Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Осложнения в нефтедобыче

..pdf
Скачиваний:
54
Добавлен:
15.11.2022
Размер:
10.46 Mб
Скачать

защиты нефтепромыслового оборудования в морской воде, водо- и нефтерастворим, эффективная концентрация — 200 мг/л, сте­ пень защиты — более 70 %.

СНПХ-6301 — смесь аминоолеиновой кислоты и изопропило­ вого спирта, применяется для защиты систем ППД и нефтесбора, эффективная концентрация — 50 мг/л, защитный эффект — 65-90 %.

ДОН-52 — соль высших алифатических аминов (50 % мае. раствор активного вещества), применяется для защиты водоводов сточных вод, зараженных СВБ и содержащих среды кислорода и до 100 мг/л сероводорода, вододиспергируем, эффективная кон­ центрация — 30 мг/л, степень защиты — 84-89 %.

АНП-2М (ГИПХ-3) — соль хлоргидратаминопарафина, при­ меняется для защиты нефтепроводов обводненных нефтей, содер­ жащих сероводород и СВБ, вододиспергируем, эффективная концентрация — 40 мг/л, защитный эффект — 85-89 %.

Нефтехим-1 — смесь полиэтиленполиамина, карбоновых кис­ лот и легкого таллового масла (раствор 40 % мае. активного веще­ ства в керосине), применяется для защиты коммуникаций и назем­ ного оборудования системы ППД при содержании сероводорода до 300 мг/л, нефтерастворим, эффективная концентрация — 30 мг/л, защитный эффект — 85-90 %.

Викор-1 — соль имидазолина, ОП-Ю и растворитель, приме­ няется для защиты водо- и нефтепроводов для транспортировки сред с 15 мг/л сероводорода, вододиспергируем, эффективная кон­ центрация — 30 мг/л, защитный эффект — 85-90 %.

Амфикор — аммонийная соль алкилфосфористой кислоты в растворителе, применяется для защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в высокоминерализованных средах, содержащих сероводород, углекислоту и, одновременно, кисло­ род, водорастворим, эффективная концентрация — 15-50 мг/л.

ХПК-002 — смесь имидазолинов и амидоаминов высших жирных кислот в растворителе, применяется для защиты нефте­ промыслового оборудования и трубопроводов, эффективная кон­ центрация — 25-60 мг/л, защитный эффект — 85-95 %,

а также ИКБ-2-2, Север-1, И-25-Д, АНПО, КИ-1, Апшерон, ГИПХ, Тюмень-1, ИФХАНГАЗ, Каспий-2, Каспий-4, Газохим-1 и др.

Среди зарубежных ингибиторов, применяемых для снижения

6-1029

161

коррозионной активности высокоминерализованных вод, наибо­ лее известными являются: Корексит 7802, Корексит 7798 и др. (фирма "Essochem Impex", Бельгия); Норуст PA23D (фирма "Seka", Франция); Сепакор ES 3109, Сецакор HS и др. (фирма BASF, Германия); Додикор V 3242-2, Додиген 481 и др. (фирма "Hoechst", Германия); Кемеликс 1115Х, Кемеликс 1116Х и др. (фирма "ICI Kemelix", Великобритания); Налко 4421, Налко 4224 и др. (фирма "Nalko", США), КР-184К (фирма "Petrolite", США), Травис-1102, Травис-1103 и др. (фирма "Travis", Канада).

В последние годы большое значение приобретает экологиче­ ский аспект применения ингибиторов коррозии. С началом мас­ сового применения ингибиторов коррозии для обработки водных сред возникла проблема их токсикологической безопасности. Ис­ торически в качестве основы для ингибиторов использовались соли тяжелых металлов, такие как хроматы, фосфаты, полифосфаты, ортофосфаты. Но поскольку в ряде стран использование органических и неорганических фосфорсодержащих веществ зап­ рещено, разработаны были "зеленые", т. е. низкотоксичные инги­ биторы коррозии [166].

