用于碳捕获和储存操作的阀门润滑油

了解 ClareTech 阀门润滑剂 601™ 与超临界 CO2 混合时的性能。

用于碳捕获和储存操作的阀门润滑剂

碳捕获与封存 (CCS) 是捕获废弃二氧化碳 (CO2) 并将其封存于不会进入大气的地方的过程。其目的是防止向大气中排放大量二氧化碳,以帮助减少重工业过程对环境的影响并限制气候变化。随着对限制碳足迹的关注度和需求不断增加,碳捕获与封存市场预计将在未来几年大幅增长。

这些储存区通常采用地下地质构造,需要将液化或超临界二氧化碳注入油藏,作为提高采收率(EOR)技术的一部分,或者仅仅将其储存在岩层中以防止释放到大气中。

一台抽油机在工业景观中运行。背景中可以看到多个类似的结构和机械,包括 STL 蒸汽阀门。地面贫瘠且略带泥泞,晴朗的天空下,管道和储罐散落在场景中。

将液化或超临界二氧化碳注入油藏对相关设备提出了一定的挑战,尤其是注入采油树上的阀门和其中使用的阀门润滑剂。

至关重要的是确保这些 API 6A 闸阀中使用的阀门油脂不能与二氧化碳流体自由混合,以便它保持其油脂般的特性并保留在阀腔中,确保对阀门内部组件进行持久的保护。

工作温度和压力

RS Clare 与 Schlumberger 和一家著名的国际石油公司 (IOC) 合作,对 ClareTech 阀门润滑剂 601™ 及其与超临界 CO2 混合时的性能进行了详细分析。

题为“饱和压力与 2°C 下注入的二氧化碳气体重量百分比”的图表显示了 x 轴上注入的二氧化碳(重量百分比)与 y 轴上饱和压力(psia)之间的关系。图表上的点形成一条曲线,随着二氧化碳百分比的上升,曲线急剧上升然后趋于平缓,说明了碳捕获效率的影响。

分析中使用的操作压力和温度是运营商正在实施的碳捕获与封存项目特有的(2500 psi 和 120°C)。下图显示了 ClareTech Valve Lubricant 601™ 基础油在 120°C(操作温度)下,不同压力下吸收的 CO2 量。在 2500 psi(操作压力)下,只有 5.4% 的超临界 CO2 被基础油吸收,这意味着它与 CO2 不能自由混溶/不能形成超临界流体。

ClareTech 阀门润滑剂 601™ 在吸收 5.4% 的二氧化碳后,仍能保持约 70% 的粘度,这意味着润滑剂仍会保持油脂状并保留在阀腔内。

如果操作员使用在这些条件下不太稳定的阀门润滑脂,并且二氧化碳吸收率较高,那么它将稀释润滑脂,使其粘度大大降低。这将导致润滑脂更自由地流出阀腔,从而导致井下地层堵塞的潜在问题,并使阀门不受保护,并暴露在闸板和阀座上磨损和腐蚀。如果润滑脂与二氧化碳形成超临界流体,它可能会剥离润滑脂中的基础油,留下润滑脂增稠剂和固体,导致润滑脂干燥和硬化,并可能出现阀门驱动问题。

这项实验室分析,加上 ClareTech Valve Lubricant 601™ 在 CO2 喷射器树中长期使用的历史,使服务公司和运营商确信,在使用 ClareTech Valve Lubricant 601™ 时,他们的阀门将得到全面保护。

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