Cómo superar los retos de la corrosión en los yacimientos de esquisto: Estrategias probadas

La corrosión es un reto importante en la industria del petróleo y el gas, sobre todo en los yacimientos de esquisto. Las complejas y variables condiciones ambientales en la producción de esquisto pueden provocar graves problemas de corrosión, afectando a la integridad y longevidad del equipo. Este artículo explora las causas de la corrosión en los yacimientos de esquisto y esboza estrategias eficaces para la protección contra la corrosión.

Comprender la corrosión en los yacimientos de esquisto

Los yacimientos de esquisto, como los que se encuentran en el Eagle Ford Shale, son ricos en hidrocarburos pero también presentan retos únicos para la gestión de la corrosión. El proceso de producción implica varias etapas, como la perforación, la fracturación hidráulica (fracking) y el reflujo, cada una de las cuales contribuye al riesgo de corrosión. Entre los factores clave que influyen en la corrosión en los yacimientos de esquisto se incluyen:

1. Fluidos de acidificación y fracturación: El uso de fluidos ácidos en la fracturación hidráulica puede provocar corrosión inducida por ácidos. Estos fluidos son esenciales para crear fracturas en la roca de esquisto y liberar hidrocarburos, pero también pueden corroer las superficies metálicas.
2. Fluidos producidos: La presencia de CO2 y H2S en los fluidos producidos es una preocupación importante. Estos gases pueden provocar una grave corrosión, sobre todo en presencia de agua, lo que da lugar a la formación de ácido carbónico y sulfuro de hidrógeno altamente corrosivos.
3. Sistemas de elevación artificial: El uso de sistemas de elevación artificial, como las bombas eléctricas sumergibles (BES) y las bombas de varilla, introduce riesgos adicionales de corrosión. Estos sistemas suelen estar expuestos a condiciones duras, como altas temperaturas y presiones, que pueden acelerar la corrosión.

Mecanismos de corrosión y consecuencias

Los mecanismos de corrosión en los yacimientos de esquisto son complejos y polifacéticos. Los tipos comunes de corrosión observados en los pozos de esquisto incluyen:

• Corrosión uniforme: Se produce cuando toda la superficie de un metal se corroe de manera uniforme. Suele estar causada por el CO2 y el H2S de los fluidos producidos.
• Corrosión localizada: Esto incluye la corrosión por picaduras y grietas, que son formas más graves y localizadas de corrosión. Si no se gestionan adecuadamente, estos tipos pueden provocar un fallo rápido del equipo.
• Agrietamiento por corrosión bajo tensión (SCC): La SCC es una preocupación crítica en los yacimientos de esquisto, donde la combinación de tensión de tracción y un entorno corrosivo puede provocar un fallo repentino y catastrófico de los componentes metálicos.

Las consecuencias de la corrosión en los yacimientos de esquisto son importantes. Los fallos del equipo debidos a la corrosión pueden provocar paradas de producción, un aumento de los costes de mantenimiento y peligros potenciales para el medio ambiente. Por lo tanto, la aplicación de protección contra la corrosión estrategias es crucial para el funcionamiento seguro y eficaz de los pozos de esquisto.

Estrategias de protección contra la corrosión

Se pueden emplear varias estrategias para mitigar la corrosión en los depósitos de esquisto. Entre ellas se incluyen:

1. Selección de materiales: Elegir los materiales adecuados para los equipos y las infraestructuras es la primera defensa contra la corrosión. Materiales como el acero inoxidable, las aleaciones resistentes a la corrosión (CRA) y los materiales no metálicos pueden ofrecer una mayor resistencia a los entornos corrosivos.
2. Inhibidores químicos: Los inhibidores químicos son una práctica habitual en la industria del petróleo y el gas. Estos productos químicos se añaden a los fluidos de producción para reducir el índice de corrosión. Los inhibidores pueden adaptarse para atacar tipos específicos de corrosión, como la inducida por CO2 o H2S.
3. Recubrimientos y revestimientos: Los revestimientos y recubrimientos protectores aplicados a superficies metálicas pueden proporcionar una barrera física contra los agentes corrosivos. Los revestimientos epoxídicos, por ejemplo, se utilizan mucho para proteger tuberías y equipos de la corrosión.
4. Protección catódica: Esta técnica electroquímica implica el uso de ánodos de sacrificio o sistemas de corriente impresa para proteger las superficies metálicas de la corrosión. La protección catódica es especialmente eficaz para las tuberías enterradas y otras estructuras sumergidas.
5. Supervisión e inspección: La supervisión y la inspección periódicas de los equipos son esenciales para la detección precoz y la mitigación de la corrosión. Técnicas como las pruebas ultrasónicas, la radiografía y los cupones de corrosión pueden ayudar a identificar los problemas de corrosión antes de que provoquen un fallo del equipo.

Estudios de casos y mejores prácticas

Varios estudios de casos ponen de relieve la importancia de una gestión eficaz de la corrosión en los yacimientos de esquisto. Por ejemplo, el esquisto Eagle Ford ha mejorado significativamente protección contra la corrosión técnicas. Los operadores han aplicado con éxito una combinación de selección de materiales, inhibidores químicos y protección catódica para mitigar la corrosión riesgos.

En otro ejemplo, la cuenca del Pérmico se ha enfrentado a retos inusuales de corrosión, incluyendo fallos en las tuberías que no suelen asociarse a la corrosión por CO2 y H2S. Los investigadores han propuesto nuevos mecanismos para estas problemas de corrosión, dando lugar al desarrollo de soluciones innovadoras adaptadas a las condiciones únicas de la cuenca.

Conclusión

La protección contra la corrosión en los yacimientos de esquisto es un aspecto crítico de la producción de petróleo y gas. Al comprender las causas y los mecanismos de la corrosión, los operadores pueden aplicar estrategias eficaces para proteger sus equipos y garantizar la extracción segura y eficaz de hidrocarburos. Desde la selección de materiales hasta los inhibidores químicos y protección catódica, un enfoque global de la gestión de la corrosión es esencial para el éxito a largo plazo de los proyectos de explotación de esquisto bituminoso.