Presentamos un revolucionario inhibidor de corrosión a altas temperaturas, pendiente de patente: TETRA X.
Por Phillip Vincent | 23 de octubre de 2024
23 de octubre de 2024
Corrosión
El desarrollo de los hidrocarburos que alimentan nuestro mundo casi siempre implica el contacto con una serie de especies corrosivas: agua, dióxido de carbono (que provoca corrosión dulce), sulfuro de hidrógeno (que provoca corrosión ácida), ácidos orgánicos como el ácido fórmico y el ácido acético, y sales como el cloruro de sodio, el cloruro de calcio, el cloruro de magnesio y el cloruro de amonio, todos los cuales pueden provocar la corrosión de los tubos metálicos utilizados en los pozos (Pérez, 2013). [1]
La corrosión es peligrosa, ya que más del 25 % de los incidentes de seguridad en la industria del petróleo y el gas se deben, según se informa, a fallos relacionados con la corrosión (Solovyeva, et al 2023). [2] La ruptura de tuberías o acoplamientos metálicos puede provocar la proyección de residuos metálicos y la liberación de fluidos y gases calientes.
La corrosión también es costosa, como se muestra en el último estudio de impacto de la NACE, que estimó que el coste global de la corrosión en la industria del petróleo y el gas fue de 1,372 billones de dólares estadounidenses en 2013; eso fue hace 11 años, por lo que el coste seguramente sea mayor en la actualidad (Solovyeva, et al, 2023). La corrosión puede requerir no solo la costosa sustitución de componentes individuales de los pozos, como tubos metálicos, tubos de perforación y columnas de revestimiento, sino también el escenario mucho más costoso de un final prematuro de la vida útil de un pozo productivo.
Los límites de la inhibición
La industria emplea una serie de soluciones para mitigar la corrosión de los componentes del fondo del pozo: aleaciones especializadas resistentes a la corrosión, recubrimientos protectores, protección catódica, compuestos no metálicos y aditivos inhibidores de la corrosión, estos últimos son compuestos que se añaden a los diversos fluidos utilizados en los pozos. Debido a su bajo coste y facilidad de uso, especialmente en comparación con las costosas aleaciones especializadas, los aditivos inhibidores de la corrosión son el método más utilizado.
Sin embargo, los inhibidores de corrosión aditivos tienen parámetros limitantes. Deben estar especialmente formulados para ser compatibles con los fluidos y la geología en los que se utilizarán, y tienen límites de temperatura. Dado que la industria perfora pozos cada vez más profundos y, por lo tanto, más calientes, el límite superior de temperatura de un aditivo puede descartarlo y, por lo tanto, obligar al operador a recurrir a costosos tubos metálicos especializados.
Otra limitación es que la mayoría de los inhibidores de corrosión disponibles actualmente están formulados con residuos de morfolina, cuyo suministro se ve cada vez más limitado por la disminución de las fuentes y el aumento de la regulación de su uso.
Inhibición expansiva
Para hacer frente al reto de mitigar la corrosión en pozos más profundos y calientes, los científicos de TETRA se propusieron desarrollar un aditivo inhibidor de la corrosión que pudiera soportar altas temperaturas, especialmente cuando se utiliza con fluidos a base de bromuro de alta densidad y densidad extraalta necesarios para contrarrestar las altas presiones hidrostáticas de los pozos muy profundos.
Estábamos investigando un enfoque «innovador», que es una práctica habitual en TETRA. Tras identificar dos compuestos químicos candidatos, llevamos a cabo pruebas exhaustivas durante un periodo de tres años.
El resultado fue el desarrollo del inhibidor de corrosión a alta temperatura TETRA X, un aditivo revolucionario pendiente de patente que proporciona una mayor protección contra la corrosión en condiciones de alta temperatura y alta presión de hasta 400 °F (204 °C). Pruebas exhaustivas han demostrado que el aditivo tiene una eficacia y una estabilidad térmica muy superiores a las de los inhibidores convencionales, y que puede reducir la necesidad de inhibidores auxiliares y otros aditivos. Además, TETRA X no afecta al pH del fluido y es compatible con la mayoría de los elastómeros y fluidos de formación, así como con los fluidos a base de bromuro de alta densidad y densidad extraalta (hasta 17,5 lb/gal), como TETRA Neptune.
Todas las pruebas se realizaron en muestras de acero dulce N80 con una carga de inhibidor del 0,5 % en volumen.
Para hacer frente a las limitaciones normativas y de la cadena de suministro de otros inhibidores, hemos formulado TETRA X con abundantes ingredientes de origen regional, lo que también reduce su huella de carbono. El aditivo no requiere ningún equipo especial de mezcla o almacenamiento y es seguro para el medio ambiente. ¿Qué más se puede pedir?
«Construye una trampa para ratones mejor y el mundo llamará a tu puerta». La «trampa para ratones» de las operaciones actuales de petróleo y gas es la inhibición de la corrosión, y creemos que hemos sido pioneros en un producto revolucionario. La química está autorizada para su uso en el Mar del Norte, y esperamos ver su éxito en pozos de todos los entornos marinos (y terrestres) del mundo.
Notas finales
[1] Pérez, T.E., 2013, «Corrosion in the Oil and Gas Industry: An Increasing Challenge» (La corrosión en la industria del petróleo y el gas: un reto cada vez mayor), JOM, vol. 65, n.º 8, pp. 1033-1042.
[2] Solovyeva, V.A., K.H. Almuhammadi, W.O. Badeghaish, 2023, «Soluciones actuales para el control de la corrosión en pozos y tendencias en la industria del petróleo y el gas: una revisión», Materials, vol. 16, n.º 5.
