Intern korrosion har orsakat att ADNOC lidit förlust av inneslutning i rörledningen till ett enormt oljefält på land. Önskan att eliminera detta problem och behovet av att definiera en specifikation och en noggrann framtida integritetshanteringsplan har lett till fältförsök med spårad och flänslös högdensitetspolyeten (HDPE) foderteknik i kolstålsrör. Denna artikel beskriver ett framgångsrikt 5-årigt fälttestprogram och bekräftar att tillämpningen av HDPE-foder i kolstålsrör är en kostnadseffektiv metod för att mildra intern korrosion i oljeledningar genom att isolera metallrör från korrosiva vätskor. Tekniken är kostnadseffektiv för att hantera korrosion inuti oljeledningar.
I ADNOC är flödesledningar konstruerade för att hålla i mer än 20 år. Detta är viktigt för affärskontinuitet och minskade driftskostnader. Det blir dock svårt att underhålla dessa ledningar av kolstål eftersom de utsätts för intern korrosion från korrosiva vätskor, bakterier och stillastående förhållanden orsakade av låga flödeshastigheter. Risken för integritetsfel ökar med ålder och förändringar i reservoarens vätskeegenskaper.
ADNOC driver rörledningar vid tryck på 30 till 50 bar, temperaturer upp till 69 °C och vattenavskärningar på över 70 %, och har drabbats av många fall av inneslutningsförluster på grund av intern korrosion i rörledningar i stora landbaserade fält. Register visar att de utvalda tillgångarna ensamma har mer än 91 naturliga oljeledningar (302 kilometer) och mer än 45 gaslyftledningar (100 kilometer) med allvarlig intern korrosion. De driftsförhållanden som dikterade implementeringen av intern korrosionsreducering inkluderade lågt pH (4,8–5,2), närvaro av CO2 (>3 %) och H2S (>3 %), gas/olja-förhållande större än 481 scf/bbl, ledningstemperatur större än 55 °C, flödesledningstryck över 525 psi. Hög vattenhalt (>46 %), låg flödeshastighet (mindre än 1 m/s), stillastående vätska och närvaron av sulfatreducerande bakterier påverkade också reduceringsstrategierna. Statistik över strömlinjeläckor visar att många av dessa ledningar var felaktiga, med så många som 14 läckor under en ... 5-årsperiod. Detta utgör ett allvarligt problem eftersom det leder till läckor och avbrott som påverkar produktionen negativt.
Förlusten av täthet och behovet av dimensionering och en noggrann framtida hanteringsplan för flödesledningarnas integritet resulterade i ett fältförsök med slitsad och flänslös HDPE-fodringsteknik i 3,0 km av Schedule 80 API 5L Gr.B 6 tum. Effektiviseringar genomfördes för att eliminera detta problem. Fältförsök utfördes först på 3,527 km kolstålsrörledningar vid utvalda anläggningar, följt av intensiv testning i 4,0 km rörledningar.
Gulf Cooperation Council (GCC) oljebolag på Arabiska halvön installerade HDPE-foder redan 2012 för råoljeledningar och vattenapplikationer. Ett GCC-oljebolag som samarbetar med Shell har använt HDPE-foder för vatten- och oljeapplikationer i över 20 år, och tekniken är tillräckligt mogen för att hantera inre korrosion i oljeledningar.
ADNOC-projektet lanserades under andra kvartalet 2011 och installerades under andra kvartalet 2012. Övervakningen påbörjades i april 2012 och slutfördes under tredje kvartalet 2017. Testspolarna skickas sedan till Borouge Innovation Center (BIC) för utvärdering och analys. Framgångs- och misslyckandekriterierna för pilotprojektet med HDPE-fodern var noll läckage efter installation av fodern, låg gaspermeabilitet genom HDPE-fodret och ingen kollaps av fodret.
Artikel SPE-192862 beskriver strategier som bidrar till framgången med fältförsök. Fokus ligger på planering, utläggning av rörledningar och utvärdering av prestandan hos HDPE-foder för att få den kunskap som behövs för att lokalisera integritetshanteringsstrategier för fältomfattande implementering av HDPE-rörledningar i oljeledningar. Denna teknik används i oljeledningar och kraftledningar. Förutom befintliga oljeledningar kan icke-metalliska HDPE-foder användas för nya oljeledningar. Belyser bästa praxis för att eliminera integritetsfel i rörledningar på grund av skador från inre korrosion.
