ADNOC は、巨大な陸上油田のパイプラインで内部腐食により封じ込め損失を被っています。この問題を解決したいという要望と、仕様と将来の正確な合理化完全性管理計画を定義する必要性から、炭素鋼管に溝付きフランジレス高密度ポリエチレン (HDPE) ライニング技術を現場試験適用することにつながりました。この論文では、成功した 5 年間の現場試験プログラムについて説明し、炭素鋼管への HDPE ライニングの適用がコスト効率の高い緩和方法であることを確認しています。金属パイプを腐食性流体から隔離することで、石油パイプラインの内部腐食を防止します。この技術は、石油パイプライン内部の腐食を管理する上で費用対効果が高くなります。
ADNOC では、フローラインは 20 年以上持続するように設計されています。これは事業継続と運用コストの削減にとって重要です。しかし、炭素鋼製のこれらのラインの維持は、腐食性流体、バクテリア、低流量による停滞状態による内部腐食の影響を受けるため、困難になります。完全性が損なわれるリスクは、経年劣化や貯留層流体の特性の変化とともに増加します。
ADNOCは、30～50バールの圧力、最高69℃の温度、70％を超える減水でパイプラインを運用しており、大規模な陸上油田のパイプラインの内部腐食による格納容器損失の多くのケースに苦しんできました。記録によると、選択された資産だけでも、深刻な内部腐食のある天然石油パイプラインが91本以上（302キロメートル）、ガスリフトパイプラインが45本以上（100キロメートル）あります。内部腐食緩和の実施には、低 pH (4.8 ～ 5.2)、CO2 (>3%) および H2S (>3%) の存在、481 scf/bbl を超えるガス/オイル比、55°C を超えるライン温度、525 psi を超える流量ライン圧力が含まれます。高含水量 (>46%)、低い流速 (1 m/秒未満)、停滞流体、および硫酸塩の存在細菌の発生も緩和戦略に影響を与えました。ストリームラインの漏れ統計によると、これらのラインの多くに欠陥があり、5 年間で 14 件もの漏れがあったことが示されています。これは、生産に悪影響を与える漏れや中断につながるため、深刻な問題を引き起こしています。
気密性の喪失、サイジングと正確な将来のフローライン完全性管理計画の必要性により、スケジュール 80 API 5L Gr.B 6 インチの 3.0 km でスロット付きおよびフランジレス HDPE ライニング技術を現場試験的に適用することになりました。この問題を解消するための合理化が行われました。現場試験は、最初に選択された資産の 3.527 km の炭素鋼パイプラインに適用され、続いて 4.0 km のパイプラインで集中テストが行​​われました。
アラビア半島の湾岸協力会議（GCC）石油メジャーは、2012年にはすでに原油パイプラインと水用途にHDPEライナーを設置していた。シェルと提携して事業を行っているGCC石油メジャーは、20年以上にわたって水と石油用途にHDPEライニングを使用しており、その技術は石油パイプラインの内部腐食に対処するのに十分に成熟している。
ADNOC プロジェクトは 2011 年の第 2 四半期に開始され、2012 年の第 2 四半期に設置されました。モニタリングは 2012 年 4 月に開始され、2017 年の第 3 四半期に完了しました。その後、テストスプールは評価と分析のためにボルージュ イノベーション センター (BIC) に送られます。HDPE ライナーのパイロットに設定された成功と失敗の基準は、ライナー設置後の漏れゼロ、HDPE ライナーのガス透過性の低さ、およびライナーの崩壊なしでした。
文書SPE-192862には、現場試験の成功に貢献する戦略が記載されています。焦点は、石油パイプラインでHDPEパイプラインを現場全体に導入するための完全性管理戦略を見つけるために必要な知識を得るために、パイプラインの計画、敷設、およびHDPEライナーの性能評価にあります。この技術は石油パイプラインと送電線で使用されています。既存の石油パイプラインに加えて、非金属HDPEライナーは新しい石油パイプラインにも使用できます。パイプラインを排除するためのベストプラクティスを強調しています。内部腐食による損傷による完全性の低下。