В настоящее время в условиях месторождений Западной Си­ бири для снижения коррозионной активности промысловых жид­ костей, перекачиваемых по трубопроводам системы ППД и нефтесбора, используют ингибиторы Олазол-1, СНПХ-6301, СНПХ6014, И21Д, И21ДМ, ХПК, Нефтехим, Т-2П, Додикор, КорексИт7798, Сепакор, Кемеликс-1116, -1117 (табл. 6.3). Решающими при выборе ингибитора коррозии в большей мере являются стоимост­ ные показатели.

Данные, представленные в табл. 6.3, свидетельствуют о том> что достаточно высокий ингибирующий эффект при небольШ°й дозировке проявляют импортные реагенты (Сепакор, Додикор, Корексит, Кемеликс), которые в 2-3 раза дороже, чем ингибито­ ры коррозии отечественного производства.

На практике показано, что заявляемый производителем за" щитный эффект реагент обеспечивает не всегда. Даже в услов11ях одного НГДУ или месторождения для разных участков этот по^3- затель может значительно отличаться.

В табл. 6.4 представлены результаты гравиметрических исйы-

Таблица 6.3

Сведения по ингибиторам коррозии, используемым на месторождениях Западной Сибири в период с 1996 по 2001 гг.

(по данным К огалы м ского завода хим реагент ов)

Реагент

 

Норма

Эффект

Цена*

расхода, г/т

защиты, %

за 1 т, руб.

 

СНПХ-6014

Т П П "Когалымнефтегаз "

 

 

100-120

70

8943

ТХ-1153

 

30-40

85

87730

ХПК-002

 

25-60

95

36492

ХПК-002(В)

 

30-50

90

36492

СНПХ-6301

 

100-120

70

9222

 

А О

"Ю ганскнефт егаз"

12065

СНПХ-6301

 

20-30

Не более 50

И21Д

 

20-25

70-90

7867

Нефтехим

 

20-25

80-90

11355

Олазол-1

 

15-25

85-95

12034

Додикор

 

20-30

80-85

45291

И21ДМ

 

15-25

80-90

11918

Корексит-7798

 

15-25

80-90

23516

 

О А О

"Ноябрьскнефтегаз"

8513

СНПХ-6014

 

75

70-80

Нефтехим

 

50

80-90

9307

 

Н Г Д У "Черногорнефть "

7832

Олазол

 

30-35

75-80

Корексит-7798

 

15-25

80-90

30509

Сепакор

 

15-25

80-90

30509

Кемеликс-1116

 

15-25

80-90

30509

 

Т П П "Урайнефтегаз "

23835

Рокор

 

20

80-85

Petrolite W-2068

 

20-25

85-90

27267

СНПХ-6301

 

30-50

60-70

8626

* — для удобства сравнения цены приведены к уровню на 01.01.2001 г.

таний по определению скорости коррозии стальных образцов на месторождениях ТПП "Когалымнефтегаз" при использовании ингибиторов СНПХ-6301 и СНПХ-6014 (испытания проведены на Когалымском заводе химреагентов).

Анализ табл. 6.4 показал, что при использовании ингибито­ ров не во всех случаях обеспечивается высокая защита металла от коррозии и снижается коррозионная активность минерализован­ ной воды. Это может быть связано с растворимостью (диспергируемостью) ингибитора в пластовых флюидах, низкой степенью его совместимости с пластовыми водами, некорректным выбором реагента для конкретных условий. На некоторых участках место­ рождений, ввиду особенностей эксплуатации и состава сред, ин­ гибиторная защита является абсолютно неэффективной.

Для повышения эффективности ингибиторной защиты на предприятиях, как правило, увеличивают дозировку уже приме­ няемого реагента, либо подбирают новый. Подобные мероприя­ тия, в свою очередь, также не всегда дают необходимый эффект.

