Interne corrosie heeft ertoe geleid dat ADNOC lekkage heeft geleden in de pijpleiding van een enorm onshore olieveld. De wens om dit probleem op te lossen en de noodzaak om een ​​specificatie en een nauwkeurig toekomstig plan voor integriteitsbeheer op te stellen, heeft geleid tot de veldproef met gegroefde en flensloze HDPE-bekledingen (High-Dense Polyethylene) in koolstofstalen pijpen. Dit artikel beschrijft een succesvol vijfjarig veldproefprogramma en bevestigt dat de toepassing van HDPE-bekledingen in koolstofstalen pijpen een kosteneffectieve methode is om interne corrosie in oliepijpleidingen te verminderen door metalen pijpen te isoleren van corrosieve vloeistoffen. De technologie is kosteneffectief in het beheersen van corrosie in oliepijpleidingen.
Bij ADNOC zijn de flowlines ontworpen om meer dan 20 jaar mee te gaan. Dit is belangrijk voor de bedrijfscontinuïteit en het verlagen van de operationele kosten. Het onderhoud van deze leidingen van koolstofstaal is echter een uitdaging, omdat ze onderhevig zijn aan interne corrosie door corrosieve vloeistoffen, bacteriën en stilstaande omstandigheden als gevolg van lage debieten. Het risico op falen van de integriteit neemt toe met de leeftijd en veranderingen in de eigenschappen van de reservoirvloeistof.
ADNOC exploiteert pijpleidingen met drukken van 30 tot 50 bar, temperaturen tot 69 °C en een watergehalte van meer dan 70%, en heeft vele gevallen van lekkage als gevolg van interne corrosie in pijpleidingen in grote onshore velden meegemaakt. Uit gegevens blijkt dat alleen al de geselecteerde activa meer dan 91 aardgaspijpleidingen (302 kilometer) en meer dan 45 gasliftpijpleidingen (100 kilometer) met ernstige interne corrosie hebben. De bedrijfsomstandigheden die de implementatie van maatregelen ter bestrijding van interne corrosie noodzakelijk maakten, waren onder andere een lage pH (4,8–5,2), de aanwezigheid van CO2 (>3%) en H2S (>3%), een gas/olie-verhouding van meer dan 481 scf/bbl, een leidingtemperatuur van meer dan 55 °C en een leidingdruk van meer dan 525 psi. Een hoog watergehalte (>46%), een lage stroomsnelheid (minder dan 1 m/sec), stilstaande vloeistof en de aanwezigheid van sulfaatreducerende bacteriën beïnvloedden eveneens de mitigatiestrategieën. Uit lekstatistieken van Streamline blijkt dat veel van deze leidingen lekten. defect, met maar liefst 14 lekken over een periode van 5 jaar. Dit vormt een ernstig probleem, omdat het leidt tot lekkages en onderbrekingen die de productie negatief beïnvloeden.
Het verlies aan dichtheid en de noodzaak voor nauwkeurige dimensionering en een toekomstig beheersplan voor de integriteit van de pijpleiding leidden tot een veldproef met sleuf- en flensloze HDPE-bekledingstechnologie in 3,0 km Schedule 80 API 5L Gr.B 6 inch pijpleiding. Deze stroomlijning is bedoeld om dit probleem op te lossen. De veldproeven werden eerst uitgevoerd op 3,527 km koolstofstalen pijpleidingen bij geselecteerde locaties, gevolgd door intensieve tests op 4,0 km pijpleidingen.
De grote oliemaatschappij van de Samenwerkingsraad van de Golfstaten (GCC) op het Arabische schiereiland installeerde al in 2012 HDPE-bekledingen voor ruweoliepijpleidingen en waterleidingen. Een GCC-oliemaatschappij die samenwerkt met Shell gebruikt al meer dan 20 jaar HDPE-bekledingen voor water- en olietoepassingen, en de technologie is voldoende ontwikkeld om interne corrosie in oliepijpleidingen tegen te gaan.
Het ADNOC-project werd in het tweede kwartaal van 2011 gestart en in het tweede kwartaal van 2012 geïnstalleerd. De monitoring begon in april 2012 en werd in het derde kwartaal van 2017 afgerond. De testmonsters worden vervolgens naar het Borouge Innovation Center (BIC) gestuurd voor evaluatie en analyse. De succes- en faalcriteria voor de pilot met de HDPE-liner waren: geen lekkage na installatie van de liner, lage gasdoorlaatbaarheid door de HDPE-liner en geen instorting van de liner.
Het document SPE-192862 beschrijft strategieën die bijdragen aan het succes van veldproeven. De focus ligt op de planning, het aanleggen van pijpleidingen en het evalueren van de prestaties van HDPE-liners om de benodigde kennis te vergaren voor het bepalen van integriteitsbeheerstrategieën voor de grootschalige implementatie van HDPE-pijpleidingen in oliepijpleidingen. Deze technologie wordt gebruikt in oliepijpleidingen en transportleidingen. Naast bestaande oliepijpleidingen kunnen niet-metalen HDPE-liners ook worden gebruikt voor nieuwe oliepijpleidingen. Het document belicht de beste praktijken voor het voorkomen van integriteitsfalen van pijpleidingen als gevolg van schade door interne corrosie.