Den fullständiga rapporten beskriver implementeringskriterierna för HDPE-packningar; val av packningsmaterial, förberedelse och installationssekvens; luftläckage- och hydrostatisk testning; ringformad gasventilation och övervakning; driftsättning av linjen; och detaljerade testresultat efter testning. Tabellen Streamline Life Cycle Cost Analysis illustrerar den uppskattade kostnadseffektiviteten för kolstål kontra HDPE-foder för andra korrosionsreduceringsmetoder, inklusive kemisk injektion och pigging, icke-metalliska rörledningar och bart kolstål. Beslutet att genomföra ett andra utökat fälttest efter det första testet förklaras också. I det första testet användes flänsanslutningar för att ansluta de olika sektionerna av flödesledningen. Det är välkänt att flänsar är benägna att gå sönder på grund av yttre stress. Manuell ventilation vid flänsplatser kräver inte bara periodisk övervakning, vilket ökar driftskostnaderna, utan också resulterar i permeabla gasutsläpp till atmosfären. I det andra försöket ersattes flänsarna med svetsade, flänslösa anslutningar med ett automatiskt påfyllningssystem och ett slitsat foder med en ventil i slutet av den fjärrstyrda avgasningsstationen som skulle sluta i ett slutet avlopp.
En 5-årig studie bekräftar att användningen av HDPE-foder i kolstålsrör kan mildra inre korrosion i oljeledningar genom att isolera metallrör från korrosiva vätskor.
Öka värdet genom att tillhandahålla oavbruten linjeservice, eliminera intern pigging för att ta bort avlagringar och bakterier, spara kostnader genom att eliminera behovet av antikalkningskemikalier och biocider, och minska arbetsbelastningen
Syftet med testet var att mildra rörledningens inre korrosion och förhindra förlust av den primära inneslutningen.
Slitsade HDPE-foder med svetsade flänslösa skarvar används tillsammans med återinjektionssystemet som en förbättring baserad på lärdomar från den första användningen av vanliga HDPE-foder med klämmor på flänsade terminaler.
Enligt de framgångs- och misslyckandekriterier som satts för pilotprojektet har inga läckor rapporterats i rörledningen sedan installationen. Ytterligare tester och analyser av BIC har visat en viktminskning på 3–5 % för det använda fodret, vilket inte orsakar kemisk nedbrytning efter 5 års användning. Vissa repor hittades som inte sträckte sig in i sprickorna. Därför rekommenderas det att beakta skillnaden i densitetsförlust i framtida konstruktioner. Implementering av interna korrosionsbarriärer bör vara huvudfokus, där HDPE-fodringsalternativ (inklusive redan identifierade förbättringar som att ersätta flänsar med kontakter och fortsätta fodret och tillämpa en backventil i fodret för att övervinna gaspermeabiliteten hos fodret) är en pålitlig lösning.
Denna teknik eliminerar risken för inre korrosion och ger betydande besparingar i driftskostnader under kemiska behandlingsprocedurer, eftersom ingen kemisk behandling krävs.
Fältvalidering av tekniken har haft en positiv inverkan på operatörernas integritetshantering av flödesledningar, vilket ger fler alternativ för proaktiv hantering av intern korrosion i flödesledningar, minskar de totala kostnaderna och förbättrar HSE-prestanda. Flänslösa, rillade HDPE-foder rekommenderas som en innovativ metod för att hantera korrosion i oljefältsströmlinjer.
HDPE-beklädnadsteknik rekommenderas för befintliga olje- och gasfält där läckor i rörledningar och avbrott i vatteninjektionsledningar är vanliga.
Denna applikation kommer att minska antalet fel i flödesledningar orsakade av interna läckor, förlänga flödesledningarnas livslängd och öka produktiviteten.
Nya kompletta anläggningsutvecklingar kan använda denna teknik för inline-korrosionshantering och kostnadsbesparingar i övervakningsprogram.
Denna artikel skrevs av JPT:s tekniska redaktör Judy Feder och innehåller höjdpunkter från SPE 192862-artikeln, “Innovative Field Trial Trial Results of Flangeless Grooved HDPE Liner Application in a Super Gigantic Field for Oil Flowline Internal Corrosion Management” av Abby Kalio Amabipi, SPE, Marwan Hamad Salem, Siva Prasada Grandhe och Tijender Kumar Gupta från ADNOC; Mohamed Ali Awadh, Borouge PTE; Nicholas Herbig, Jeff Schell och Ted Compton från United Special Technical Services för 2018 i Abu Dhabi, 12-15 november. Förbered dig inför Abu Dhabi International Petroleum Exhibition and Conference. Denna artikel har inte granskats av experter.
Journal of Petroleum Technology är flaggskeppstidskriften för Society of Petroleum Engineers och tillhandahåller auktoritativa sammanfattningar och artiklar om framsteg inom prospekterings- och produktionsteknik, frågor inom olje- och gasindustrin samt nyheter om SPE och dess medlemmar.