Таблица 6.4

Скорость коррозии стали на месторождениях ТПП "Когалымнефтегаз" при использовании ингибиторов СНПХ-6301 и СНПХ-6014

Ингибитор

Место установ­

Скорость коррозии, мм/год

Защитный

Без

 

ки образца

С ингибитором

эффект, %

 

 

 

ингибитора

 

 

Н Г Д У "Ватьеганнефть "

 

СНПХ-6301

ц п п н

0,83

0,05

93,6

 

ЦДНГ-1

0,03

0,01

75,1

 

ц ц н г - з

0,02

0,01

48,8

 

ЦЦНГ-5

0,04

0,01

82,3

 

Н Г Д У "Когалымнефть "

 

СНПХ-6014

ЦППН

1,63

0,80

50,8

 

ЦДНГ-2

0,03

0,01

68,6

 

ЦДНГ-3

3,96

0,71

82,2

 

ЦДНГ-4

1,93

0,59

69,5

 

ЦДНГ-6

0,02

0,01

72,1

 

Н Г Д У "Друж банефть "

 

СНПХ-6301

Цех 1

0,02

0,01

74,1

В практике отмечены случаи, когда некорректный выбор или слишком высокая дозировка ингибитора коррозии не только не снижали интенсивность коррозии, а напротив, реагент стиму­ лировал коррозионное разрушение оборудования, преобразуясь в коррозионно-активное вещество (например, ингибиторы с про­ изводными сульфоновой и фосфорной кислот, образующие в рас­ соле кислотные соединения). Ингибитор может также разлагаться или полимеризоваться с образованием примесей, вязких и липких веществ, засоряющих оборудование [162].

Гораздо более действенны мероприятия по повышению эф­ фективности ингибиторной защиты воздействием магнитного поля на коррозионные среды. Магнитная обработка промысло­ вых жидкостей позволяет повысить защитный эффект уже приме­ нявшихся ингибиторов коррозии, кроме того, ведутся работы по созданию специальных реагентов для совместного физико-хими­ ческого воздействия. В частности, на Когалымском заводе химре­ агентов разработан ингибитор коррозии ХПК-002 В, успешно внедренный на месторождениях Западной Сибири.

Г лава 7

ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВЛИЯНИЯ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ

НА СВОЙСТВА ПРОМЫСЛОВЫХ ЖИДКОСТЕЙ

7.1. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ

Магнитная обработка водных систем исследуется давно. Есть сведения, что такие опыты проводил еще М. В. Ломоносов. Пер­ вый патент на магнитную обработку воды с целью ее "умягчения" был получен в Германии в 1892 г. Промышленное применение данных аппаратов было начато бельгийским инженером Т. Вейнерманом в 1934 г. В настоящее время известно более пяти тысяч публикаций, посвященных магнитной обработке. Согласно дан­ ным публикациям магнитная обработка используется и исследу­ ется в различных отраслях.

Медицина. Сложились два диаметральных мнения по приме­ нению магнитного воздействия на человеческий организм — за и против. По мнению одних: "Магнитная обработка биологиче­ ских жидкостей изменяет: плотность, электропроводность, вяз­ кость, текучесть, растворяющую способность, адсорбцию, про­ зрачность, активность кислорода и других газов, текстурирова­ ние, скорость прохождения звука, теплопроводность, pH, ско­ рость химических реакций, температуру фазовых переходов, бактерицидность, поверхностное натяжение"

Ряд специалистов настроен скептически: "Магнитная обра­ ботка приводит к значительному усилению обменных процессов, жизненный цикл живых организмов при этом сокращается"

Однако все больше появляется аппаратов магнитной обра­

ботки, применяемых в медицине. Например, аппарат магнитной обработки крови "Исгок-Мок", магнитные массажеры и аппликато­ ры, пояс магнитофорный, установки УМОВ-4008, СО-2,СО-3 и др.

