La corrosione interna ha causato ad ADNOC perdite di contenimento nella conduttura di un enorme giacimento petrolifero onshore. Il desiderio di eliminare questo problema e la necessità di definire una specifica e un accurato piano di gestione dell'integrità della futura linea di galleggiamento hanno portato all'applicazione sperimentale sul campo della tecnologia di rivestimento in polietilene ad alta densità (HDPE) scanalato e senza flange in tubi in acciaio al carbonio. Questo documento descrive un programma di test sul campo quinquennale di successo e conferma che l'applicazione di rivestimenti in HDPE in tubi in acciaio al carbonio è un metodo conveniente per mitigare la corrosione interna negli oleodotti isolando i tubi metallici dai fluidi corrosivi. La tecnologia è conveniente per gestire la corrosione all'interno degli oleodotti.
In ADNOC, le Flowlines sono progettate per durare più di 20 anni. Questo è importante per la continuità aziendale e la riduzione dei costi operativi. Tuttavia, la manutenzione di queste linee in acciaio al carbonio diventa complessa perché sono soggette a corrosione interna causata da fluidi corrosivi, batteri e condizioni stagnanti causate da basse portate. Il rischio di guasti all'integrità aumenta con l'età e le variazioni delle proprietà del fluido del serbatoio.
ADNOC gestisce condotte a pressioni da 30 a 50 bar, temperature fino a 69°C e tagli d'acqua superiori al 70% e ha subito molti casi di perdita di contenimento a causa della corrosione interna nelle condotte in grandi campi onshore. I registri mostrano che le sole risorse selezionate hanno più di 91 condotte di petrolio naturale (302 chilometri) e più di 45 condotte di sollevamento del gas (100 chilometri) con grave corrosione interna. Le condizioni operative che hanno dettato l'implementazione della mitigazione della corrosione interna includevano un pH basso (4,8-5,2), presenza di CO2 (>3%) e H2S (>3%), rapporto gas/olio superiore a 481 scf/bbl, temperatura della linea superiore a 55°C, pressione della linea di flusso superiore a 525 psi. Anche l'elevato contenuto di acqua (>46%), la bassa velocità di flusso (inferiore a 1 m/sec), il fluido stagnante e la presenza di batteri che riducono i solfati hanno influenzato le strategie di mitigazione. Le statistiche sulle perdite di flusso mostrano che molte di Queste linee erano difettose, con ben 14 perdite in un periodo di 5 anni. Ciò rappresenta un problema serio in quanto provoca perdite e interruzioni che incidono negativamente sulla produzione.
La perdita di tenuta e la necessità di dimensionamento e di un accurato piano di gestione dell'integrità della futura linea di flusso hanno portato all'applicazione di una prova sul campo della tecnologia di rivestimento in HDPE scanalato e senza flange in 3,0 km di tubazioni API 5L Gr.B da 6 pollici Schedule 80. Streamlines per eliminare questo problema. Le prove sul campo sono state inizialmente applicate a 3,527 km di condotte in acciaio al carbonio presso asset selezionati, seguite da test intensivi su 4,0 km di condotte.
Il principale produttore petrolifero del Consiglio di cooperazione del Golfo (GCC) nella penisola arabica ha installato rivestimenti in HDPE già nel 2012 per oleodotti e applicazioni idriche. Un produttore petrolifero del GCC che opera in collaborazione con Shell utilizza rivestimenti in HDPE per applicazioni idriche e petrolifere da oltre 20 anni e la tecnologia è sufficientemente matura per affrontare il problema della corrosione interna negli oleodotti.
Il progetto ADNOC è stato lanciato nel secondo trimestre del 2011 e installato nel secondo trimestre del 2012. Il monitoraggio è iniziato nell'aprile 2012 ed è stato completato nel terzo trimestre del 2017. Le bobine di prova vengono quindi inviate al Borouge Innovation Center (BIC) per la valutazione e l'analisi. I criteri di successo e fallimento stabiliti per il progetto pilota con rivestimento in HDPE erano: nessuna perdita dopo l'installazione del rivestimento, bassa permeabilità al gas attraverso il rivestimento in HDPE e nessun collasso del rivestimento.
Il documento SPE-192862 descrive le strategie che contribuiscono al successo delle prove sul campo. L'attenzione è rivolta alla pianificazione, alla posa delle condotte e alla valutazione delle prestazioni dei rivestimenti in HDPE per acquisire le conoscenze necessarie a individuare strategie di gestione dell'integrità per l'implementazione su tutto il campo delle condotte in HDPE negli oleodotti. Questa tecnologia è utilizzata negli oleodotti e nelle linee di trasmissione. Oltre agli oleodotti esistenti, i rivestimenti in HDPE non metallici possono essere utilizzati per i nuovi oleodotti. Evidenzia le migliori pratiche per eliminare i guasti all'integrità delle condotte dovuti a danni da corrosione interna.
