Lubrifiants pour vannes pour les opérations de captage et de stockage du carbone
Comprendre comment le lubrifiant pour soupapes ClareTech 601™ se comporte lorsqu'il est mélangé à du CO2 supercritique.
Lubrifiants pour vannes pour opérations de captage et de stockage du carbone
Le captage et le stockage du carbone (CSC) sont des procédés qui permettent de capter le dioxyde de carbone (CO2) résiduel et de le stocker dans un endroit où il ne pénètre pas dans l'atmosphère. L'objectif est d'empêcher la libération de grandes quantités de CO2 dans l'atmosphère afin de contribuer à réduire l'impact des processus industriels lourds sur l'environnement et de limiter le changement climatique. Avec une attention accrue et la nécessité de limiter notre empreinte carbone, le marché du captage et du stockage du carbone devrait augmenter considérablement au cours des prochaines années.
Ces zones de stockage se trouvent généralement dans des formulations géologiques souterraines et nécessitent l'injection de CO2 liquéfié ou supercritique dans le réservoir, soit dans le cadre d'une technique de récupération assistée du pétrole (EOR), soit simplement pour le stocker dans la formation rocheuse afin d'éviter sa libération dans l'atmosphère.
L'injection de CO2 liquéfié ou supercritique dans les réservoirs pose certains défis aux équipements concernés, notamment aux vannes des arbres de Noël d'injection et aux lubrifiants de vannes utilisés dans ceux-ci.
Il est primordial de s'assurer que la graisse de vanne utilisée dans ces vannes à guillotine API 6A n'est pas librement miscible avec le fluide CO2 afin qu'elle conserve ses propriétés de graisse et soit retenue dans la cavité de la vanne pour assurer une protection durable des composants internes de la vanne.
Températures et pressions de fonctionnement
RS Clare s'est associé à Schlumberger et à une importante compagnie pétrolière internationale pour mener une analyse détaillée du lubrifiant pour soupapes ClareTech 601™ et de son comportement lorsqu'il est mélangé à du CO2 supercritique.
Les pressions et températures de fonctionnement utilisées dans l'analyse étaient spécifiques au projet de captage et de stockage du carbone mis en œuvre par l'opérateur (2 500 psi et 120 °C). Le graphique ci-dessous illustre la quantité de CO₂ absorbée par le fluide de base ClareTech Valve Lubricant 601™ à 120 °C (température de fonctionnement) sous différentes pressions. À 2 500 psi (pression de fonctionnement), seulement 5.4 % du CO₂ supercritique est absorbé par le fluide de base, ce qui signifie qu'il n'est pas librement miscible avec le CO₂ et ne forme pas de fluide supercritique avec lui.
Avec une absorption de CO2 de 5.4 %, le lubrifiant pour soupapes ClareTech 601™ conserve environ 70 % de sa viscosité, ce qui signifie que le lubrifiant restera semblable à de la graisse et sera retenu dans la cavité de la soupape.
Si un opérateur devait utiliser une graisse de vanne qui n'était pas aussi stable dans ces conditions et que le taux d'absorption du CO2 était plus élevé, cela diluerait la graisse au point de perdre une grande partie de sa viscosité. Cela entraînerait une fuite plus libre de la graisse hors de la cavité de la vanne, ce qui entraînerait des problèmes potentiels de blocage en fond de trou dans la formation, laissant la vanne sans protection et exposée à l'usure des portes et des sièges et à la corrosion. Si la graisse formait un fluide supercritique avec le CO2, elle pourrait potentiellement dépouiller la graisse de l'huile de base et laisser derrière elle l'épaississant et les solides de la graisse, provoquant un assèchement et un durcissement de la graisse et d'éventuels problèmes d'actionnement de la vanne.
Cette analyse en laboratoire, associée à la longue expérience d'utilisation du lubrifiant pour soupapes ClareTech 601™ dans les arbres d'injection de CO2, donne aux sociétés de maintenance et aux opérateurs l'assurance que leurs soupapes seront entièrement protégées lors de l'utilisation du lubrifiant pour soupapes ClareTech 601™.