Научно-производственное объединение "Антей" выпускает аппараты "Офтемагс", с помощью которого лечат зрение, "Элемагс" — для улучшения слуха. Возник термин "магнитотерапия" С использованием аппаратов магнитной обработки лечат онко­ логические и женские заболевания, экземы, псориазы, неврологи­ ческие и кардиологические болезни и др. Практически все совре­ менные медицинские центры используют магнитотерапию.

Вкрови найдены нано-частицы магнетита, воздействуя на которые магнитным полем можно активизировать перенос ионов через мембрану клетки ("Изобретатель и рационализатор", 1995,

11).

Вкурортном комплексе "Русь" (одна из лучших здравниц г. Сочи) установлен оздоровительный фонтан, распыляющий воду, подвергнутую магнитной обработке.

Сельское хозяйство. Полив омагниченной водой благоприят­ но сказывается на урожайности овощных и зерновых культур. Магнитная обработка применяется для приготовления кормов, обработки семян. Наибольшее количество противоречивых ре­ зультатов по магнитной обработке получено именно в сельскохо­ зяйственном производстве.

Пищевая промышленность. При производстве сахара магнит­ ная обработка способствует образованию однородного сиропа, активизации процесса выпаривания сиропа. Готовый сахар обре­ тает стабильную снежную белизну, повышается его прозрачность при растворении, резко снижается диабетическая зависимость от него. При производстве мясопродуктов существенно сокращается время созревания фарша, исключается фосфат, при термообра­ ботке сохраняется требуемая норма влажности, повышаются ор­ ганолептические показатели, резко возрастает срок хранения. При производстве молочной продукции повышаются раствори­ мость сухого молока, вязкость закваски, выход масла, биохими­ ческая активность дрожжевых клеток, доля белка в твороге (цинк, медь, свинец в основном переходят в сыворотку), срок хранения. При производстве алкогольных и безалкогольных напитков на

омагниченной воде существенно возрастает однородность водно- сиропо-спиртовой смеси.

Текстильная промышленность. Магнитная обработка исполь­ зуется при крашении материалов [167].

Теплоэнергетика. Аппараты магнитной обработки наиболее широко внедрены в теплоэнергетике для водоподготовки и пре­ дотвращения отложения солей жесткости [168, 169]. Применение аппаратов оговорено в СНиП. Это электромагнитные аппараты и аппараты на постоянных магнитах. Более эффективны аппара­ ты, в которых используется воздействие различными физически­ ми полями, например электромагнитный пульсатор ПЭ, выпуска­ емый в г. Бресте. Принцип работы ПЭ основан на магнитной об­ работке воды импульсными полями и создании на поверхностях нагрева магнитострикционных колебаний сдвига на межатомном уровне. В результате этого происходит дробление, отслаивание, частичное превращение в сметаноподобную массу солей накипи и частичное растворение ее намагниченной водой, что позволяет удалять ее из котла в процессе продувок и дренирования.

В основу приборов "MERUS" положена современная техно­ логия, основанная на использовании концентрации естественных магнитных и электромагнитных полей с модулированной переда­ чей их атомам, составляющим молекулу воды. Аналогичные уст­ ройства разработаны фирмой "Телос", в них водные системы об­ рабатываются сверхслабыми электромагнитными полями с резо­ нансно-активной модуляцией на жидкости.

Широко разрекламированы электронные умягчители воды "WATER KING", которые генерируют электромагнитные волны звукового диапазона. Известны очистительные устройства чешского производства "КРАФТИНГ", которые "физическим способом препятствуют образованию водного камня и предназ­ начены для защиты отдельных потребителей, бойлеров, автома­ тических стиральных машин, посудомоечных машин, электриче­ ских и газовых проточных нагревателей" В Израиле выпускаются аналогичные установки "МЭДЖИК", а в Словакии — установки "ANTI Са++".

