La corrosion interne a provoqué une perte de confinement chez ADNOC dans le pipeline d'un immense champ pétrolier terrestre. Le désir d'éliminer ce problème et la nécessité de définir une spécification et un plan précis de gestion de l'intégrité future du flux ont conduit à l'application d'essais sur le terrain de la technologie de revêtement en polyéthylène haute densité (PEHD) rainuré et sans bride dans les tuyaux en acier au carbone. Cet article décrit un programme d'essais sur le terrain réussi de 5 ans et confirme que l'application de revêtements en PEHD dans les tuyaux en acier au carbone est une méthode rentable pour atténuer la corrosion interne dans les oléoducs en isolant les tuyaux métalliques des fluides corrosifs. La technologie est rentable pour gérer la corrosion à l'intérieur des oléoducs.
Chez ADNOC, les conduites d'écoulement sont conçues pour durer plus de 20 ans. Ceci est important pour la continuité des activités et la réduction des coûts d'exploitation. Cependant, l'entretien de ces conduites en acier au carbone devient difficile car elles sont soumises à la corrosion interne due aux fluides corrosifs, aux bactéries et aux conditions stagnantes causées par de faibles débits. Le risque de défaillance de l'intégrité augmente avec l'âge et les changements dans les propriétés du fluide du réservoir.
ADNOC exploite des pipelines à des pressions de 30 à 50 bars, des températures allant jusqu'à 69 °C et des coupures d'eau supérieures à 70 %, et a subi de nombreux cas de perte de confinement en raison de la corrosion interne des pipelines dans de grands champs terrestres. Les dossiers montrent que les actifs sélectionnés à eux seuls comptent plus de 91 pipelines de pétrole naturel (302 kilomètres) et plus de 45 pipelines de levage de gaz (100 kilomètres) présentant une corrosion interne sévère. Les conditions d'exploitation qui ont dicté la mise en œuvre de l'atténuation de la corrosion interne comprenaient un pH faible (4,8-5,2), la présence de CO2 (> 3 %) et de H2S (> 3 %), un rapport gaz/pétrole supérieur à 481 scf/bbl, une température de ligne supérieure à 55 °C, une pression de ligne d'écoulement supérieure à 525 psi. Une teneur en eau élevée (> 46 %), une faible vitesse d'écoulement (moins de 1 m/sec), un fluide stagnant et la présence de bactéries sulfato-réductrices ont également affecté les stratégies d'atténuation. Les statistiques de fuites de lignes simplifiées montrent que bon nombre de ces lignes étaient défectueuses, avec autant 14 fuites sur une période de 5 ans. Cela pose un problème sérieux car cela entraîne des fuites et des interruptions qui affectent négativement la production.
La perte d'étanchéité et la nécessité d'un dimensionnement et d'un plan précis de gestion de l'intégrité future des conduites d'écoulement ont donné lieu à un essai sur le terrain d'une technologie de revêtement en PEHD fendu et sans bride sur 3,0 km de canalisations API 5L Gr.B de 6 pouces de la série 80. Des conduites simplifiées ont été réalisées pour éliminer ce problème. Des essais sur le terrain ont d'abord été appliqués à 3,527 km de canalisations en acier au carbone sur des actifs sélectionnés, suivis de tests intensifs sur 4,0 km de canalisations.
Le grand pétrolier du Conseil de coopération du Golfe (CCG) dans la péninsule arabique avait installé des revêtements en PEHD dès 2012 pour les oléoducs et les applications d'eau. Un grand pétrolier du CCG opérant en collaboration avec Shell utilise des revêtements en PEHD pour les applications d'eau et de pétrole depuis plus de 20 ans, et la technologie est suffisamment mature pour traiter la corrosion interne des oléoducs.
Le projet ADNOC a été lancé au deuxième trimestre 2011 et installé au deuxième trimestre 2012. La surveillance a commencé en avril 2012 et s'est achevée au troisième trimestre 2017. Les bobines d'essai sont ensuite envoyées au Borouge Innovation Center (BIC) pour évaluation et analyse. Les critères de réussite et d'échec fixés pour le pilote de revêtement en PEHD étaient l'absence de fuite après l'installation du revêtement, une faible perméabilité au gaz à travers le revêtement en PEHD et aucun effondrement du revêtement.
L'article SPE-192862 décrit les stratégies qui contribuent au succès des essais sur le terrain. L'accent est mis sur la planification, la pose de pipelines et l'évaluation des performances des revêtements en PEHD afin d'acquérir les connaissances nécessaires pour localiser les stratégies de gestion de l'intégrité pour la mise en œuvre à l'échelle du terrain des pipelines en PEHD dans les oléoducs. Cette technologie est utilisée dans les oléoducs et les lignes de transmission. En plus des oléoducs existants, des revêtements en PEHD non métalliques peuvent être utilisés pour les nouveaux oléoducs. Met en évidence les meilleures pratiques pour éliminer les défaillances d'intégrité des pipelines dues aux dommages causés par la corrosion interne.
