Внутрішня корозія призвела до втрати герметичності трубопроводу ADNOC на величезному наземному нафтовому родовищі. Бажання усунути цю проблему та необхідність визначити специфікацію та точний план управління цілісністю майбутнього потоку призвели до польових випробувань технології футеровки з поліетилену високої щільності (HDPE) з пазами та без фланців у трубах з вуглецевої сталі. У цій статті описується успішна 5-річна програма польових випробувань і підтверджується, що застосування футеровки з HDPE у трубах з вуглецевої сталі є економічно ефективним методом зменшення внутрішньої корозії в нафтопроводах шляхом ізоляції металевих труб від агресивних рідин. Ця технологія є економічно ефективною в управлінні корозією всередині нафтопроводів.
У ADNOC витяжні трубопроводи розраховані на термін служби понад 20 років. Це важливо для безперервності бізнесу та зниження експлуатаційних витрат. Однак обслуговування цих трубопроводів, виготовлених з вуглецевої сталі, стає складним завданням, оскільки вони схильні до внутрішньої корозії від агресивних рідин, бактерій та застійних умов, спричинених низькими швидкостями потоку. Ризик порушення цілісності зростає з віком та зміною властивостей рідини в пласті.
ADNOC експлуатує трубопроводи під тиском від 30 до 50 бар, температурою до 69°C та скороченням обводнення понад 70%, і зазнала багатьох випадків втрати герметичності через внутрішню корозію трубопроводів на великих наземних родовищах. Записи показують, що лише вибрані активи мають понад 91 природний нафтопровід (302 кілометри) та понад 45 газліфтних трубопроводів (100 кілометрів) з сильною внутрішньою корозією. Експлуатаційні умови, які диктували впровадження заходів щодо зменшення внутрішньої корозії, включали низький pH (4,8–5,2), наявність CO2 (>3%) та H2S (>3%), співвідношення газ/нафта більше 481 scf/bbl, температуру в трубопроводі більше 55°C, тиск у трубопроводі вище 525 psi. Високий вміст води (>46%), низька швидкість потоку (менше 1 м/с), застійна рідина та наявність сульфатредукуючих бактерій також вплинули на стратегії зменшення. Статистика витоків Streamline показує, що багато з цих трубопроводів були несправними, з 14 витоками протягом 5 років. період. Це створює серйозну проблему, оскільки призводить до витоків та перебоїв, що негативно впливають на виробництво.
Втрата герметичності та необхідність визначення розмірів і точного плану управління цілісністю майбутніх витяжних трубопроводів призвели до польових випробувань застосування технології футеровки з щілинного та безфланцевого HDPE на 3,0 км трубопроводів класу 80 API 5L Gr.B діаметром 6 дюймів. Для усунення цієї проблеми було проведено польові випробування. Спочатку польові випробування були застосовані на 3,527 км трубопроводів з вуглецевої сталі на вибраних об'єктах, а потім проведені інтенсивні випробування на 4,0 км трубопроводів.
Велика нафтова компанія Ради співробітництва країн Перської затоки (GCC) на Аравійському півострові встановлювала футеровку з ПНД ще у 2012 році для нафтопроводів та водопостачання. Велика нафтова компанія GCC, що працює спільно з Shell, використовує футеровку з ПНД для водопостачання та нафтопостачання вже понад 20 років, і ця технологія є достатньо розвиненою для вирішення проблеми внутрішньої корозії в нафтопроводах.
Проект ADNOC було запущено у другому кварталі 2011 року та встановлено у другому кварталі 2012 року. Моніторинг розпочався у квітні 2012 року та був завершений у третьому кварталі 2017 року. Потім випробувальні котушки надсилаються до Інноваційного центру Боруж (BIC) для оцінки та аналізу. Критерії успіху та невдачі, встановлені для пілотного проекту з HDPE-лайнера, включали нульовий витік після встановлення лайнера, низьку газопроникність через HDPE-лайнер та відсутність руйнування лайнера.
У статті SPE-192862 описано стратегії, що сприяють успіху польових випробувань. Основна увага приділяється плануванню, прокладанню трубопроводів та оцінці ефективності вкладок з HDPE для отримання знань, необхідних для визначення стратегій управління цілісністю для впровадження трубопроводів HDPE у нафтопроводах на всіх рівнях. Ця технологія використовується в нафтопроводах та лініях електропередачі. Окрім існуючих нафтопроводів, неметалеві вкладки з HDPE можуть використовуватися для нових нафтопроводів. Висвітлено найкращі практики усунення порушень цілісності трубопроводів через пошкодження від внутрішньої корозії.
