Ресурсосберегающие технологии предотвращения биокоррозии и образования эмульсий в процессах нефтедобычи : теоретическое обоснование, экспериментальные исследования, практический опыт

• Автор: Ахияров, Рустем Жоресович
• Шифр специальности: 05.02.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 285 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1.1 Основные осложнения при эксплуатации нефтепроводов

1.2 Ингибирование технологических жидкостей

1.3 Образование эмульсий и деэмульсация технологических жидкостей

1.4 Методы воздействия на технологические жидкости

1.5 Биокоррозия нефтепромыслового оборудования

1.6 Обеспечение работоспособности нефтепроводов в условиях биологического заражения и отложения солей

1.7 Методы предотвращения отложения сульфатов

1.8 Постановка цели и задач исследований
2 МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ, ПРИМЕНЕННЫЕ В РАБОТЕ
2.1 Определение химического состава активных основ реагентов
2.2 Предварительная оценка влияния магнитогидродинамической обработки на свойства реагентов
2.3 Определение оптимальных параметров магнитогидродинамической обработки
2.4 Учет различных факторов при моделировании внутритрубных процессов
2.5 Приготовление модельных технологических жидкостей
2.5.1 Приготовление сероводородсодержащих вод
2.5.2 Приготовление углекислотных вод
2.5.3 Приготовление модельных эмульсий
2.6 Лабораторный стенд для моделирования внутритрубных процессов
2.7 Особенности помещения электродов в ячейку
2.8 Электрохимические методы снятия характеристик
2.9 Использование установки с вращающимся цилиндрическим электродом
2.10 Использование замкнутого контура
2.11 Проведение «бутылочного» теста
2.12 Квантово-химический расчет молекул и комплексов
2.13 Устройство для магнитогидродинамической обработки неподвижных технологических жидкостей
2.14 Определение индукции магнитного поля
2.15 Методика оценки эффективности удаления сульфатов
2.16 Методика оценки влияния магнитогидродинамической обработки на содержание ионов в технологической жидкости
2.17 Оценка эффективности подавления жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий
3 РАЗРАБОТКА МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОГО МЕТОДА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ БИОЗАРАЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
3.1 Воздействие переменного магнитного поля на неподвижные растворы сульфата кальция
3.2 Изменение относительных концентраций растворенных солей при
магнитогидродинамической обработке
3.3 Воздействие магнитного поля на движущиеся растворы сульфата кальция
4 РАСЧЕТ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ
4.1 Расчет устройства для магнитогидродинамической обработки сульфатсодержащих водных сред
4.2 Расчет устройств для удаления кристаллов сульфата кальция
4.2.1 Расчет отстойников
4.2.2 Расчет гидроциклонов
4.2.3 Расчет фильтров
4.3 Исследование противокоррозионных и биоцидных свойств реагентов
4.4 Влияние магнитогидродинамической обработки технологических жидкостей, содержащих сульфатвосстанавливающие бактерии, на скорость и характер коррозии стали
4.4 Подавление жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий путем изменения pH среды с помощью магнитогидродинамической обработки
4.5 Результаты исследований и их обсуждение
4.6 Биологические аспекты воздействия магнитогидродинамической обработки на жизнедеятельность сульфатвосстанавливающих бактерий
5 РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАГЕНТОВ Д71Я НЕФТЕДОБЫЧИ
5.1 Анализ химического состава реагентов
5.2 Исследование воздействия магнитогидродинамической обработки на технологическую жидкость как электролитическую систему
5.3 Определение оптимальных параметров магнитогидродинамической обработки
5.4 Оценка влияния магнитогидродинамической обработки на эффективность реагентов
5.5 Исследование адсорбционной способности ингибиторов
5.6 Исследование импеданса двойного электрического слоя
5.7 Оценка времени последействия ингибиторов
5.8 Определение механизма действия ингибиторов
5.9 Оценка эффективности устройства для магнитогидродинамической обработки в условиях Салюкинского месторождения
5.10 Оценка эффективности устройства для магнитогидродинамической обработки в условия Федоровского месторождения
5.11 Оценка эффективности устройства для магнитогидродинамической обработки в условия Конитлорского месторождения
5.12 Квантово-химический расчет параметров молекул реагентов и их комплексов
б РЕЗУЛЬТАТЫ ПИЛОТНЫХ И ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ РЕСУРСОСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТЕЙ НА НЕФТЕПРОМЫСЛАХ
6.1 Разработка, изготовление и промысловые испытания устройства для антибактериальной обработки промысловых сред
6.2 Разработка и промысловые испытания устройства для удаления сульфата кальция из технологической жидкости
6.2.1 Фильтр тонкой очистки
6.2.2 Насос для подачи раствора хлорида кальция в водовод системы поддержания пластового давления
6.3 Пилотное устройство для стендовых испытаний на промысле
6.4 Промышленное устройство для проведения МГДО
6.5 Основные подходы к решению проблемы снижения солеотложения при подготовке воды на нефтяном промысле
6.6 Ресурсосберегающие технологии в борьбе с коррозией и другими осложнениями при добыче, подготовке и транспорте обводненной нефти
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ПРИЛОЖЕНИЕ В
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
ПРИЛОЖЕНИЕ Д
ПРИЛОЖЕНИЕ

СВБ относятся к факультативным (облигатным) эубактериям. В отсутствие 02 факультативные аэробы получают энергию в процессе анаэробного дыхания, используя в качестве конечных акцепторов электронов некоторые окисленные соединения. Группа сульфатвосстанавливающих эубактерий, насчитывающая более 40 видов, приспособилась получать энергию окислением в анаэробных условиях, используя в качестве конечного акцептора электронов сульфат [71].
К СВБ относятся организмы с различными морфологическими, физиологическими, биохимическими признаками. Среди них есть одноклеточные и нитчатые формы, неподвижные или передвигающиеся с помощью жгутиков, а трихомные - скольжением. Большинство имеют клеточную стенку грамот-рицательного типа. Представители рода ОеяиКоЩтасикш! характеризуются способностью образовывать эндоспоры.
В последнее время преобладает мнение, что главная опасность при воздействии сероводородсодержащих сред заключается не в увеличении скорости коррозии, а в усилении процесса наводороживания стали, приводящего к охрупчиванию и коррозионному растрескиванию металла оборудования нефтяных и газовых объектов. Установлено, что коррозия и водородное охрупчивание промыслового оборудования протекают очень интенсивно при наличии влаги по механизму электрохимической коррозии. Охрупчивание в условиях статически нагруженного металла приводит к снижению его длительной прочности. Это явление называют статической водородной усталостью или, при наводороживании в сероводородсодержащих средах, сульфидным растрескиванием. Кроме того, наводороживанию способствуют и другие серные соединения - БОг, Уа2Б, коллоидная сера. Растворимость сероводорода в водных и углеводородных средах превышает растворимость многих газов и зависит от температуры и парциального давления сероводорода в газовой фазе. Количество сероводорода зависит от количества растворенных в растворе сульфат-ионов. Представления о влиянии НгБ на электродные реакции основаны на предположении об образовании промежуточных соединений, иг-