Защита от коррозии низкоуглеродистой стали в пластовой воде фосфонатными ингибиторами

• Автор: Игошин, Руслан Вячеславович
• Шифр специальности: 05.17.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 122 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Особенности коррозии оборудования и установок систем поддержания пластового давления

1.1.1. Влияние концентрации кислорода и минерализации среды

1.1.2. Влияние и скорости движения среды.

1.2. Ингибиторы коррозии стали в пластовой воде.

1.2.1. Неорганические ингибиторы коррозии.

1.2.2. Органические ингибиторы коррозии.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы коррозионных испытаний
2.3. Электрохимические методы.
2.4. Рентгенофотоэлекгронная спектроскопия
2.5. Коррозионномеханические испытания.
ГЛАВА 3. ЗАЩИТА НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ ОТ КОРРОЗИИ АЗОТСОДЕРЖАЩИМИ ИНГИБИТОРАМИ
3.1. Ингибирование коррозии стали в минерализованной воде четвертичными аммонийными солями
3.2. Влияние Мсодержащих ингибиторов на коррозионноэлектрохимическое поведение трубной стали Х и ее коррозионное растрескивание
3.3. Ингибирование коррозии стали в пластовой воде другими азотсодержащими ингибиторами
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ФОСФОРСОДЕРЖАЩИХ ИНГИБИТОРОВ НА КОРРОЗИОННОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ В ПЛАСТОВОЙ ВОДЕ
4.1. Полифосфаты
4.2. Ингибитор на основе фосфолипидов ФЕС.
4.3. Фосфоновые кислоты.
ГЛАВА 5. РАЗРАБОТКА ИН1 ИБИРУ ЮЩИХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ ФОСФОНОВЫХ КИСЛОТ.
5.1. Возможности повышения защитного действия НТФ.
5.2. Формирование фосфонатными ингибиторами защитных слоев на низкоуглеродистой стали.
5.3. Композиции на основе ингибитора КФК
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В пластовых водах, извлекаемых вместе с нефтью, О2 почти отсутствует, поэтому они в этих условиях обладают, как правило, низкой коррозивностыо. В нефтепромысловые сточные воды Ог поступает несколькими путями. Наибольшее его количество вводится с пресными водами в процессе подготовки нефти (на стадии обессоливания). Второй крупный источник О2 - дождевые, технические и канализационные воды установок. Согласно [2] воды, содержащие менее 1 г/л солей, относятся к пресным; от 1 до г/л - к солоноватым; от до г/л - к соленым водам; воды с минерализацией более г/л называют рассолами. Для пластовых вод нефтяных месторождений характерна повышенная минерализация. Частичный захват СЬ сточными водами может быть при сбросе отстойных вод из резервуара открыто падающими струями, при подаче сточных вод в открытые резервуара и т. Растворимость в электролитах зависит от многих факторов -минерализации, температуры (0, давления и др. В [ приводятся данные об изменении концентрации растворенного кислорода, в концентрированных растворах хлористого натрия при X = °С, от 1,5 до 5,0 мг/л. Содержание в пластовых водах варьируется от 0,1 до 2,5 мг/л, такой Со2 достаточно для разрушения оборудования и коммуникаций в системе утилизации сточных вод. Согласно [7], если не принять мер но ее защите от коррозии, она может выйти из строя в течение нескольких суток. Скорость коррозии систем ППД во многом определяется совокупностью действия таких факторов как Со2, Ь pH и концентрацией агрессивных ионов в воде. Коррозия металла в нефтепромысловых сточных водах, в которые по тем или иным причинам попал , протекает с кислородной деполяризацией. Известно, что скорость коррозии железа или стали определяется С^ и скоростью подвода к корродирующей поверхности [8]. При умеренном перемешивании сточных вод она растет пропорционально содержанию [2]. Присутствие , как правило, вызывает питтинг стальных труб, засорение инжекционных скважин и закупоривание пласта гидроокисью железа. Еще в -х годах установлено, что даже при С& < 0,4 мг/л происходят быстрые питтинговые разрушения [9]. Кроме того, наличие способно снизить эффективность многих ИК. Пресные, солоноватые и соленые воды подземного залегания, а также рассолы, к которым относятся пластовые и сточные воды нефтяных месторождений, можно считать электролитами с постепенно изменяющимся в них содержанием солей. С ростом минерализации воды скорость коррозии металла возрастает, проходит через максимум и снижается. По мере увеличения скорости движения минерализованной среды возрастает и абсолютная величина максимума. Вместе с тем максимум скорости коррозии смещается в область повышенной минерализации среды. Г.В. Акимов [] объяснял возрастание скорости коррозии, при увеличении минерализации, ростом электропроводности среды, снижением стойкости защитных пленок на поверхности металла, стимулирующим влиянием анионов, например хлоридов. Максимальная скорость коррозии отвечает суммарному проявлению указанных факторов. Снижение скорости коррозии стали при возрастании минерализации среды вызвано главным образом уменьшением растворимости . Дополнительным фактором является повышение вязкости раствора, затрудняющее диффузионный процесс подвода деполяризатора к металлу и снижением скорости процесса разряда . Возрастание абсолютной величины максимальной скорости коррозии с увеличением скорости движения среды обусловлено интенсивным подводом к поверхности металла растворенного в воде . Рассмотрим характер и особенности коррозии металла в водах с различной минерализацией солей, поскольку они широко применяются в нефтяной промышленности для заводнения продуктивных пластов. Пресные воды характеризуются минерализацией до 1 г/л. Наиболее распространены «жесткие» пресные воды, в которых наибольшее влияние на коррозионный процесс оказывают карбонаты и бикарбонаты кальция. Бикарбонат кальция Са(НСОз)2 в природных водах находится в равновесии с СаСОз и С. Любое воздействие на среду, в результате которого С удаляется из системы, сдвигает химическое равновесие и выпадает осадок СаС. При избытке С вода, наоборот, способна растворять СаСОз. Такая вода довольно агрессивна, т.