Sisäinen korroosio on aiheuttanut ADNOC-öljykentän putkistovaurioita valtavan maalla sijaitsevan öljykentän putkistossa. Halu poistaa tämä ongelma ja tarve määritellä spesifikaatio ja tarkka tulevaisuuden virtaviivaisen eheyden hallintasuunnitelma on johtanut uritetun ja laipattoman suurtiheyksisen polyeteenin (HDPE) vuoraustekniikan kenttäkokeisiin hiiliteräsputkissa. Tässä artikkelissa kuvataan onnistunut viisivuotisen kenttäkoeohjelman ja vahvistetaan, että HDPE-vuorausten käyttö hiiliteräsputkissa on kustannustehokas menetelmä öljyputkien sisäisen korroosion lieventämiseksi eristämällä metalliputket syövyttävistä nesteistä. Teknologia on kustannustehokas öljyputkien sisäisen korroosion hallinnassa.
ADNOC:ssa Flowline-putket on suunniteltu kestämään yli 20 vuotta. Tämä on tärkeää liiketoiminnan jatkuvuuden ja käyttökustannusten alentamisen kannalta. Näiden hiiliteräksestä valmistettujen putkien ylläpito on kuitenkin haastavaa, koska ne ovat alttiita sisäiselle korroosiolle syövyttävien nesteiden, bakteerien ja alhaisten virtausnopeuksien aiheuttamien pysähtyneiden olosuhteiden vuoksi. Eheyden pettämisen riski kasvaa iän ja säiliönesteen ominaisuuksien muutosten myötä.
ADNOC käyttää putkistoja 30–50 baarin paineessa, jopa 69 °C:n lämpötiloissa ja yli 70 %:n vedenjakelun katkoksissa. Yritys on kärsinyt useista tapauksista, joissa putkistojen sisäinen korroosio on aiheuttanut tiivistymishäviöitä suurilla maalla sijaitsevilla kentillä. Tiedot osoittavat, että pelkästään valituilla kohteilla on yli 91 maaöljyputkistoa (302 kilometriä) ja yli 45 kaasunostoputkistoa (100 kilometriä), joissa on vakavaa sisäistä korroosiota. Sisäisen korroosion lieventämisen toteuttamisen sanelevia käyttöolosuhteita olivat matala pH (4,8–5,2), CO2:n (>3 %) ja H2S:n (>3 %) läsnäolo, kaasu/öljy-suhde yli 481 scf/bbl, linjan lämpötila yli 55 °C ja virtauslinjan paine yli 525 psi. Korkea vesipitoisuus (>46 %), alhainen virtausnopeus (alle 1 m/s), seisova neste ja sulfaattia pelkistävien bakteerien läsnäolo vaikuttivat myös lieventämisstrategioihin. Virtaviivan vuototilastot osoittavat, että monet näistä linjoista olivat viallisia, jopa 14 vuotoa vuodessa. 5 vuoden aikana. Tämä aiheuttaa vakavan ongelman, koska se johtaa vuotoihin ja keskeytyksiin, jotka vaikuttavat haitallisesti tuotantoon.
Tiiviyden menetys sekä mitoituksen ja tarkan tulevan virtauslinjan eheyden hallintasuunnitelman tarve johtivat kenttäkokeisiin, joissa käytettiin uritettua ja laipatonta HDPE-vuoraustekniikkaa 3,0 km:n pituisella Schedule 80 API 5L Gr.B 6 tuuman putkilinjalla. Virtaviivaistuksia tämän ongelman poistamiseksi. Kenttäkokeita tehtiin ensin 3,527 km:n pituisella hiiliteräsputkistolla valituilla kohteilla, minkä jälkeen suoritettiin intensiiviset testit 4,0 km:n pituisella putkilinjalla.
