石油とガス

固定式ジャケットプラットフォームでも、浮体式生産貯蔵・荷卸施設（FPSO）でも、沖合の石油・天然ガス田開発においては、限られた設置スペース、厳格な安全要件、長期間にわたる連続運転が、あらゆる機器にとって最も重要な課題です。CRESTのフィルトレーションおよびハイドロサイクロンシステムは、生産から処理・再注入に至るまでの全工程をカバーしており、井口でのサンド除去から産出水の浄化、TEGの精製、補充用井戸水の処理、さらには海水のユーティリティ用フィルトレーションまで対応します。コンパクト設計、運動耐性に優れた性能、低保守コストを特長とし、CRESTは世界中の固定式プラットフォームおよびFPSO向けに信頼性の高いソリューションを提供しています。

典型的な海上石油・ガス生産および処理フローを以下に示します。

注：黄色で強調表示されたノードは、CREST社のコア機器の適用範囲を表しています。

サンドセパレーションおよびサンド洗浄

製造工程 :

未固結砂岩層から発生する地層砂は、数m/sという高速でウェルストリーム流体とともに流れ込み、下流側のバルブ、ポンプ、パイプエルボーなどを侵食します。サンドセパレーションシステムは、3相セパレーターの直後に設置され、砂を含む底部流から砂を効率よく分離し、付着した油分を洗い流すことで、下流側機器を保護します。

課題

砂による侵食は、海上生産において長年にわたり課題となっている問題です。FPSOに搭載された多相ポンプが砂による損傷で交換を要した場合、数百万ドルの費用と数週間に及ぶ生産停止が発生します。また、砂の堆積によりセパレーターの有効容積が減少し、さらなる性能低下を招く悪循環が生じます。

解決策：

ハイドロサイクロン脱砂装置は、固液分離を迅速に行います。濃縮された砂の流れはその後、砂洗浄用ハイドロサイクロンを通過し、環境基準に適合した排水が実現されます。

製品：

タンク底部自動脱砂装置

固液分離用ハイドロサイクロン

生産用水処理

製造工程 :

三相分離器から得られる産出水には、多量の油分および浮遊固体が含まれており、舷外放流または貯留層への再注入を行う前に、多段階の処理が必要です。海上プラットフォームでは、放流時の水中油分濃度に対して厳格な制限が設けられており、再注入の際には油分および浮遊固体の濃度を厳密に管理する必要があります。

課題

放流基準を超えると、高額の罰金や操業許可の停止といった重大な措置が取られる可能性があります。再注入の場合、固体が貯留層の細孔を閉塞し、注入圧力が急激に上昇し、注入流量が低下します。また、海上プラットフォームの継続的な揺動により、従来の重力沈降方式の効率は大幅に低下します。

解決策：

段階的な処理プロセスを採用し、三相分離器から得られる油分を含む産出水はまず水力旋風式除砂装置（ハイドロサイクロン・デサンドャー）を通過して地層由来の砂を除去し、下流設備を保護します。次に、脱油用ハイドロサイクロンへ導入され、遠心力によって遊離油の大部分が除去されます。その後、浮上分離装置／コンパクト浮上分離装置（CFU）で乳化油および微細な懸濁固形物が除去されます。最後に、ウォールナットフィルター、二種類の媒体を用いたフィルター（デュアルメディアフィルター）、および注入用フィルターからなる3段階の精密フィルター処理により、放流水が海洋放出または再注入の要件を満たすようになります。

製品：

固液分離用ハイドロサイクロン	脱油用ハイドロサイクロン

ウォールナットフィルター

デュアルメディアフィルター

TEGによる浄化（天然ガスの脱水）

プロセス:

海上で生産される湿潤天然ガスには、多量の水蒸気が含まれており、これをそのまま輸出するとパイプラインの腐食やハイドレートによる閉塞を引き起こす可能性があります。業界では、トリエチレングリコール（TEG）を用いた脱水プロセスが最も広く採用されています。湿潤ガスはまず凝集フィルターを通過して遊離液体および固体を除去した後、TEGコンタクターへ導入され、貧TEGと逆流接触させることで高度な脱水を実現します。水分を多く含んだTEGは再生ループにより再生され、再利用されます。

