Vi presenterar en patentsökt revolutionerande korrosionsinhibitor för höga temperaturer: TETRA X
Av Phillip Vincent | Chef för tekniska tjänster | 23 oktober 2024
Korrosion
Utvecklingen av de kolväten som driver vår värld innebär nästan alltid kontakt med en mängd korrosiva ämnen: vatten, koldioxid (som orsakar söt korrosion), vätesulfid (som orsakar sur korrosion), organiska syror som myrsyra och ättiksyra samt salter som natriumklorid, kalciumklorid, magnesiumklorid och ammoniumklorid, som alla kan orsaka korrosion av de metallrör som används i brunnar (Perez 2013). [1]
Korrosion är farligt, eftersom mer än 25% av säkerhetsincidenterna inom olje- och gasindustrin uppges bero på korrosionsrelaterade fel (Solovyeva, et al 2023). [2] Om metallrör eller kopplingar går sönder kan metalldelar flyga i luften och släppa ut heta vätskor och gaser.
Korrosion är också dyrt, vilket framgår av den senaste NACE Impact-studien som uppskattade den globala kostnaden för korrosion inom olje- och gasindustrin till 1,372 biljoner USD 2013; det var för 11 år sedan, så kostnaden är säkert högre nu (Solovyeva, et al, 2023). Korrosion kan inte bara leda till kostsamma utbyten av enskilda brunnskomponenter som metallrör, borrör och foderrör, utan också till det betydligt mer kostsamma scenariot att en produktiv brunns livslängd avslutas i förtid.
Gränserna för hämning
Branschen använder ett antal lösningar för att minska korrosionen på komponenter i borrhål: specialiserade korrosionsbeständiga legeringar, skyddsbeläggningar, katodiskt skydd, icke-metalliska kompositer och korrosionshämmande tillsatser, varav den sistnämnda är föreningar som tillsätts de olika vätskor som används i brunnar. Korrosionshämmande tillsatser är den vanligaste metoden på grund av sin låga kostnad och användarvänlighet, särskilt i motsats till kostsamma speciallegeringar.
Additiva korrosionsinhibitorer har dock begränsande parametrar. De måste vara speciellt formulerade för att vara kompatibla med de vätskor och den geologi som de ska användas i, och de har temperaturbegränsningar. När branschen borrar allt djupare, vilket innebär varmare brunnar, kan den övre temperaturgränsen för en tillsats göra att den inte längre är aktuell och att operatören måste använda dyra specialiserade metallrör.
En annan begränsning är att de flesta korrosionsinhibitorer som för närvarande finns tillgängliga innehåller morfolinrester, vars tillgång begränsas alltmer av sinande källor och ökad reglering av användningen.
Utvidgning av hämning
TETRA-forskarna tog sig an utmaningen att minska korrosionen i djupare och varmare brunnar och försökte utveckla en korrosionshämmande tillsats som tål höga temperaturer, särskilt när den används tillsammans med de bromidbaserade vätskor med hög densitet och extra hög densitet som behövs för att motverka det höga hydrostatiska trycket i mycket djupa brunnar.
Vi sökte efter en metod som var lite utanför boxen, vilket är en gammal praxis inom TETRA. Efter att ha identifierat två kandidatkemikalier genomförde vi omfattande tester under tre års tid.
Resultatet blev utvecklingen av TETRA X, en högtemperaturkorrosionsinhibitor som är patentsökt. Detta revolutionerande additiv ger förbättrat korrosionsskydd under högtemperatur- och högtrycksförhållanden, upp till 204 °C (400 °F). Omfattande tester har visat att tillsatsen har en effektivitet och termisk stabilitet som vida överträffar konventionella äldre inhibitorer, vilket kan minska behovet av extra inhibitorer och andra tillsatser. Dessutom påverkar TETRA X inte vätskans pH och är kompatibel med de flesta elastomerer och formationsvätskor, samt med bromidbaserade vätskor med hög densitet och extra hög densitet (upp till 17,5 lb/gal), såsom TETRA CS Neptune.
Alla tester utfördes på N80 stålkuponger med 0,5 volymprocent inhibitorbelastning.
För att hantera de begränsningar i leveranskedjan och regelverk som andra inhibitorer har, har vi skapat TETRA X med rikligt förekommande, regionalt producerade ingredienser, vilket också minskar dess koldioxidavtryck. Tillsatsen kräver ingen särskild blandnings- eller lagringsutrustning och är miljösäker. Vad finns det att inte älska?
"Bygg en bättre råttfälla och världen kommer att slå en väg till din dörr." "Musfällan" i dagens olje- och gasverksamhet är korrosionshämning, och vi anser att vi har tagit fram en produkt som förändrar spelplanen. Kemikalien får användas i Nordsjön, och vi ser fram emot att se dess framgångar i brunnar i alla offshore- (och onshore-) miljöer runt om i världen.
Slutnoter
[1] Perez, T.E., 2013, "Corrosion in the Oil and Gas Industry: An Increasing Challenge", JOM, vol. 65, nr 8, s. 1033-1042.
[2] Solovyeva, V.A., K.H. Almuhammadi, W.O. Badeghaish, 2023, "Current Downhole Corrosion Control Solutions and Trends in the Oil and Gas Industry: A Review", Materials, vol. 16, nr 5.