Химические технологии. Способ воздействия на технологи­ ческие среды с помощью слабых электромагнитных полей полу-

168

чил название физического катализа в соответствии с общими принципами теории катализа. Катализ с использованием слабых электромагнитных полей позволяет управлять в сторону увеличе­ ния или уменьшения такими физическими характеристиками веществ или их смесей, как вязкость, коэффициент диффузии, поверхностное натяжение, краевой угол смачивания, раствори­ мость, теплоты плавления, кристаллизации и возгонки и рядом других характеристик. Например, под воздействием магнитной обработки природных и синтетических соединений происходит увеличение адсорбционных свойств сорбентов, катализаторов.

Магнитную обработку используют при производстве целлю­ лозы [170], фенолоформальдегидных связующих [171].

Машиностроение и металлургия. Аппараты магнитной обра­ ботки внедрены для повышения качества смазочно-охлаждающих жидкостей, прочности керамических форм в литейном производ­ стве, в водоподготовке при производстве металлопроката.

Строительство. ВНИИЖелезобетон разработал технологию применения слабых магнитных полей установки "Магнитрон" в строительном комплексе для повышения качественных показа­ телей бетона.

Транспорт. На автомобильном транспорте внедрены устрой­ ства магнитной обработки охлаждающей жидкости и топлива, например устройства SuperFuelMax [172]. При прохождении топ­ лива через магнитное поле происходит расщепление углеводород­ ной цепи на более мелкие составляющие с последующей их иони­ зацией, что, в свою очередь, ведет к более полному сгоранию го­ рючей смеси.

Магнитная обработка внедрена для воздействия на охлажда­ ющую воду судовых дизелей.

При таком широком внедрении магнитной обработки жидко­ стей отсутствует в полной мере разработанная теория, которая позволяла бы на основе данных о жидкости проектировать промышленные аппараты и технологии. Поэтому для разработки новых магнитных аппаратов проводят лабораторные исследова­ ния, на основе которых определяют и выбирают параметры магнитного поля, необходимого для воздействия на ту или иную жидкость.

7.2.ПРИБОРНЫЙ КОМПЛЕКС

ИМЕТОДИКИ ЛАБОРАТОРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Лабораторный стенд. Для проведения лабораторных исследо­ ваний изготовлен специальный стенд (рис. 7.1), который позволя­ ет оценивать эффективность магнитной обработки в потоке по изменению коррозионной активности жидкости. Стенд включает последовательно расположенные насос, термостат, измеритель­ ный блок и бак для воды. Измерительный блок состоит из поли­ пропиленовой трубы, внутри которой размещены стальные коль­ цевые образцы при помощи крепежных колец из оргстекла. При­ менение кольцевых образцов с внутренней рабочей поверхностью позволяет наиболее точно моделировать коррозионные процес­ сы, происходящие на стенке трубы в потоке жидкости. Магнитное поле создается либо постоянными магнитами, помещенными на поверхность трубы, либо с помощью лабораторной электромаг­ нитной установки УМПЛ [173, 174].

Для проведения лабораторных исследований в промысловых условиях разработан стенд на основе установки УМПЛ (рис. 7.2). Стенд позволяет оценивать скорость коррозии, устойчивость нефтяных эмульсий и процессы солеотложений.

Лабораторная установка УМПЛ разработана при участии В. С. Кузнецова и изготовлена Инжиниринговой компанией "Ин- комп-нефть" Установка позволяет создавать в индукторе магнит­ ное поле с заданными параметрами: направление магнитного поля, частота, напряженность и форма ее изменения — знакопере­ менная, пульсирующая, синусоидальная, прямоугольная, тре­ угольная и импульсная [175]. Установка УМПЛ состоит из блока управления и внешнего индуктора с патрубком для исследуемой воды или нефтяной эмульсии.

Индуктор представляет собой соединенные кольцевым ярмом два сердечника с обмоткой (рис. 7.2). При работе установки внутрь индуктора помещают патрубок, через который протекает исследуемая жидкость.

Форма тока в катушке и, соответственно, мгновенное значе­ ние напряженности магнитного поля могут отличаться от задан­ ных. Это связано со значительным реактивным сопротивлением

170

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]