Separasjon ved gravitasjon

Separasjon av gass, olje og vann ved gravitasjon er temaet i Richard Arntzens doktoravhandling. Slik separasjon er en prosess som utføres en eller flere ganger på så godt som alle oljeproduserende installasjoner, i Nordsjøen og ellers i verden.

Arbeidet har ført til forbedret designverktøy for gravitasjonseparatorer og har gitt økt innsikt i hvilke modifikasjoner man kan gjøre for å kunne drive separatorene i et annet driftsområde enn det de egentlig var designet for.

Ved bruk av vanninjeksjon for å opprettholde trykket, vil brønnene produsere mer og mer vann etter hvert som et feltet eldes. Væskestrømmen fra en oljebrønn kan bestå av 95 prosent vann eller mer før den stenges. Arntzen har studert de endrede mekanismene for trefaseseparasjon i gravitasjonsseparatorer ved økende vanninnhold, med tradisjonell og ny teori.

Arbeidet har vist at tradisjonell teori ikke vil beskrive vesentlige forhold i en separators virkemåte ved økende vanninnhold, og alternative angrepsvinkler må tas i bruk. Disse diskuteter han i mikro- og makroskala, og han har forbedret designverktøy for separatorbygging.

Videre har Arntzen sett på ulike metoder for å øke kapasiteten til eksisterende anlegg, og drøfter disse i sammenheng med ny teori. Dette er vesentlig for å opprettholde lønnsomheten, og dermed levetiden, til eldre installasjoner.

Avhandlingen har tittelen Gravity separator revamping / Ombygning av gravitasjonsseparatorer . Den er utført ved Institutt for kjemisk prosessteknologi, NTNU, med professor Hallvard F. Svendsen som hovedveileder. Arbeidet er utført med støtte fra Kværner Process Systems a.s, Kværner ASA og Norges forskningsråd.