У повній статті описано критерії впровадження прокладок з ПНД; вибір матеріалу прокладки, підготовку та послідовність встановлення; випробування на витік повітря та гідростатичні випробування; вентиляцію та моніторинг кільцевої газової прокладки; введення в експлуатацію лінії; та детальні результати пост-випробувальних випробувань. Таблиця аналізу витрат на життєвий цикл Streamline ілюструє оціночну економічну ефективність футеровки з вуглецевої сталі порівняно з футеровкою з ПНД для інших методів зменшення корозії, включаючи хімічне впорскування та очищення скребками, неметалеві труби та оголену вуглецеву сталь. Також пояснюється рішення провести друге розширене польове випробування після початкового випробування. У першому випробуванні для з'єднання різних секцій витяжної лінії використовувалися фланцеві з'єднання. Загальновідомо, що фланці схильні до руйнування через зовнішнє навантаження. Ручне вентилювання у місцях розташування фланців не тільки вимагає періодичного моніторингу, що збільшує експлуатаційні витрати, але й призводить до викидів проникного газу в атмосферу. У другому випробуванні фланці були замінені зварними безфланцевими з'єднувачами з автоматичною системою заправки та щілинною вкладкою з вентиляційним отвором на кінці віддаленої станції дегазації, яка закінчувалася б закритим дренажем.
5-річне випробування підтверджує, що використання футеровки з HDPE у трубах з вуглецевої сталі може зменшити внутрішню корозію нафтопроводів, ізолюючи металеві труби від агресивних рідин.
Збільшення цінності шляхом забезпечення безперебійного обслуговування лінії, усунення внутрішнього очищення скребками для видалення відкладень та бактерій, економії коштів завдяки усуненню потреби в хімікатах та біоцидах проти накипу, а також зменшення робочого навантаження
Метою випробування було зменшення внутрішньої корозії трубопроводу та запобігання втраті первинної захисної оболонки.
Прорізні вкладиші з ПНД зі зварними безфланцевими з'єднаннями використовуються разом із системою повторного впорскування як удосконалення, засноване на досвіді, отриманому під час початкового впровадження простих вкладишів з ПНД із затискачами на фланцевих терміналах.
Згідно з критеріями успіху та невдачі, встановленими для пілотного проекту, з моменту встановлення жодних витоків у трубопроводі не повідомлялося. Подальші випробування та аналіз, проведені BIC, показали зменшення ваги використаної футеровки на 3-5%, яка не викликає хімічної деградації після 5 років використання. Було виявлено деякі подряпини, які не поширювалися на тріщини. Тому рекомендується враховувати різницю у втраті щільності в майбутніх конструкціях. Впровадження внутрішніх антикорозійних бар'єрів має бути основним завданням, де варіанти футеровки з HDPE (включаючи вже визначені вдосконалення, такі як заміна фланців на з'єднувачі та продовження футеровки, а також застосування зворотного клапана в футеровці для подолання газопроникності футеровки) є надійним рішенням.
Ця технологія усуває загрозу внутрішньої корозії та забезпечує значну економію експлуатаційних витрат під час процедур хімічної обробки, оскільки хімічна обробка не потрібна.
Польова перевірка технології позитивно вплинула на управління цілісністю витяжних трубопроводів операторами, надаючи більше можливостей для проактивного управління внутрішньою корозією витяжних трубопроводів, знижуючи загальні витрати та покращуючи показники охорони праці, техніки безпеки та охорони навколишнього середовища. Безфланцеві канавчасті футеровки з HDPE рекомендуються як інноваційний підхід до управління корозією в нафтопромислових трубопроводах.
Технологія футеровки з ПНД (полієтилену високої плотності) рекомендується для існуючих нафтогазових родовищ, де поширені витоки з трубопроводів та переривання ліній закачування води.
Це застосування зменшить кількість поломок витяжних трубопроводів, спричинених внутрішніми витоками, подовжить термін служби витяжних трубопроводів та підвищить продуктивність.
Нові комплексні проекти будівництва можуть використовувати цю технологію для управління корозією в потоку та економії коштів на програмах моніторингу.
Цю статтю написала технічний редактор JPT Джуді Федер і містить основні моменти зі статті SPE 192862 «Результати інноваційних польових випробувань застосування безфланцевого канавчастого футеровки з ПНД у надгігантському родовищі для управління внутрішньою корозією нафтогазових трубопроводів», підготовлені Еббі Каліо Амабіпі, SPE, Марваном Хамадом Салемом, Сівою Прасадою Грандхе та Тіджендером Кумаром Гуптою з ADNOC; Мохамедом Алі Авадхом, Borouge PTE; Ніколасом Хербігом, Джеффом Шеллом та Тедом Комптоном з United Special Technical Services для проведення Міжнародної нафтової виставки та конференції в Абу-Дабі 2018 року з 12 по 15 листопада. Ця стаття не пройшла рецензування.
«Журнал нафтових технологій» – це флагманський журнал Товариства інженерів-нафтовиків, який надає авторитетні огляди та статті про досягнення в технологіях розвідки та видобутку, питання нафтогазової промисловості, а також новини про SPE та її членів.