kemikalier være bionedbrydelige og derfor mindre skadelige for det marine miljø. Denne hypotese kan verificeres gennem forbedrede metoder til at dokumentere miljømæssig påvirkning og bionedbrydelighed.

Det første projekt under dette tema startede i december 2020 på Københavns Universitet. Projektet vil udvikle et multifunktionelt, selvforstærkende kemikalie til at fjerne H2S (svovlbrinte). Det nye kemikalie vil være baseret på myo-inositol. Myo-inositol er en sukkerart, der er meget almindelig i naturen. Det produceres i pattedyrs hjerner og stimulerer neural aktivitet i hjernen. Det kan også produceres fra affald fra madafgrøder og andre let tilgængelige biologiske materialer. Det er derfor et relativt billigt og miljøvenligt råmateriale.