Методы борьбы с коррозией

Мероприятия по предупреждению осложнений при эксплуатации скважин и борьбе с ними

Консорциум « Н е д р а »

Консорциум « Н е д р а »

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

Консорциум « Н е д р а »

отложения солей на внутрискважинном и наземном оборудовании;

-засорение внутрискважинного оборудования (мехпримеси, песок, пропант, окалина и др.);

-коррозия внутрискважинного и поверхностного оборудования;

-влияние газа на погружное добывающее оборудование;

-застывание нефти в стволе скважины, замерзание устьев и напорных линий.

Коррозия

Показателями, определяющими коррозионную агрессивность воды, являются:

-тип, рН и минерализация;

-содержание кислорода (О2), сероводорода (Н2S), двуокиси углерода (СО2);

-содержание ионов железа (Fе2+, Fе3+);

-содержание механических примесей и нефтепродуктов.

Степень влияния этих факторов зависит от температуры, давления, скорости движения потока, природы и обводненности продукции.

Наибольший вклад в процесс электрохимической коррозии вносят растворенные коррозионно-агрессивные газы – кислород, углекислый газ, сероводород, являющиеся сильными деполяризующими агентами.

Основные методы борьбы с коррозией нефтепромыслового оборудования, которые сегодня применяют отечественные и зарубежные компании, можно разделить на три группы: химические, физические и технологические (Рисунок Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует..1). Некоторые сведения о технологиях коррозионной защиты и их разработчиках приводятся в таблице 10.4. Для мониторинга коррозионной агрессивности среды и контроля эффективности ингибиторной защиты в системе ППД следует применять системы коррозионного мониторинга (СКМ). В настоящее время наиболее широкое распространение получили следующие методы контроля агрессивности перекачиваемой продукции:

-по потере массы металлических образцов-свидетелей (Weight Loss Coupons);

-метод замера поляризационного сопротивления (Linear Polarisation Resistance (LPR));

-метод замера электрического сопротивления (Electrical Resistance (ER));

-методы неразрушающего контроля толщины металла (ультразвуковая толщинометрия).

Консорциум « Н е д р а »

Сравнительная характеристика вышеперечисленных методов контроля представлена в таблице 10.5.

Химические методы основаны на использовании химреагентов, в основном ингибиторов коррозии (ИК).

Физические методы подразумевают применение коррозионно-стойких материалов, защитных покрытий и протекторной защиты.

Технологические методы защиты от коррозии подразумевают корректировку коррозийных факторов в скважине.

Рисунок Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует..1 Классификация методов защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии

Консорциум « Н е д р а »

Наиболее целесообразно использование датчиков CEION фирмы «Cormon», Corrosometr или Corrotemp Corrosometr фирмы «Rohrback Cosasco Systems», установленных на нижней образующей трубы. При невозможности закупки указанного оборудования возможно использование металлических образцов-свидетелей.

Узлы контроля коррозии (УКК) должны быть установлены на пониженных местах трассы трубопровода, расстояние до задвижек, отводов или колен должно превышать 2530 м. Необходимо предусмотреть возможность подъезда и обслуживания узлов контроля в период половодья. При оценке эффективности ингибиторной защиты УКК рекомендуется устанавливать на концевых участках защищаемых направлений.

Консорциум « Н е д р а »

Конкретный метод борьбы с коррозией должен быть определен в процессе эксплуатации месторождения на основании техникоэкономических исследований. При этом, сперва, необходимо определить вид коррозии – окислительная, кислотная, сероводородная и т.д.

Влияние мехпримесей

Источники механических примесей, попадающих в насосную установку, делятся на четыре основных типа:

1.Пласт, когда мехпримеси – это продукт разрушения горных пород, либо это проппант, закаченный при ГРП, а также кристаллы солей.

2.Технологические жидкости, закачиваемые в скважину: растворы глушения, промывочная жидкость, различные химреагенты, растворитель и тому подобное. Не всегда эти жидкости проходят достаточную подготовку перед закачкой, что в особенности относится к жидкостям глушения.

3.Эксплуатационные колонны, когда колонна корродирует с образованием солей железа.

4.Само глубинно-насосное оборудование (ГНО), неправильно подготовленное, не очищенное на сервисных базах и т.п.

Определение степени влияния механических примесей на работу погружного оборудования является сложной задачей. Отказы насосов происходят как по причинам износа, так и по причинам забивания рабочих органов.

Износ деталей насосов (рабочих органов, подшипников и т.д.) зависит от степени абразивности продукции скважины, которая определяется по следующим параметрам: количество выносимых частиц, их твердость, гранулометрический состав, содержание (%) кварца, геометрия песка (угловатость).

Всуществующей практике лабораторными исследованиями в основном определяется только один параметр – концентрация взвешенных частиц (КВЧ). Поэтому наиболее ценной является информация о состоянии оборудования, применяемого на данной скважине ранее. Методы борьбы с негативным влиянием мехпримесей также делятся на три основные категории (Рисунок Ошибка! Текст указанного стиля в документе отсутствует..2).

Всвою очередь, различают технические и технологические способы предотвращения или ограничения поступления мехпримесей в скважину и в саму насосную установку. К техническим методам относится установка различных видов фильтров в интервале перфорации. Технологические – это снижение депрессии на пласт, улучшение качества технологических растворов глушения, промышленных жидкостей и т.д., а также технологии по закреплению проппанта.

Существуют общеизвестные методики и расчетные формулы. По ним можно определить минимально допустимое забойное давление, при котором начинается разрушение горных пород и, соответственно, вынос мехпримесей. Однако эти расчеты очень редко применяются на практике, поскольку, в основном ставится задача достичь необходимого отбора жидкости из скважины. Осознанным последствием при этом становится повышенный уровень мехпримесей, который будет влиять на износ оборудования.

Консорциум « Н е д р а »

Макет космического корабля «Восток-1» в павильоне «Космос» на ВДНХ. За ним — цитата К. Э. Циолковского:

«Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчёт. И уже в конце концов исполнение венчает мысль»

Консорциум « Н е д р а »