8.3. Коррозия

Процесс добычи нефти механизированным способом неотъемлемо связан с осложнениями при эксплуатации оборудования. В настоящее время одной из значительных причин отказов подземного и наземного оборудования является коррозия (зачастую сквозная).

Наиболее актуальна и характерна проблема коррозии ПЭД УЭЦН для Федоровского месторождения, где отмечаются отказы оборудования при наработках до 150 суток.

Характер коррозионных разрушений можно разделить на два вида:

– локальное, когда коррозии подвержена ограниченная область обо­рудования;

– равномерное коррозионное уменьшение толщины по всей длине с равномерным расположением углублений.

В практике рассмотрения отказов встречаются как оба вида коррозии, так и их сочетания – с преобладанием того или иного вида. Фактическая скорость коррозии по ряду скважин достигает 15–28 мм в год.

Наряду с коррозией подземного оборудования происходит разрушение и фонтанной, запорной арматуры, другого наземного оборудования.

Справочник мастера по добыче нефти, газа и конденсата

Рис. 14. Характер разрушения оборудования:

а – локальная, сквозная коррозия; б – общая коррозия

Рис. 15. Коррозия элементов насосного оборудования

Рис. 16. Характер коррозионного разрушения ПСМ АГЗУ

8.3.1. Причины возникновения коррозии

С целью определения причин разрушения оборудования проводился ряд исследований как самого оборудования, так и свойств среды. Однако в настоящее время однозначного ответа в плане причин коррозии оборудо­вания не получено. В целом, исходя из результатов исследований и анализа отказов оборудования, причинами могут являться:

108. Сероводородная коррозия;

109. Высокая агрессивность перекачиваемой среды;

110. Разность потенциалов (ΔU) между нулевой точкой ТМПН, корпусом СУ, броней кабеля, УКИ. Возможность наличия гальванопары «корпус ПЭД – обсадная колонна» при условии содержания в среде сероводорода и вторичных продуктов коррозии – сульфидов железа, являющихся катодом гальванопары;

111. Углекислотная коррозия (концентрация СО₂ в составе газа) особенно характерна при использовании газосепаратора ЭЦН с отводом газа в за-трубное пространство.

Важными факторами процесса разрушения металла являются ско­рость движения пластовой жидкости в узком зазоре (4–6 мм) «ПЭД – колонна» и повышение температуры жидкости в малоподвижной зоне при эксцентричном расположении УЭЦН в наклонной скважине. Известно, что при повышении температуры выше 40 °С происходит резкий рост коррозионной активности (рис. 17).

Известно, что температура электрической машины всегда выше темпе­ратуры окружающей среды, при этом чем мощнее ПЭД, тем выше скорость коррозионного износа.

В месте расположения двигателя (наибольшего по диаметру элемента УЭЦН) возникают особые условия для электрохимической коррозии.

Рис. 17. Зависимость скорости коррозии от температуры

Как показывает практика, отказы происходят по перечисленным при­чинам в отдельности (химическая или электрохимическая коррозия), а также при их сочетании, с преобладанием того или иного вида коррозии.

Справочник мастера по добыче нефти, газа и конденсата

Указанные коррозионные разрушения корпусов отмечаются во мно­гих регионах России, однако высокие наработки на отказ в ОАО «Сургут­нефтегаз» вывели эту проблему в категорию актуальных.