Осложнения в нефтедобыче

Результаты гравиметрических испытаний стальных образцов

впромысловых жидкостях Южно-Ягунского

иМортымья-Тетеревского месторождений

Рис. 7.10. Поляризационные кривые для стали 20 в пластовой воде горизонта "Сеноман":

1 -Г — без магнитной обработки; 2 - 2 — после обработки постоянным магнитным полем

Плотность тока i, А/м2

Рис. 7.11. Поляризационные кривые для стали 20 в подтоварной воде сЦПС:

1-Г — без магнитной обработки; 2-2 — после обработки постоянным магнитным полем; 3-3' — после обработки магнитным полем с часто­ той 20 Гц

пластовой воды горизонта "Сеноман" позволяет снизить коррози­ онную активность на 55 %, обработка переменным полем при частотах 5-30 Гц и знакопеременной форме изменения напряжен­ ности магнитного поля уменьшает активность воды на 30 %.

Для подтоварной воды с ЦПС БКНС-3 наибольший эффект снижения коррозионной активности проявляется после воздей­ ствия магнитным полем частотой 5-10 Гц со знакопеременной формой изменения напряженности.

Влияние магнитного воздействия на защитные свойства инги­ биторов для промысловых жидкостей Южно-Ягунского место­ рождения исследовали электрохимическим методом. Причем маг­ нитной обработке подвергали промысловые жидкости после по­ дачи ингибиторов коррозии.

На низконапорном водоводе, перекачивающем пластовую воду горизонта "Сеноман" БКНС-5, для снижения ее коррозион­

ной активности ингибитор коррозии не применяют. Для сниже­ ния коррозионной активности подтоварной воды БКНС-3 Южно-Ягунского месторождения применяется ингибитор корро­ зии ХПК-002ЮЯ. Непрерывная рабочая дозировка составляет 50 г/т. Магнитная обработка постоянным магнитным полем напряженностью 30 кА/м позволяет снизить коррозионную активность воды на 60 %.

Результаты лабораторных исследований влияния магнитной обработки на эффективность ингибитора коррозии свидетель­ ствуют, что при применении постоянного магнитного поля на­ пряженностью 30 кА/м увеличивается эффективность ингибитора коррозии (табл. 7.9).

Так, при совместном использовании магнитной обработки и ингибитора коррозии ХПК-002ЮЯ защитный эффект последне­ го (93-90 %) проявляется при концентрации в подтоварной воде БКНС-3 40-30 г/т. Без магнитной обработки при этой же концентра­ ции защитный эффект ингибитора ХПК-002ЮЯ составляет 60-51 %.

Защитные свойства ингибиторов коррозии (концентрация ингибиторов 10-40 мг/л) в промысловой жидкости МортымьяТетеревского месторождения до и после проведения магнитной обработки исследовали гравиметрическим и электрохимическим методами.

Данные, представленные в табл. 7.10, свидетельствуют о том, что магнитная обработка снижает коррозионную активность ингибированных технологических жидкостей на 60-90 %.

Таблица 7.10

Защитные свойства ингибиторов при магнитной обработке в промысловой жидкости Мортымья-Тетеревского месторождения

Наибольший защитный эффект получен для ингибитора кор­ розии ХПК-002 В (степень защиты при концентрации ингибитора 10-40 мг/л составляет 74-90 %). Ингибитор коррозии ТХ-1153 при магнитной обработке обеспечивает защитную эффективность 60 % (концентрация 40 мг/л) [80, 181].

Ингибитор ХПК-001 при обработке магнитным полем обес­ печивает защитный эффект 87 % при 20 мг/л. На защитный эффект ингибитора ХПК-002 магнитная обработка не повлияла.

Поляризационные кривые для стали 20 в неингибированной и ингибированной промысловой жидкости Мортымья-Тетерев­ ского месторождения до и после магнитной обработки представ­ лены на рис. 7.12 (на примере ингибитора ХПК-002 В при концен­ трации 40 мг/л).