課題

コンデンセート、圧縮機潤滑油、原料ガスに混入する固形物、および長時間の高温運転によるTEGの劣化生成物が、発泡を引き起こし、脱水効率の低下や乾燥ガスの露点が許容範囲を超える事象を招きます。また、リボイラー管の目詰まりにより頻繁な停止清掃が必要となり、TEGの損失もコスト負担となります。

解決策：

入口に設置された凝集フィルターが、遊離した液体および固体を捕捉し、TEGの発泡を発生源で防止します。濃縮TEGは、再生処理に入る前に、3段階の精製プロセス（機械式フィルター → アクティブカーボンフィルター → ポストフィルター）を経ます。再生後の薄いTEG（リーンTEG）は、最終的なフィルターでさらに清浄化され、再循環時の高品質を確保します。この統合ソリューションにより、発泡、目詰まり、腐食といった課題に対応します。

製品：

凝集フィルター

活性炭フィルター

カートリッジフィルター

補充用地下水処理

プロセス:

貯留層の地圧維持および石油回収率向上のため、地下水（または処理済み産出水）を揚水・ろ過し、高圧注入ポンプを介して貯留層へ注入します。低浸透性の貯留層では、特に厳しい水質要件が課されます。

課題

補充用水に含まれる浮遊固形物および微粒子が十分に除去されないと、貯留層の細孔を閉塞し、注入圧の上昇、注入流量の低下を招きます。最悪の場合、井戸の廃棄に至ることもあります。復旧には極めて高額な費用がかかります。

解決策：

揚水後、井戸水はまず砂粒を除去するためのデサンド・ハイドロサイクロンを通過し、その後ファイバーボールフィルターによる微細なろ過が行われ、貯水池の保護を最大限に図ります。

製品：

固液分離用ハイドロサイクロン
ファイバーボールフィルター

海水利用システム

プロセス:

海水揚水ポンプにより海水を吸い上げ、自動逆洗式フィルターでろ過した後、プロセス冷却用熱交換器、電解式海水塩素化装置、甲板消火用水系統など、各種ユーザーへ供給されます。ろ過精度は、各ユーザーの要件に応じて設定されます。

課題

海水には、クラゲや藻類、貝殻片などの海洋生物および浮遊物質が大量に含まれています。これらを効果的に除去しなければ、熱交換器の管内に付着して冷却効率が低下したり、高価な塩素化電極が摩耗したり、消火用スプリンクラーのノズルが目詰まりを起こして緊急時の消火用水確保が困難になるおそれがあります。

解決策：

自動バックウォッシュ式海水フィルターは、海水揚水ポンプの下流に設置されています。高濃度の塩素イオン（Cl⁻）による腐食に耐えるため、スーパー・デュプレックスステンレス鋼で製造されています。複数のフィルター要素を並列に配置することで、差圧またはタイマーに基づく完全自動のオンラインバックウォッシュが可能です。

製品：

自動バックウォッシュ式海水フィルター

化学薬品注入システム

プロセス:

海上生産では、フロー保証、腐食・スケール制御、およびプロセスの安定化を確保するため、腐食防止剤、スケール防止剤、脱乳化剤、殺菌剤、ハイドレート防止剤などの化学薬品を、プロセス全体の複数箇所へ高精度で注入する必要があります。

課題

腐食、スケール付着、ハイドレート生成、およびエマルション分離は、海上生産において頻発する課題であり、これらに対処するには複数ポイントでの高精度な薬品投与が不可欠です。本システムは、プラットフォームの揺動、限られた設置空間、および厳格な防爆条件といった過酷な環境下でも信頼性高く動作する必要があります。

解決策：

化学薬品注入パッケージを完全に供給します。化学薬品の貯蔵、高精度計量、分配をカバーし、モジュール式スキッドマウント設計で提供します。工場にて事前据付・試運転済みのため、納入後すぐにプラグアンドプレイで使用可能です。統合された構成機器には、貯蔵タンク、計量ポンプセット、計装・バルブ、制御盤、配管が含まれます。

製品：

化学注入スカッド