Français L'article complet décrit les critères de mise en œuvre des joints en PEHD ; la sélection du matériau du joint, la préparation et la séquence d'installation ; les fuites d'air et les tests hydrostatiques ; la ventilation et la surveillance des gaz annulaires ; la mise en service de la ligne ; et les résultats détaillés des tests post-test. Le tableau d'analyse du coût du cycle de vie simplifié illustre la rentabilité estimée de l'acier au carbone par rapport aux revêtements en PEHD pour d'autres méthodes d'atténuation de la corrosion, y compris l'injection chimique et le raclage, la tuyauterie non métallique et l'acier au carbone nu. La décision de réaliser un deuxième essai sur le terrain amélioré après le test initial est également expliquée. Dans le premier essai, des raccords à brides ont été utilisés pour connecter les différentes sections de la conduite d'écoulement. Il est bien connu que les brides sont sujettes à des défaillances dues à des contraintes externes. La ventilation manuelle aux emplacements des brides nécessite non seulement une surveillance périodique, ce qui augmente les dépenses d'exploitation, mais entraîne également des émissions de gaz perméables dans l'atmosphère. Dans le deuxième essai, les brides ont été remplacées par des connecteurs soudés sans bride avec un système de remplissage automatique et une chemise fendue avec un évent à l'extrémité de la station de dégazage à distance qui se terminerait par un drain fermé.
Un essai de 5 ans confirme que l’utilisation de revêtements en PEHD dans les tuyaux en acier au carbone peut atténuer la corrosion interne des oléoducs en isolant les tuyaux métalliques des fluides corrosifs.
Ajoutez de la valeur en fournissant un service de ligne ininterrompu, en éliminant le raclage interne pour éliminer les dépôts et les bactéries, en réduisant les coûts en éliminant le besoin de produits chimiques antitartre et de biocides et en réduisant la charge de travail
Le but du test était d’atténuer la corrosion interne du pipeline et d’empêcher la perte du confinement primaire.
Les chemises en PEHD fendues avec joints sans bride soudés sont utilisées en conjonction avec le système de réinjection comme une amélioration basée sur les leçons tirées du déploiement initial de chemises en PEHD simples avec clips sur des bornes à brides.
Français Selon les critères de réussite et d'échec définis pour le pilote, aucune fuite n'a été signalée dans le pipeline depuis l'installation. Des tests et analyses supplémentaires effectués par BIC ont montré une réduction de poids de 3 à 5 % du revêtement utilisé, ce qui ne provoque pas de dégradation chimique après 5 ans d'utilisation. Certaines rayures ont été constatées qui ne s'étendaient pas dans les fissures. Par conséquent, il est recommandé de prendre en compte la différence de perte de densité dans les conceptions futures. La mise en œuvre de barrières anticorrosion internes doit être l'objectif principal, où les options de revêtement en PEHD (y compris les améliorations déjà identifiées telles que le remplacement des brides par des connecteurs et la poursuite du revêtement et l'application d'un clapet anti-retour dans le revêtement pour surmonter la perméabilité au gaz du revêtement) sont une solution fiable.
Cette technologie élimine la menace de corrosion interne et permet des économies importantes sur les dépenses d’exploitation lors des procédures de traitement chimique, car aucun traitement chimique n’est requis.
La validation sur le terrain de la technologie a eu un impact positif sur la gestion de l'intégrité des conduites d'écoulement des opérateurs, offrant davantage d'options pour la gestion proactive de la corrosion interne des conduites d'écoulement, réduisant les coûts globaux et améliorant les performances HSE. Les revêtements en PEHD rainurés sans bride sont recommandés comme une approche innovante pour la gestion de la corrosion dans les conduites d'écoulement des champs pétrolifères.
La technologie de revêtement en PEHD est recommandée pour les champs pétroliers et gaziers existants où les fuites de pipelines et les interruptions de conduites d'injection d'eau sont courantes.
Cette application réduira le nombre de défaillances des conduites d'écoulement causées par des fuites internes, prolongera la durée de vie des conduites d'écoulement et augmentera la productivité.
Les nouveaux développements de sites complets peuvent utiliser cette technologie pour la gestion de la corrosion en ligne et les économies de coûts sur les programmes de surveillance.
Cet article a été rédigé par Judy Feder, rédactrice technique du JPT, et contient les points saillants de l'article SPE 192862, « Innovative Field Trial Trial Results of Flangeless Grooved HDPE Liner Application in a Super Gigantic Field for Oil Flowline Internal Corrosion Management » par Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe et Tijender Kumar Gupta d'ADNOC ; Mohamed Ali Awadh, Borouge PTE ; Nicholas Herbig, Jeff Schell et Ted Compton de United Special Technical Services pour l'édition 2018 à Abu Dhabi, du 12 au 15 novembre. Préparez-vous pour l'exposition et la conférence internationales sur le pétrole d'Abu Dhabi. Cet article n'a pas été évalué par des pairs.
Le Journal of Petroleum Technology est la revue phare de la Society of Petroleum Engineers, fournissant des notes d'information et des articles faisant autorité sur les avancées en matière de technologie d'exploration et de production, les problèmes de l'industrie pétrolière et gazière et les actualités sur la SPE et ses membres.