Arabian niemimaalla toimiva Persianlahden yhteistyöneuvoston (GCC) öljyjätti oli asentanut HDPE-vuorauksia raakaöljyputkistoihin ja vesisovelluksiin jo vuonna 2012. Shellin kanssa yhteistyössä toimiva GCC-öljyjätti on käyttänyt HDPE-vuorauksia vesi- ja öljysovelluksissa yli 20 vuoden ajan, ja teknologia on riittävän kehittynyttä öljyputkien sisäisen korroosion korjaamiseksi.
ADNOC-projekti käynnistettiin vuoden 2011 toisella neljänneksellä ja asennettiin vuoden 2012 toisella neljänneksellä. Seuranta alkoi huhtikuussa 2012 ja saatiin päätökseen vuoden 2017 kolmannella neljänneksellä. Testikelat lähetetään sitten Borouge Innovation Centeriin (BIC) arviointia ja analysointia varten. HDPE-vuorauksen pilottihankkeen onnistumis- ja epäonnistumiskriteerit olivat nolla vuotoa vuorauksen asennuksen jälkeen, alhainen kaasun läpäisevyys HDPE-vuorauksen läpi ja vuorauksen romahtamisen estyminen.
Artikkelissa SPE-192862 kuvataan strategioita, jotka edistävät kenttäkokeiden onnistumista. Painopiste on HDPE-vuorausten suunnittelussa, asennuksessa ja suorituskyvyn arvioinnissa, jotta saadaan tietoa, jota tarvitaan HDPE-putkien kenttäkäyttöön ottamisen eheyden hallintastrategioiden löytämiseksi öljyputkissa. Tätä tekniikkaa käytetään öljyputkissa ja siirtolinjoissa. Olemassa olevien öljyputkien lisäksi ei-metallisia HDPE-vuorauksia voidaan käyttää uusissa öljyputkissa. Tuo esiin parhaat käytännöt sisäisen korroosion aiheuttamien vaurioiden aiheuttamien putkien eheysongelmien poistamiseksi.
Koko artikkeli kuvaa HDPE-tiivisteiden toteutuskriteerit; tiivistemateriaalin valinnan, valmistelun ja asennusjärjestyksen; ilmavuotojen ja hydrostaattisten testien; rengasmaisen kaasunpoiston ja valvonnan; linjan käyttöönoton; ja yksityiskohtaiset testin jälkeiset testitulokset. Streamline Life Cycle Cost Analysis -taulukko havainnollistaa hiiliteräksen ja HDPE-vuorausten arvioitua kustannustehokkuutta muissa korroosionestomenetelmissä, mukaan lukien kemiallinen ruiskutus ja puhdistus, ei-metalliset putkistot ja paljas hiiliteräs. Päätös suorittaa toinen laajennettu kenttätesti alkutestin jälkeen selitetään myös. Ensimmäisessä testissä käytettiin laippaliitoksia virtauslinjan eri osien yhdistämiseen. On hyvin tiedossa, että laipat ovat alttiita vioittumiselle ulkoisen rasituksen vuoksi. Laippakohtien manuaalinen tuuletus vaatii paitsi säännöllistä valvontaa, mikä lisää käyttökustannuksia, myös läpäisevien kaasujen päästöjä ilmakehään. Toisessa kokeessa laipat korvattiin hitsatuilla, laipattomilla liittimillä, joissa on automaattinen täyttöjärjestelmä, ja uritetulla vuorauksella, jossa oli tuuletusaukko etäisen kaasunpoistoaseman päässä, joka päättyisi suljettuun viemäriin.
Viisivuotisessa kokeessa vahvistettiin, että HDPE-vuorausten käyttö hiiliteräsputkissa voi lieventää öljyputkien sisäistä korroosiota eristämällä metalliputket syövyttävistä nesteistä.
Lisää arvoa tarjoamalla keskeytymätöntä linjapalvelua, poistamalla sisäiset puhdistustoimenpiteet kerrostumien ja bakteerien poistamiseksi, säästämällä kustannuksia poistamalla kalkinpoistokemikaalien ja biosidien tarpeen sekä vähentämällä työmäärää.
Kokeen tarkoituksena oli lieventää putkilinjan sisäistä korroosiota ja estää ensisijaisen suojarakenteen menetys.
