69. Основні фактори, які обумовлюють корозію нафтогазопромислового обладнання

Механізм корозії газопромислового обладнання носить змішаний характер: електрохімічний, при якому руйнування є результатом впливу великої кількості мікрокорозійних гальванічних елементів за рахунок неоднорідності різних ділянок поверхні металу, який має різні потенціали; хімічний характер, при якому руйнування є результатом безпосередньої взаємодії корозійного агента з металом обладнання. По основному агенту, який викликає корозію, розрізняють: 1) сірководневу корозію; 2) вуглекислотну корозію; 3) корозію розчиненими у воді свердловин низькомолекулярними органічними кислотами: оцтовою, мурашиною, пропіоновою тощо. При одночасній присутності цих речовин корозія посилюється.

За умовами протікання корозійного процесу виділяються такі основні види корозії:

1. Корозія в електролітах, найчастіше в кислотах. Електролітом є конденсаційна або пластова вода, яка насичена H₂S, CO₂ або органічними кислотами та їхніми солями.

2. Корозія під напругою, яка виникає в основному за рахунок ваги фонтанних труб.

3. Корозійна ерозія, яка викликається великими швидкостями руху електроліта, наявністю виступів, западин, а також за рахунок абразивного стирання металу.

4. Лужна корозія, яка виникає у фланцях та різьбових з’єднаннях.

5. Біокорозія, пов’язана з діяльністю сульфатовідновлювальних бактерій, бактерій, які поглинають залізо і марганець у формі іонів тощо.

За характером корозійного руйнування розрізняють: суцільну корозію, яка носить поверхневий характер, і місцеву – точкову, пітінгову, корозійне розтріскування за рахунок одночасного впливу агресивного середовища та розтягуючих напружень. Ця корозія вражає метал в глибину.

Характер корозійних руйнувань на промислах.

Корозія фонтанних труб починається з деякої глибини від устя свердловини – найячастіше 1200-800 м. Нижче цього інтервалу корозія досить незначна. До устя свердловини інтенсивність корозії зростає.

Максимальні руйнування фонтанної арматури приурочені до місць різкої зміни напрямків газорідинного потоку: поворотів, виступів, місць накопичення електроліту. Корозія в основному носить виразковий характер. Швидкість корозії ущільнюючих кілець, засувок, трійників досягає 10 мм/год і більше.

Максимуми корозії в горизонтально вкладених трубопроводах приурочені до нижньої утворюючої, де рухається електроліт. Зазвичай є чітко обмежена полоса руйнування, ширина якої відповідає постійно змочуваній електролітом поверхні. У верхній частині труб швидкість корозії значно менша. Поруч із загальним рівноцінним характером корозії є ділянки з виразковою точковою корозією.

В місцях поворотів і в знижених місцях є ділянки з виразковою точковою корозією.

Найінтенсивніша корозія спостерігається в місцях руху електроліта.

При збільшенні концентрації корозійних агентів у воді швидкість корозії збільшується.

В свердловині інтервал змін рН води зазвичай коливається від 2 до 7. Відмічено, що в свердловинах в нейтральних середовищах корозія відсутня.

Роль температури при корозії газопромислового обладнання двояка. З одного боку, з ростом температур зростає швидкість хімічних і електрохімічних реакцій і, відповідно, росте швидкість корозії. З другого боку, збільшення температури зменшує розчинність СО₂ і H₂S у воді і зменшує швидкість корозії. Необхідно відмітити, що обладнання газокондесатних свердловин працює в умовах високих тисків, тому практично концентрація корозійних агентів у воді досить велика і ріст температури стимулює процеси корозії.

Колона фонтанних труб в сердловині експлуатується в умовах значних розтягуючих напружень. Збільшення напружень підсилює корозію.

Збільшення швидкості руху середовища може в декілька разів збільшити швидкість корозії обладнання.

Наявність місць різкого збурення потоку газу – виступів, западин, поворотів, штуцерів тощо значно, іноді в десятки разів, збільшує швидкість корозії.

Наявність вуглеводневого конденсату проявляє пасивну роль, значно зменшуючи швидкість корозії. Пасивний вплив при цьому пояснюється утворенням захисної плівки на металі. Проте відмічається роль конденсату, як стимулятора корозії металу, який знаходиться на межі двох незмішуваних рідин – води і конденсата в присутності сірководню.