In offshore subsea operating field that products hydrocarbons from the well, there are unexpected sit-uations (i.e. operational failure), which can lead the whole system to shut down operation process. This situa-tion is called shut-in situation. After shut-in, the inside of subsea pipeline can be cooled down to 4℃, which is same as ambient temperature of subsea. After finishing maintenance during shut-in situation, the operator restarts system. In restart situation, water phase in pipeline can be knocked to form enormous amount of hydrate in very short time, and hydrate plugging can block the pipeline that increases safety hazard on pipe-line transport system. In this study, several experiments, steady-state and shut-in restart, were designed to explain severe situations by hydrate plug with high pressure autoclave cell. In steady-state experiments, vari-ous watercut systems (20-100%) with decane were used to recognize the most severe watercut system, in this experiments 60% watercut. And in shut-in restart experiments, restarting impeller speed was varied from 200-600 RPM, and studied hydrate behavior before the impeller stops by hydrate plugging. To decrease risk of hydrate in both systems, the synergistic inhibition technique was studied that can innovatively reduce amount of inhibitor.
실제 해양의 심해저 생산필드를 살펴보면, 예기치 않은 상황으로 인해 생산을 잠시 중단해야하는 경우가 있다. 이 상황을 shut-in이라고 하는데, 만약 shut-in 상황에 처하게 될 경우 해수와의 열교환으로 인해 배관 내부의 온도가 심해저 온도와 유사한 온도로 감소하게 된다. Shut-in 상태 중 유지보수를 모두 끝마치고, 생산을 재가동(restart)하면 hydrate가 급격하게 많이 형성되면서 plug-ging이 발생하고, 이로 인해 배관이 갑자기 막혀 사고가 일어날 확률이 높아지게 된다. 본 연구에서는 위와 같은 상황을 모사한 실험을 수행하여, steady-state 실험에서 가장 위험한 경우인 워터컷 60%일 때 고압 autoclave cell 내의 교반속도와 inhibitor(억제제)의 종류를 다양하게 변화시켜가며 일어나는 현상, 즉 plug로 인해 impeller가 멈추는 시점의 hydrate fraction과 hy-drate plugging time, 그리고 hydrate formation에 대해 관찰하고 분석하였다. 그 결과, steady-state와 shut-in restart 실험 모두 MEG 10wt% + Luvicap EG 1wt%의 synergistic inhibition이 각각의 inhibitor를 단독으로 사용한 경우에 비해 월등히 높은 inhibition 효과를 보였다. 따라서, 실제 산업에서 hydrate inhibitor의 주입용량을 줄여 그 비용을 절감하기 위해 synergistic inhibition 기술을 제안하는 바이다.
