La corrosió interna ha causat que ADNOC pateixi pèrdues de contenció a l'oleoducte d'un enorme jaciment petrolier a terra. El desig d'eliminar aquest problema i la necessitat de definir una especificació i un pla precís de gestió de la integritat de la línia de flux futura ha portat a l'aplicació de proves de camp de la tecnologia de revestiment de polietilè d'alta densitat (HDPE) ranurat i sense brides en canonades d'acer al carboni. Aquest article descriu un programa de proves de camp reeixit de 5 anys i confirma que l'aplicació de revestiments de HDPE en canonades d'acer al carboni és un mètode rendible per mitigar la corrosió interna en oleoductes aïllant les canonades metàl·liques dels fluids corrosius. La tecnologia és rendible per gestionar la corrosió dins dels oleoductes.
A ADNOC, les línies de flux estan dissenyades per durar més de 20 anys. Això és important per a la continuïtat del negoci i la reducció dels costos operatius. Tanmateix, el manteniment d'aquestes línies fetes d'acer al carboni esdevé un repte perquè estan subjectes a la corrosió interna a causa de fluids corrosius, bacteris i condicions d'estancament causades per cabals baixos. El risc de fallada d'integritat augmenta amb l'edat i els canvis en les propietats del fluid del jaciment.
ADNOC opera oleoductes a pressions de 30 a 50 bar, temperatures de fins a 69 °C i talls d'aigua superiors al 70%, i ha patit molts casos de pèrdues de contenció a causa de la corrosió interna en oleoductes en grans jaciments terrestres. Els registres mostren que els actius seleccionats per si sols tenen més de 91 oleoductes naturals (302 quilòmetres) i més de 45 oleoductes d'elevació de gas (100 quilòmetres) amb corrosió interna severa. Les condicions operatives que van dictar la implementació de la mitigació de la corrosió interna van incloure un pH baix (4,8-5,2), presència de CO2 (> 3%) i H2S (> 3%), relació gas/petroli superior a 481 scf/bbl, temperatura de la línia superior a 55 °C, pressió de la línia de flux superior a 525 psi. L'alt contingut d'aigua (> 46%), la baixa velocitat de flux (menys d'1 m/sec), el fluid estancat i la presència de bacteris reductors de sulfat també van afectar les estratègies de mitigació. Les estadístiques de fuites de la línia de corrent mostren que moltes d'aquestes línies estaven defectuoses, amb fins a 14 fuites durant un període de 5 anys. Això planteja un problema greu, ja que provoca fuites i interrupcions que afecten negativament la producció.
La pèrdua d'estanquitat i la necessitat de dimensionament i un pla precís de gestió de la integritat de la línia de flux futura van donar lloc a una prova de camp d'aplicació de tecnologia de revestiment de HDPE ranurat i sense brides en 3,0 km de canonades Schedule 80 API 5L Gr.B de 6 polzades. Línies de corrent per eliminar aquest problema. Les proves de camp es van aplicar primer a 3,527 km de canonades d'acer al carboni en actius seleccionats, seguides de proves intensives en 4,0 km de canonades.
La principal petroliera del Consell de Cooperació del Golf (CCG) a la península Aràbiga ja havia instal·lat revestiments de HDPE el 2012 per a oleoductes i aplicacions d'aigua. Una important petroliera del CCG que opera conjuntament amb Shell ha estat utilitzant revestiments de HDPE per a aplicacions d'aigua i petroli durant més de 20 anys, i la tecnologia és prou madura per abordar la corrosió interna en oleoductes.
El projecte ADNOC es va llançar el segon trimestre del 2011 i es va instal·lar el segon trimestre del 2012. El seguiment va començar a l'abril del 2012 i es va completar el tercer trimestre del 2017. Els rodets de prova s'envien al Centre d'Innovació de Borouge (BIC) per a la seva avaluació i anàlisi. Els criteris d'èxit i fracàs establerts per a la prova pilot del revestiment de HDPE van ser zero fuites després de la instal·lació del revestiment, baixa permeabilitat al gas a través del revestiment de HDPE i cap col·lapse del revestiment.
El document SPE-192862 descriu estratègies que contribueixen a l'èxit de les proves de camp. L'atenció se centra en la planificació, la col·locació de canonades i l'avaluació del rendiment dels revestiments de HDPE per obtenir els coneixements necessaris per localitzar estratègies de gestió de la integritat per a la implementació a tot el camp de canonades de HDPE en oleoductes. Aquesta tecnologia s'utilitza en oleoductes i línies de transmissió. A més dels oleoductes existents, es poden utilitzar revestiments de HDPE no metàl·lics per a nous oleoductes. Destaca les millors pràctiques per eliminar les fallades d'integritat de les canonades a causa de danys per corrosió interna.