この文書全体では、HDPE ガスケットの実装基準について説明しています。ガスケットの材質の選択、準備、取り付け順序。空気漏れと水圧試験。環状のガス抜きと監視。ラインの試運転。ストリームラインのライフサイクルコスト分析表は、化学物質の注入とピグ、非金属配管、裸炭素鋼など、他の腐食緩和方法における炭素鋼と HDPE ライニングの推定費用対効果を示しています。最初のテスト後に 2 回目の強化された現場テストを実施する決定についても説明されています。最初のテストでは、フローラインのさまざまなセクションを接続するためにフランジ接続が使用されました。フランジが外部応力により破損しやすいことはよく知られています。フランジの位置は定期的な監視を必要とするため、運用コストが増加するだけでなく、大気中への透過性ガスの排出にもつながります。 2 回目の試行では、フランジを、自動再充填システムを備えた溶接されたフランジレス コネクタと、閉じた排水管で終わる遠隔脱気ステーションの端にある通気口を備えたスロット付きライナーに置き換えました。
5 年間の試験により、炭素鋼パイプに HDPE ライニングを使用すると、金属パイプを腐食性流体から隔離し、石油パイプラインの内部腐食を軽減できることが確認されました。
中断のないラインサービスを提供することで付加価値を高め、堆積物やバクテリアを除去するための内部ピギングを排除し、スケール防止用の化学物質や殺生物剤の必要性を排除することでコストを削減し、作業負荷を軽減します。
試験の目的は、パイプラインの内部腐食を軽減し、一次格納容器の損失を防ぐことでした。
溶接されたフランジレスジョイントを備えたスロット付き HDPE ライナーは、フランジ付き端子にクリップを備えたプレーン HDPE ライナーの初期導入から学んだ教訓に基づく改良として、再注入システムと組み合わせて使用​​されます。
パイロットに設定された成功と失敗の基準によると、設置以来パイプラインでの漏れは報告されていません。BIC によるさらなるテストと分析により、使用済みライナーの 3 ～ 5% の重量減少が示され、5 年間の使用後も化学的劣化は引き起こされませんでした。亀裂にまで及ばないいくつかの傷が見つかりました。そのため、将来の設計では密度損失の違いを考慮することをお勧めします。内部腐食バリアの実装が主な焦点となる必要があり、HDPE ライニングのオプション (フランジをコネクタに置き換え、ライニングを継続し、ライニングのガス透過性を克服するためにライニングに逆止弁を適用するなど、すでに特定されている改善を含む）は、信頼できるソリューションです。
この技術は内部腐食の脅威を排除し、化学処理が必要ないため、化学処理手順中の運転経費を大幅に節約します。
この技術の現場検証は、オペレーターのフローラインの完全性管理にプラスの影響を及ぼし、プロアクティブなフローラインの内部腐食管理のためのより多くのオプションを提供し、全体的なコストを削減し、HSE パフォーマンスを向上させました。フランジレス溝付き HDPE ライナーは、油田流路の腐食を管理する革新的なアプローチとして推奨されています。
HDPE ライニング技術は、パイプラインの漏れや注水ラインの中断が頻繁に発生する既存の油田およびガス田に推奨されます。
このアプリケーションは、内部漏れによって引き起こされるフローラインの故障の数を減らし、フローラインの寿命を延ばし、生産性を向上させます。
新しいフルサイト開発では、このテクノロジーを使用してインライン腐食管理と監視プログラムのコスト削減を行うことができます。
この記事は JPT テクニカルエディターの Judy Feder によって書かれており、SPE 192862 の論文「石油フローラインの内部腐食管理のための超巨大現場におけるフランジレス溝付き HDPE ライナーの革新的な現場試験結果」のハイライトが含まれています。SPE の Abby Kalio Amabipi、ADNOC の Marwan Hamad Salem、Siva Prasada Grandhe、Tijender Kumar Gupta によるものです。モハメド・アリ・アワド、ボルージュ PTE。2018 年 11 月 12 ～ 15 日にアブダビで開催される United Special Technical Services の Nicholas Herbig、Jeff Schell、Ted Compton は、アブダビ国際石油展示会および会議の準備を行っています。この論文は査読されていません。
Journal of Petroleum Technology は、石油技術者協会の主力雑誌であり、探査および生産技術の進歩、石油およびガス産業の問題、SPE とその会員に関するニュースに関する権威ある概要と特集を提供しています。