ОБ ОДНОМ СПОСОБЕ ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ ВНУТРЕННИХ СТЕНОК ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
Алимбаев Б.А., Манапбаев Б.Ж., Тажибаев С.Н.
Таразский государственный университет имени М.Х. Дулати, г. Тараз
В настоящее время острой проблемой нефтегазодобывающей отрасли стали аварии промысловых трубопроводов. Одна из основных причин аварий - коррозия.
На крупнейших нефтегазовых месторождениях Казахстана, как Кашаган, Тенгиз, Карачаганак предусмотрены технологии поддержания пластового давления с помощью закачки в пласт сухих сернистых газов, добываемых с нефтью на этих месторождениях. В обводненных старых месторождениях, где объемы добычи нефти с каждым годом уменьшаются, поддержания пластового давления производиться путем закачки в пласт воды. С увеличением срока эксплуатации месторождений возрастает объем добываемой минерализованной воды, закачанной в пласт для поддержания пластового давления. Это присуще старым месторождениям нефти и газа в Атырауской и Мангистауской областях. При этих процессах и мероприятиях возрастает опасность внутренней коррозии трубопроводов, резервуаров и другого оборудования. Задача осложняется в связи с ростом металлофонда нефтедобывающих предприятий, интенсификацией процессов добычи нефти и попутно добываемой пластовой воды. Соответственно увеличиваются потери металла из-за коррозии.
По информации «Гринпис», на нефтепромысловых трубопроводах происходит около 30-50 тыс. аварий в год, которые приводят к разливу 10-20 млн. тонн нефти. При этом около 90% аварий происходит по причине коррозионного поражения материала труб.
Данные по промысловым трубопроводам месторождений Казахстана не имеются по следующим причинам: не функционирование в нашей стране организации по мониторингу технического состояния промысловых трубопроводов; скрытие фактов отказов и аварии от контролируемых органов; хозяевами многих месторождений нефти и газа являются частные или иностранные инвесторы, которые полностью не отчитываются перед властями. Этот факт не дает право рассуждать, что в нашей стране не происходят отказы и аварии промысловых трубопроводов из-за коррозии. Они происходят часто, и это большая проблема.
В целом по нефтегазовой отрасли причинами отказов промысловых трубопроводных сетей являются [1]: внутренняя коррозия - 91%; наружная коррозия - 3,9%; строительные дефекты - 2,8%; нарушение правил эксплуатации - 0,8%; прочие - 1,5%.
Учитывая это, в работе предложено мероприятие по защите от коррозии внутренних стенок промысловых трубопроводов, используемых в нефтегазовой отрасли.
Исследование механизма развития коррозии во внутренней поверхности промысловых трубопроводов [2] показало, что коррозия развивается от совместного воздействия механических факторов, таких как абразивное действие взвешенных частиц, гидравлические удары, вибрации трубопровода, вызванные прохождением газовых пробок, т.д. и углеводородных сред, содержащих коррозийно-активные компоненты. Кроме этого стенки труб имеют структурные, заводские и монтажные дефекты. Коррозия начинается как раз в этих поврежденных структурах металла, где от нагрузок и ударов защитные пленки и основной металл растрескивается. Требуется, чтобы даже при образованных трещинах защитные покрытия сохраняли металл от коррозии.
К наиболее распространенным способам защиты трубопроводов от внутренней коррозии относятся: технологические мероприятия, ингибиторная защита, применение коррозионностойких труб, применение защитных покрытий. Однако у всех этих способов и методов кроме достоинств есть и недостатки, которые определяют использование одного из них. коррозия трубопровод термообработка нефть
Например, процесс ингибирования требует постоянных определенных затрат.
Из других методов защиты реально осуществимым является термообработка труб. Однако режимы термообработки для конкретных видов труб должны выбираться с учетом особенностей коррозионной среды и механизма коррозии, характерных для конкретного месторождения. А это требует проведения дополнительных исследований.
Перспективным средством борьбы с коррозионным повреждением стальных труб является замена их на пластмассовые трубы. Однако у них есть свои недостатки: малый вес, из-за чего требуются дополнительные затраты на устойчивость труб; эффект набухаемости полиэтилена; малая прочность полиэтиленовых труб; малая химическая стойкость против агрессивных сред.
Перспективным направлением является использование магнитных устройств, для снижения внутренней коррозии трубопровода [2]. Но оно не получило широкого распространения, так как это направление требует тщательного изучения.
Учитывая вышесказанное, нами предложен следующий способ нанесения антикоррозионного покрытия (рис.1):
- перед тем как на внутреннюю поверхность трубы наносится покрытие в заводских условиях, определяем по опыту эксплуатации данной трубы его напряженно-деформированную работу и дефектные участки;
- крепко закрепляем трубу 5 на пол;
- с одной стороны трубы заглушаем глухой заглушкой 6, а с другой стороны заглушкой со штуцерами 4;
- соединяем к штуцерам подводящие 2 и отводящие 7 патрубки, которые соединены к насосу 1, развивающий высокий напор;
- подводящие и отводящие патрубки имеют шаровые клапаны 3;
- включаем насос, который подает антикоррозионное покрытие в подводящий патрубок с давлением выше на 25-30% от рабочего давления трубы;
- от избыточного давления на внутренней поверхности трубы должны раскрыться трещины, неоднородности, дефекты и другие повреждения;
- при удержании давлении в данном состоянии, антикоррозионное покрытие тщательно наносится на внутреннюю поверхность трубы, заполняя покрытием все образованные трещины и дефекты;
- процесс продолжается определенное время, которое зависит от свойств трубы и антикоррозионного покрытия;
- высушиваем трубу в соответствии со всеми требованиями;
- проверяем качество покрытия и при необходимости опять повторяем вышеуказанные мероприятия.
1 - насос; 2 - подводящая патрубок; 3 - шаровой кран; 4 - заглушка со штуцером; 5 - труба; 6 - глухая заглушка; 7 - отводящий патрубок.
Рис. 1. Предлагаемая схема нанесения антикоррозионного покрытия на внутреннюю стенку промысловых трубопроводов
Для осуществления данной задачи, мы используем металлические трубы, НКТ внешними диаметрами: 48, 60, 73, 89, 102, 114 мм. В качестве защитного покрытия используем полимерные покрытия.
При выполнении этих мероприятий по нанесению антикоррозионного покрытия, образованные трещины и дефекты будут заполнены покрытием, это не позволит адсорбироваться агрессивным веществам из пластовых флюидов, которые способствуют интенсивной коррозии внутренней стенки промысловых трубопроводов.
Литература
1. http://сайтнефтиигаза.рф/tag/vnutrennyaya-korroziya/
2. Шаммазов А.М., Хайдаров Ф.Р., Шайдаков В.В. Физико-химическое воздействие на перекачиваемые жидкости. - Уфа: Монография, 2003. - 187с.