Экстраполяция тафелевых участков поляризационных кри­ вых показала, что при воздействии магнитного поля на ингибиро­ ванную промысловую жидкость Мортымья-Тетеревского место-

Плотность тока /, А/м2

Рис. 7.12. Поляризационные кривые для стали 20 в промысловой жидкости Мортымья-Тетеревского месторождения:

1 -Г — без магнитной обработки и ингибитора; 2 - 2 — с ингибитором ХПК-002 В с концентрацией 40 г/т; 3 - 3 ' — после магнитной обработки и с ингибитором ХПК-002 В с концентрацией 40 г/т

рождения плотность тока коррозии уменьшается в 18 раз по срав­ нению с неингибированной. Защитный эффект ингибитора ХПК002 В при концентрации 40 мг/л составляет 80 %, а при наложении магнитного поля защитный эффект повышается до 94 %.

7.3.3. Влияние магнитной обработки на коррозионную активность промысловых жидкостей

Арланского и Волковского месторождений

Пластовая вода Вятской площади Арланского месторождения (табл. 7.11) имеет слабокислый pH, высокую минерализацию, основ­ ной вклад в формирование которой вносит хлор-ион. В небольшом количестве в воде присутствуют агрессивные газы — сероводород, кислород и углекислый газ. Сточная вода Волковского месторожде­ ния характеризуется большим содержанием сероводорода.

Магнитную обработку промысловых жидкостей проводили на лабораторной установке УМПЛ при напряженности 24 кА/м с синусоидальной, треугольной и прямоугольной формой изменения.

Испытания по оценке влияния магнитного поля на коррози­ онную активность пластовой воды Вятской площади Арланского месторождения показали, что лучшие результаты получены при синусоидальной форме изменения напряженности и частоте маг­ нитного поля 8 Гц (табл. 7.12).

Оценка эффективности применения магнитной обработки пластовой воды совместно с ингибиторами коррозии Азимут14Б, ХПК-002В*, Рекорд-608, Сонкор-9801 (концентрация ингиби­ торов коррозии во всех экспериментах составляла 50 г/т) при частоте 8 Гц и напряженности 24 кА/м (синусоидальная форма изменения напряженности) позволяет сделать вывод (табл. 7.13), что максимальную эффективность при совместной обработке магнитным полем и ингибитором коррозии проявляют реагенты ХПК-002В* (Z = 84 %) и Азимут-14Б (Z = 78 %).

Лабораторные исследования влияния магнитной обработки на коррозионные свойства перекачиваемой по трубопроводу блочной кустовой насосной станции БКНС-10 сточной воды Вол­ ковского месторождения (табл. 7.14) показали, что при обработке электромагнитным полем снижается коррозионная активность подтоварной воды на 50 %.

эффективности (скорость коррозии примерно одинакова при кон­ центрации ингибитора 50 г/т без магнитного воздействия и 30 г/т в сочетании с магнитной обработкой).

Таким образом, применение магнитного поля совместно с ин­ гибиторами для снижения скорости коррозии стали в промысло­ вых жидкостях рассмотренных нефтегазовых месторождений яв­ ляется целесообразным, так как позволяет уменьшить расход ин­ гибиторов, а следовательно, значительно повысить эффектив­ ность противокоррозионной обработки.

Исходя из известных фактов и полученных данных о воздей­ ствии магнитного поля на процессы, происходящие в воде, и на результаты проведенных испытаний, предложен следующий механизм влияния магнитного поля на снижение коррозионной активности промысловых жидкостей. Коррозионная активность в магнитном поле уменьшается благодаря изменению раствори­ мости гидрокарбонат-ионов, карбонатов и сульфидов. Наличие солей, коллоидных и механических примесей оказывает большое влияние на процессы гидратации ионов. Изменение агрегативности молекул воды приводит к торможению диффузионных про­ цессов переноса деполяризаторов к поверхности металла.

Результаты исследований влияния магнитной обработки на коррозионную активность рассмотренных промысловых жидко­ стей с различными параметрами поля при определенных условиях сведены в табл. 7.15.

По результатам лабораторных исследований можно сделать следующие заключения:

1.Для разработки эффективных аппаратов магнитной обра­ ботки промысловых жидкостей необходимо проведение лабора­ торных исследований по определению оптимальных параметров магнитного поля.

2.В результате магнитной обработки промысловых жидко­ стей скорость коррозии стали снижается на 50-60 %, при этом на­ блюдаются два взаимоисключающих явления: при наложении магнитного поля повышается термодинамическая нестабильность стали (потенциал коррозии сдвигается в область отрицательных зна­ чений на 50 мВ), в то же время поляризуемость стали ускоряется, что проявляется в уменьшении плотности тока коррозии.