Het volledige artikel beschrijft de implementatiecriteria voor HDPE-pakkingen; de materiaalkeuze, voorbereiding en installatievolgorde van de pakking; luchtlekkage- en hydrostatische testen; ontluchting en monitoring van ringvormig gas; inbedrijfstelling van de leiding; en gedetailleerde testresultaten na de eerste test. De tabel met de Streamline Life Cycle Cost Analysis illustreert de geschatte kosteneffectiviteit van koolstofstaal versus HDPE-bekledingen voor andere corrosiebestrijdingsmethoden, waaronder chemische injectie en pigging, niet-metalen leidingen en onbedekt koolstofstaal. De beslissing om na de eerste test een tweede, uitgebreidere veldtest uit te voeren, wordt ook toegelicht. Bij de eerste test werden flensverbindingen gebruikt om de verschillende secties van de pijpleiding te verbinden. Het is bekend dat flenzen gevoelig zijn voor falen door externe spanningen. Handmatige ontluchting bij de flenzen vereist niet alleen periodieke monitoring, wat de bedrijfskosten verhoogt, maar resulteert ook in de uitstoot van permeabel gas naar de atmosfeer. Bij de tweede test werden de flenzen vervangen door gelaste, flensloze connectoren met een automatisch vulsysteem en een sleufvoering met een ontluchting aan het einde van het externe ontgassingsstation dat zou uitmonden in een gesloten afvoer.
Een vijfjarige proef bevestigt dat het gebruik van HDPE-bekledingen in koolstofstalen buizen interne corrosie in oliepijpleidingen kan verminderen door metalen buizen te isoleren van corrosieve vloeistoffen.
Voeg waarde toe door ononderbroken service aan de leidingen te bieden, interne reiniging met pigging om afzettingen en bacteriën te verwijderen overbodig te maken, kosten te besparen door het gebruik van antikalkmiddelen en biociden te elimineren en de werkdruk te verlagen.
Het doel van de test was om interne corrosie van de pijpleiding te verminderen en het verlies van de primaire afdichting te voorkomen.
In combinatie met het herinjectiesysteem worden sleufvormige HDPE-voeringen met gelaste flensloze verbindingen gebruikt als verbetering op basis van de lessen die zijn geleerd bij de eerste toepassing van gladde HDPE-voeringen met klemmen op flensaansluitingen.
Volgens de succes- en faalcriteria die voor de pilot zijn vastgesteld, zijn er sinds de installatie geen lekken in de pijpleiding gemeld. Verdere tests en analyses door BIC hebben een gewichtsvermindering van 3-5% in de gebruikte bekleding aangetoond, wat na 5 jaar gebruik geen chemische degradatie veroorzaakt. Er werden enkele krassen gevonden die niet tot in de scheuren doordrongen. Daarom wordt aanbevolen om bij toekomstige ontwerpen rekening te houden met het verschil in dichtheidsverlies. De implementatie van interne corrosiebarrières moet de belangrijkste focus zijn, waarbij HDPE-bekledingsopties (inclusief reeds geïdentificeerde verbeteringen zoals het vervangen van flenzen door connectoren en het doorvoeren van de bekleding en het aanbrengen van een terugslagklep in de bekleding om de gasdoorlaatbaarheid van de bekleding te compenseren) een betrouwbare oplossing bieden.
Deze technologie elimineert het risico op interne corrosie en zorgt voor aanzienlijke besparingen op de bedrijfskosten tijdens chemische behandelingsprocedures, aangezien er geen chemische behandeling nodig is.
De veldvalidatie van de technologie heeft een positieve impact gehad op het beheer van de integriteit van de pijpleidingen door operators. Dit biedt meer mogelijkheden voor proactief beheer van interne corrosie in de pijpleidingen, waardoor de totale kosten worden verlaagd en de HSE-prestaties worden verbeterd. Flensloze, gegroefde HDPE-voeringen worden aanbevolen als een innovatieve aanpak voor het beheersen van corrosie in pijpleidingen in de olie- en gasindustrie.
HDPE-bekledingstechnologie wordt aanbevolen voor bestaande olie- en gasvelden waar pijpleidinglekkages en onderbrekingen van waterinjectieleidingen veelvuldig voorkomen.
Deze toepassing zal het aantal storingen in de pijpleiding als gevolg van interne lekkages verminderen, de levensduur van de pijpleiding verlengen en de productiviteit verhogen.
Bij de ontwikkeling van nieuwe, complete locaties kan deze technologie worden gebruikt voor corrosiebeheer in de productielijn en kostenbesparingen op monitoringprogramma's.
Dit artikel is geschreven door JPT Technical Editor Judy Feder en bevat hoogtepunten uit het SPE 192862-artikel "Innovative Field Trial Trial Results of Flangeless Grooved HDPE Liner Application in a Super Gigantic Field for Oil Flowline Internal Corrosion Management" van Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe en Tijender Kumar Gupta van ADNOC; Mohamed Ali Awadh, Borouge PTE; Nicholas Herbig, Jeff Schell en Ted Compton van United Special Technical Services voor de Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference 2018, 12-15 november. Dit artikel is niet peer-reviewed.
Het Journal of Petroleum Technology is het toonaangevende tijdschrift van de Society of Petroleum Engineers (SPE) en biedt gezaghebbende artikelen en analyses over ontwikkelingen in exploratie- en productietechnologie, kwesties binnen de olie- en gasindustrie en nieuws over SPE en haar leden.