MIC corrosie onderzoek in offshore oliepijpleidingen

TAQA is een internationaal opererend energie- en waterbedrijf gevestigd in Abu Dhabi. TAQA is Arabisch voor energie. Het bedrijf houdt zich bezig met energieopwekking, olie- en gaswinning, waterontzilting, pijpleidingen en gasopslag. Veilig en goed functionerende pijpleidingen zijn vanzelfsprekend erg belangrijk voor het bedrijf.

Problemen met water geïnjecteerde bronnen

In 2007 investeerde TAQA in het opnieuw in gebruik nemen van het voor de kust van Rotterdam gelegen Rijn-olieveld, een oliewingebied dat al 12 jaar niet meer in gebruik was. In 2010 zijn de bronnen voorzien van nieuwe pijpleidingen. Om olie te winnen wordt water in de bronnen geïnjecteerd om druk op te bouwen in het olieveld, zodat de olie kan worden opgepompt. Tijdens het productieproces staan de injectiebronnen van tijd tot tijd enkele maanden stil. Vanaf 2010 is er geen zeewater meer in de bronnen gebruikt, maar alleen productiewater in combinatie met anti-corrosiemiddelen. Al vrij snel na ingebruikname liep de injectiecapaciteit terug. Tevens bleek uit metingen dat er sprake was van corrosiedefecten. Bij inspectie werden merkwaardig wratachtige uitstulpingen aan de binnenzijde van de buizen waargenomen. 

TAQA heeft Microbial Analysis de opdracht gegeven als onderdeel van een multidisciplinair team (TU Delft, Corrosion Laboratory B.V. en SGS) te onderzoeken wat de oorzaak van de problemen is en of er mogelijk sprake is van MIC corrosie. Bij dit onderzoek zijn we verder gegaan dan alleen vaststellen of er wel of geen sprake is van MIC corrosie. We onderzochten ook de onderliggende mechanismen van de problemen, zodat TAQA in de toekomst de juiste maatregelen kan nemen. Voor het onderzoek zijn drie pijpleidingen uit de zeebodem omhoog gehaald en bemonsterd voor microbiologische, mineralogische en chemische analyses.

De pijpleidingen zijn op verschillende manier onderzocht:

  • Visuele beoordeling van de pijpleidingen

De wratachtige uitstulpingen zijn visueel geïnspecteerd. Alle drie pijpleidingen zijn aan de binnenzijde volledig bedekt met deze uitstulpingen. Geconcludeerd is dat het om zogenaamde tuberkels gaat. De vorming van tuberkels zijn typerend voor de aanwezigheid van MIC.

  • Microbiologische analyse van de monsters

De monsters zijn onderzocht op micro-organismen waarvan bekend is dat ze microbiologische geïnduceerde corrosie (MIC) veroorzaken. 

Uit de testresultaat blijkt dat de monsters hoge aantallen MIC gerelateerde bacteriën en archaea (oerbacteriën) bevatten. MA heeft vervolgens met de BioProphyler test geïdentificeerd om welke soorten bacteriën en archaea het gaat. Opvallend is het hoge aantal zwavelgerelateerde bacteriën. Daarnaast zijn er ook zogenaamde methaan producerende archaea aangetoond. Beide groepen micro-organismen hebben een sterke relatie met MIC processen.

  • Chemische en mineralogische analyse van de gevormde corrosie

Bepaling van de samenstelling van het corrosieproduct geeft informatie over de waarschijnlijkheid dat micro-organismen de problemen veroorzaken. Uit dit onderzoek blijkt dat de monsters van de corrosieproducten uit de pijpleidingen hoge concentraties ijzer bevatten, in de vorm van ijzersulfiden en ijzercarbonaat. Met name de aanwezigheid van ijzersulfiden geeft een sterke indicatie voor MIC .

  • Omgevingscondities

Beoordeeld is of het water dat in de buizen heeft gestaan, de nodige voeding bevat om microbiologische activiteit mogelijk te maken. Uit analyse van de watermonsters blijkt dat zowel de aanwezigheid van fosfor en sulfaat als de zuurgraad van het water gunstig zijn voor microbiële groei.


Conclusie

Uit het onderzoek blijkt dat de primaire oorzaak van de problemen met de injectiebronnen MIC is. De microbiologische activiteit heeft geleid tot de vorming van de aangetroffen tuberkels, waardoor een afname van de injectiecapaciteit is ontstaan. De corrosie wordt vooral veroorzaakt door zwavelgerelateerde bacteriën die onder andere het corrosieve H2S produceren. De groei van deze bacteriën is hoogstwaarschijnlijk door het productiewater gestimuleerd. Verder lijkt het zeer waarschijnlijk dat MIC organismen zich hebben kunnen nestelen aan de pijpleidingwand gedurende de perioden dat de bronnen hebben stilgestaan. Het voorkomen van dergelijke langdurige stilstaande perioden kan als basis dienen om de injectiedruk problemen en opgetreden corrosieproblemen te voorkomen.

Wilt u meer weten, neem contact op met Sabine Doddema,
doddema@micorbialanalysis.com