Il documento completo descrive i criteri di implementazione per le guarnizioni in HDPE; la selezione del materiale della guarnizione, la preparazione e la sequenza di installazione; le prove di tenuta d'aria e idrostatiche; lo sfiato e il monitoraggio del gas anulare; la messa in servizio della linea e i risultati dettagliati dei test post-test. La tabella Streamline Life Cycle Cost Analysis illustra il rapporto costo-efficacia stimato dei rivestimenti in acciaio al carbonio rispetto a quelli in HDPE per altri metodi di mitigazione della corrosione, tra cui iniezione chimica e pulizia, tubazioni non metalliche e acciaio al carbonio nudo. Viene inoltre spiegata la decisione di condurre un secondo test sul campo avanzato dopo il test iniziale. Nel primo test, sono stati utilizzati collegamenti flangiati per collegare le varie sezioni della linea di flusso. È noto che le flange sono soggette a guasti a causa di sollecitazioni esterne. Lo sfiato manuale in corrispondenza delle flange non solo richiede un monitoraggio periodico, che aumenta le spese operative, ma provoca anche emissioni di gas permeabili nell'atmosfera. Nella seconda prova, le flange sono state sostituite con connettori saldati senza flangia con un sistema di riempimento automatico e un rivestimento scanalato con uno sfiato all'estremità della stazione di degasaggio remota che terminerebbe in uno scarico chiuso.
Una sperimentazione durata 5 anni conferma che l'uso di rivestimenti in HDPE nei tubi in acciaio al carbonio può mitigare la corrosione interna negli oleodotti isolando i tubi metallici dai fluidi corrosivi.
Aggiungere valore fornendo un servizio di linea ininterrotto, eliminando la pulizia interna per rimuovere depositi e batteri, risparmiando sui costi eliminando la necessità di prodotti chimici anti-incrostazione e biocidi e riducendo il carico di lavoro
Lo scopo del test era quello di mitigare la corrosione interna della conduttura e prevenire la perdita del contenimento primario.
I rivestimenti in HDPE scanalati con giunti saldati senza flangia vengono utilizzati insieme al sistema di reiniezione come miglioramento basato sulle lezioni apprese dall'impiego iniziale di rivestimenti in HDPE semplici con clip su terminali flangiati.
In base ai criteri di successo e fallimento stabiliti per il progetto pilota, non sono state segnalate perdite nella conduttura dall'installazione. Ulteriori test e analisi condotte da BIC hanno mostrato una riduzione del peso del 3-5% nel rivestimento utilizzato, che non causa degradazione chimica dopo 5 anni di utilizzo. Sono stati riscontrati alcuni graffi che non si estendevano nelle crepe. Pertanto, si consiglia di considerare la differenza nella perdita di densità nelle progettazioni future. L'implementazione di barriere anticorrosione interne dovrebbe essere l'obiettivo principale, in cui le opzioni di rivestimento in HDPE (inclusi i miglioramenti già identificati come la sostituzione delle flange con connettori e il proseguimento del rivestimento e l'applicazione di una valvola di ritegno nel rivestimento per superare la permeabilità al gas del rivestimento) rappresentano una soluzione affidabile.
Questa tecnologia elimina il rischio di corrosione interna e garantisce notevoli risparmi sui costi operativi durante le procedure di trattamento chimico, poiché non è richiesto alcun trattamento chimico.
La convalida sul campo della tecnologia ha avuto un impatto positivo sulla gestione dell'integrità delle linee di flusso da parte degli operatori, offrendo più opzioni per una gestione proattiva della corrosione interna delle linee di flusso, riducendo i costi complessivi e migliorando le prestazioni HSE. I rivestimenti in HDPE scanalati senza flangia sono consigliati come approccio innovativo per la gestione della corrosione nelle linee di flusso dei giacimenti petroliferi.
La tecnologia di rivestimento in HDPE è consigliata per i giacimenti di petrolio e gas esistenti, dove sono frequenti le perdite dalle condutture e le interruzioni delle linee di iniezione dell'acqua.
Questa applicazione ridurrà il numero di guasti alle linee di flusso causati da perdite interne, ne prolungherà la durata e aumenterà la produttività.
I nuovi sviluppi di siti completi possono utilizzare questa tecnologia per la gestione della corrosione in linea e per il risparmio sui costi dei programmi di monitoraggio.
Questo articolo è stato scritto da Judy Feder, redattrice tecnica di JPT, e contiene i punti salienti del documento SPE 192862, "Risultati innovativi della sperimentazione sul campo per l'applicazione di rivestimenti in HDPE scanalati senza flangia in un campo super gigantesco per la gestione della corrosione interna delle condotte petrolifere" di Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe e Tijender Kumar Gupta di ADNOC; Mohamed Ali Awadh, Borouge PTE; Nicholas Herbig, Jeff Schell e Ted Compton di United Special Technical Services per l'edizione 2018. Preparatevi per l'Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference del 2018 ad Abu Dhabi, dal 12 al 15 novembre. Questo documento non è stato sottoposto a revisione paritaria.
Il Journal of Petroleum Technology è la rivista di punta della Society of Petroleum Engineers e fornisce autorevoli resoconti e approfondimenti sui progressi nelle tecnologie di esplorazione e produzione, sulle problematiche del settore petrolifero e del gas e notizie sulla SPE e sui suoi membri.