El document complet descriu els criteris d'implementació per a les juntes de HDPE; la selecció, preparació i seqüència d'instal·lació del material de les juntes; les proves hidrostàtiques i de fuites d'aire; la ventilació i el seguiment anulars de gasos; la posada en marxa de la línia; i els resultats detallats de les proves posteriors a la prova. La taula d'anàlisi de costos del cicle de vida simplificat il·lustra la rendibilitat estimada de l'acer al carboni enfront dels revestiments de HDPE per a altres mètodes de mitigació de la corrosió, com ara la injecció química i el raspat, les canonades no metàl·liques i l'acer al carboni nu. També s'explica la decisió de dur a terme una segona prova de camp millorada després de la prova inicial. A la primera prova, es van utilitzar connexions amb brides per connectar les diverses seccions de la línia de flux. És ben sabut que les brides són propenses a fallar a causa de tensions externes. La ventilació manual a les ubicacions de les brides no només requereix un seguiment periòdic, cosa que augmenta les despeses operatives, sinó que també provoca emissions de gasos permeables a l'atmosfera. A la segona prova, les brides es van substituir per connectors soldats sense brides amb un sistema de recàrrega automàtic i un revestiment ranurat amb un respirador al final de l'estació de desgasificació remota que acabaria en un desguàs tancat.
Un assaig de 5 anys confirma que l'ús de revestiments de HDPE en canonades d'acer al carboni pot mitigar la corrosió interna en oleoductes aïllant les canonades metàl·liques dels fluids corrosius.
Afegiu valor proporcionant un servei de línia ininterromput, eliminant el pigging intern per eliminar dipòsits i bacteris, estalviant costos eliminant la necessitat de productes químics antiincrustants i biocides i reduint la càrrega de treball.
L'objectiu de la prova era mitigar la corrosió interna de la canonada i evitar la pèrdua de la contenció primària.
Els revestiments de HDPE ranurats amb unions sense brida soldades s'utilitzen juntament amb el sistema de reinjecció com a millora basada en les lliçons apreses del desplegament inicial de revestiments de HDPE llisos amb clips en terminals amb brida.
Segons els criteris d'èxit i fracàs establerts per al projecte pilot, no s'han reportat fuites a la canonada des de la instal·lació. Proves i anàlisis addicionals realitzades per BIC han demostrat una reducció de pes del 3-5% en el revestiment utilitzat, que no causa degradació química després de 5 anys d'ús. Es van trobar algunes ratllades que no s'estenien a les esquerdes. Per tant, es recomana tenir en compte la diferència de pèrdua de densitat en dissenys futurs. La implementació de barreres internes contra la corrosió hauria de ser el focus principal, on les opcions de revestiment de HDPE (incloses les millores ja identificades com ara la substitució de brides per connectors i la continuació del revestiment i l'aplicació d'una vàlvula de retenció al revestiment per superar la permeabilitat al gas del revestiment) són una solució fiable.
Aquesta tecnologia elimina l'amenaça de corrosió interna i proporciona un estalvi significatiu en les despeses operatives durant els procediments de tractament químic, ja que no cal cap tractament químic.
La validació de la tecnologia sobre el terreny ha tingut un impacte positiu en la gestió de la integritat de la línia de flux dels operadors, proporcionant més opcions per a la gestió proactiva de la corrosió interna de la línia de flux, reduint els costos generals i millorant el rendiment de HSE. Els revestiments de HDPE ranurats sense brida es recomanen com un enfocament innovador per a la gestió de la corrosió en les línies de corrent dels camps petrolífers.
La tecnologia de revestiment de HDPE es recomana per a camps de petroli i gas existents on són habituals les fuites de les canonades i les interrupcions de la línia d'injecció d'aigua.
Aquesta aplicació reduirà el nombre d'errors de la línia de flux causats per fuites internes, allargarà la vida útil de la línia de flux i augmentarà la productivitat.
Els nous desenvolupaments complets d'instal·lacions poden utilitzar aquesta tecnologia per a la gestió de la corrosió en línia i l'estalvi de costos en programes de monitorització.
Aquest article ha estat escrit per Judy Feder, editora tècnica de JPT, i conté els aspectes més destacats de l'article SPE 192862, "Resultats innovadors de proves de camp de l'aplicació de revestiments de HDPE ranurats sense brida en un camp supergegant per a la gestió de la corrosió interna de la línia de flux de petroli", d'Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe i Tijender Kumar Gupta d'ADNOC; Mohamed Ali Awadh, Borouge PTE; Nicholas Herbig, Jeff Schell i Ted Compton de United Special Technical Services per a la preparació de l'Exposició i Conferència Internacional del Petroli d'Abu Dhabi del 2018, del 12 al 15 de novembre. Aquest article no ha estat revisat per experts.
El Journal of Petroleum Technology és la revista insígnia de la Society of Petroleum Engineers, que ofereix informes i reportatges autoritzats sobre els avenços en tecnologia d'exploració i producció, temes de la indústria del petroli i el gas, i notícies sobre la SPE i els seus membres.