Uritettuja HDPE-vuorauksia, joissa on hitsatut laipattomat liitokset, käytetään yhdessä uudelleeninjektointijärjestelmän kanssa. Tämä parannus perustuu yksinkertaisten HDPE-vuorausten ja laippaliittimien klipseillä varustetun järjestelmän alkuperäiseen käyttöön.
Pilottihankkeelle asetettujen onnistumis- ja epäonnistumiskriteerien mukaan putkistossa ei ole raportoitu vuotoja asennuksen jälkeen. BIC:n jatkotestaus ja -analyysi ovat osoittaneet käytetyn vuorauksen painon laskeneen 3–5 %, mikä ei aiheuta kemiallista hajoamista viiden vuoden käytön jälkeen. Joitakin naarmuja havaittiin, mutta ne eivät ulottuneet halkeamiin. Siksi on suositeltavaa ottaa tiheyshäviöero huomioon tulevissa suunnitteluissa. Sisäisten korroosiosulkujen toteuttamisen tulisi olla pääpaino, ja HDPE-vuorausvaihtoehdot (mukaan lukien jo tunnistetut parannukset, kuten laippojen korvaaminen liittimillä ja vuorauksen jatkaminen sekä takaiskuventtiilin asentaminen vuoraukseen vuorauksen kaasun läpäisevyyden voittamiseksi) ovat luotettava ratkaisu.
Tämä teknologia poistaa sisäisen korroosion uhan ja tarjoaa merkittäviä säästöjä käyttökustannuksissa kemiallisten käsittelyjen aikana, koska kemiallista käsittelyä ei tarvita.
Teknologian kenttävalidoinnilla on ollut myönteinen vaikutus operaattoreiden virtauslinjojen eheyden hallintaan, sillä se on tarjonnut enemmän vaihtoehtoja virtauslinjojen sisäisen korroosion ennakoivaan hallintaan, vähentänyt kokonaiskustannuksia ja parantanut työterveys- ja työturvallisuussuorituskykyä. Laipattomat uritetut HDPE-vuoraukset suositellaan innovatiiviseksi lähestymistavaksi öljykenttien virtauslinjojen korroosion hallintaan.
HDPE-vuoraustekniikkaa suositellaan olemassa oleville öljy- ja kaasukentille, joilla putkivuodot ja veden ruiskutuslinjojen keskeytykset ovat yleisiä.
Tämä sovellus vähentää sisäisten vuotojen aiheuttamien virtauslinjan vikojen määrää, pidentää virtauslinjan käyttöikää ja lisää tuottavuutta.
Uudet, kokonaisvaltaiset tehdaskehityshankkeet voivat hyödyntää tätä teknologiaa tuotantolinjan korroosion hallintaan ja valvontaohjelmien kustannussäästöihin.
Tämän artikkelin on kirjoittanut JPT:n tekninen toimittaja Judy Feder, ja se sisältää kohokohtia SPE 192862 -julkaisusta ”Innovative Field Trial Results of Flangeless Grooved HDPE Liner Application in a Super Gigantic Field for Oil Flowline Internal Corrosion Management”, jonka kirjoittajina ovat Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe ja Tijender Kumar Gupta ADNOC:sta; Mohamed Ali Awadh, Borouge PTE; Nicholas Herbig, Jeff Schell ja Ted Compton United Special Technical Servicesistä. Vuoden 2018 Abu Dhabissa 12.–15. marraskuuta järjestettävään Abu Dhabin kansainväliseen öljynäyttelyyn ja -konferenssiin valmistautuminen. Tätä artikkelia ei ole vertaisarvioitu.
Journal of Petroleum Technology on Society of Petroleum Engineersin lippulaivalehti, joka tarjoaa arvovaltaisia ​​​​katsauksia ja artikkeleita etsintä- ja tuotantoteknologian edistysaskeleista, öljy- ja kaasuteollisuuden kysymyksistä sekä uutisia SPE:stä ja sen jäsenistä.