A corrosão interna causou perdas de contenção na tubulação de um enorme campo petrolífero terrestre da ADNOC. O desejo de eliminar esse problema e a necessidade de definir uma especificação e um plano preciso de gerenciamento da integridade da tubulação levaram à aplicação experimental em campo da tecnologia de revestimento de polietileno de alta densidade (PEAD) ranhurado e sem flanges em tubos de aço carbono. Este artigo descreve um programa de testes de campo bem-sucedido de 5 anos e confirma que a aplicação de revestimentos de PEAD em tubos de aço carbono é um método economicamente eficaz para mitigar a corrosão interna em oleodutos, isolando os tubos metálicos de fluidos corrosivos. A tecnologia é economicamente viável para o gerenciamento da corrosão dentro de oleodutos.
Na ADNOC, as linhas de fluxo são projetadas para durar mais de 20 anos. Isso é importante para a continuidade dos negócios e para a redução dos custos operacionais. No entanto, a manutenção dessas linhas de aço carbono torna-se um desafio, pois elas estão sujeitas à corrosão interna causada por fluidos corrosivos, bactérias e condições de estagnação resultantes de baixas vazões. O risco de falha na integridade aumenta com a idade e com as mudanças nas propriedades do fluido do reservatório.
A ADNOC opera oleodutos a pressões de 30 a 50 bar, temperaturas de até 69 °C e teor de água superior a 70%, tendo sofrido diversos casos de vazamento devido à corrosão interna em oleodutos em grandes campos terrestres. Os registros mostram que somente os ativos selecionados possuem mais de 91 oleodutos (302 quilômetros) e mais de 45 gasodutos (100 quilômetros) com corrosão interna severa. As condições operacionais que determinaram a implementação de medidas de mitigação da corrosão interna incluíram baixo pH (4,8–5,2), presença de CO₂ (>3%) e H₂S (>3%), relação gás/óleo superior a 481 scf/bbl, temperatura da linha superior a 55 °C e pressão da linha acima de 525 psi. Alto teor de água (>46%), baixa velocidade de fluxo (inferior a 1 m/s), fluido estagnado e a presença de bactérias redutoras de sulfato também afetaram as estratégias de mitigação. As estatísticas de vazamentos mostram que muitas dessas linhas apresentavam defeitos, com Foram registrados até 14 vazamentos em um período de 5 anos. Isso representa um problema sério, pois leva a vazamentos e interrupções que afetam negativamente a produção.
A perda de estanqueidade e a necessidade de dimensionamento e de um plano preciso de gestão da integridade futura da linha de fluxo resultaram na aplicação experimental em campo da tecnologia de revestimento de PEAD com ranhuras e sem flanges em 3,0 km de tubulação Schedule 80 API 5L Gr.B de 6 polegadas. O objetivo era eliminar esse problema. Os testes de campo foram inicialmente aplicados em 3,527 km de dutos de aço carbono em ativos selecionados, seguidos por testes intensivos em 4,0 km de dutos.
Uma grande empresa petrolífera do Conselho de Cooperação do Golfo (CCG), na Península Arábica, instalou revestimentos de PEAD já em 2012 para oleodutos e tubulações de água. Uma grande empresa petrolífera do CCG, que opera em conjunto com a Shell, utiliza revestimentos de PEAD para aplicações de água e petróleo há mais de 20 anos, e a tecnologia está suficientemente madura para lidar com a corrosão interna em oleodutos.
O projeto da ADNOC foi lançado no segundo trimestre de 2011 e instalado no segundo trimestre de 2012. O monitoramento começou em abril de 2012 e foi concluído no terceiro trimestre de 2017. Os tubos de teste são então enviados ao Centro de Inovação Borouge (BIC) para avaliação e análise. Os critérios de sucesso e falha definidos para o projeto piloto com revestimento de PEAD foram: vazamento zero após a instalação do revestimento, baixa permeabilidade a gases através do revestimento de PEAD e ausência de colapso do revestimento.
O artigo SPE-192862 descreve estratégias que contribuem para o sucesso de testes de campo. O foco está no planejamento, assentamento de dutos e avaliação do desempenho de revestimentos de PEAD (polietileno de alta densidade) para obter o conhecimento necessário para definir estratégias de gerenciamento de integridade para a implementação em larga escala de dutos de PEAD em oleodutos. Essa tecnologia é utilizada em oleodutos e linhas de transmissão. Além de oleodutos existentes, revestimentos não metálicos de PEAD podem ser usados ​​em novos oleodutos. O artigo destaca as melhores práticas para eliminar falhas de integridade em dutos devido a danos causados ​​por corrosão interna.
O artigo completo descreve os critérios de implementação para juntas de PEAD; seleção do material da junta, preparação e sequência de instalação; testes de vazamento de ar e hidrostáticos; ventilação e monitoramento de gás anular; comissionamento da linha; e resultados detalhados dos testes pós-lançamento. A tabela de Análise de Custo do Ciclo de Vida Simplificado ilustra a relação custo-benefício estimada do aço carbono versus revestimentos de PEAD para outros métodos de mitigação da corrosão, incluindo injeção química e limpeza com pigs, tubulação não metálica e aço carbono sem revestimento. A decisão de realizar um segundo teste de campo aprimorado após o teste inicial também é explicada. No primeiro teste, conexões flangeadas foram usadas para conectar as várias seções da linha de fluxo. É sabido que os flanges são propensos a falhas devido a tensões externas. A ventilação manual nos locais dos flanges não só requer monitoramento periódico, o que aumenta as despesas operacionais, como também resulta em emissões de gás permeável para a atmosfera. No segundo teste, os flanges foram substituídos por conectores soldados sem flanges com um sistema automático de reabastecimento e um revestimento ranhurado com uma saída de ventilação na extremidade da estação remota de desgaseificação que terminaria em um dreno fechado.
Um estudo de 5 anos confirma que o uso de revestimentos de PEAD em tubos de aço carbono pode mitigar a corrosão interna em oleodutos, isolando os tubos metálicos de fluidos corrosivos.
Agregue valor fornecendo serviço de linha ininterrupto, eliminando a necessidade de limpeza interna com pigs para remover depósitos e bactérias, economizando custos ao eliminar a necessidade de produtos químicos anti-incrustantes e biocidas e reduzindo a carga de trabalho.
O objetivo do teste era mitigar a corrosão interna do oleoduto e evitar a perda da contenção primária.
Revestimentos de PEAD ranhurados com juntas soldadas sem flanges são usados ​​em conjunto com o sistema de reinjeção como uma melhoria baseada nas lições aprendidas com a implantação inicial de revestimentos de PEAD lisos com clipes em terminais flangeados.
De acordo com os critérios de sucesso e falha definidos para o projeto piloto, não foram relatados vazamentos na tubulação desde a instalação. Testes e análises adicionais realizados pela BIC mostraram uma redução de peso de 3 a 5% no revestimento usado, que não causa degradação química após 5 anos de uso. Foram encontrados alguns arranhões que não se estenderam às fissuras. Portanto, recomenda-se considerar a diferença na perda de densidade em projetos futuros. A implementação de barreiras internas contra corrosão deve ser o foco principal, sendo as opções de revestimento em PEAD (incluindo melhorias já identificadas, como a substituição de flanges por conectores e a continuação do revestimento, além da aplicação de uma válvula de retenção no revestimento para compensar a permeabilidade ao gás) uma solução confiável.
Essa tecnologia elimina a ameaça de corrosão interna e proporciona economias significativas nas despesas operacionais durante os procedimentos de tratamento químico, uma vez que nenhum tratamento químico é necessário.
A validação em campo da tecnologia teve um impacto positivo na gestão da integridade das linhas de fluxo das operadoras, proporcionando mais opções para o gerenciamento proativo da corrosão interna das linhas de fluxo, reduzindo os custos gerais e melhorando o desempenho em HSE (Saúde, Segurança e Meio Ambiente). Revestimentos de PEAD ranhurados sem flanges são recomendados como uma abordagem inovadora para o gerenciamento da corrosão em linhas de fluxo de campos petrolíferos.
A tecnologia de revestimento em PEAD é recomendada para campos de petróleo e gás existentes, onde vazamentos em dutos e interrupções em linhas de injeção de água são comuns.
Esta aplicação reduzirá o número de falhas nas linhas de fluxo causadas por vazamentos internos, prolongará a vida útil das linhas de fluxo e aumentará a produtividade.
Novos projetos de instalações completas podem utilizar essa tecnologia para o gerenciamento da corrosão em linha e para a redução de custos em programas de monitoramento.
Este artigo foi escrito pela editora técnica da JPT, Judy Feder, e contém destaques do artigo SPE 192862, “Resultados de um teste de campo inovador da aplicação de revestimento de HDPE ranhurado sem flange em um campo gigantesco para o gerenciamento da corrosão interna em dutos de petróleo”, de autoria de Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe e Tijender Kumar Gupta, da ADNOC; Mohamed Ali Awadh, da Borouge PTE; Nicholas Herbig, Jeff Schell e Ted Compton, da United Special Technical Services, apresentado na Exposição e Conferência Internacional de Petróleo de Abu Dhabi de 2018, realizada de 12 a 15 de novembro. Este artigo não foi revisado por pares.
O Journal of Petroleum Technology é a principal publicação da Society of Petroleum Engineers, oferecendo resumos e artigos de referência sobre avanços em tecnologia de exploração e produção, questões da indústria de petróleo e gás, e notícias sobre a SPE e seus membros.