Разработка методов и средств повышения безопасности эксплуатации нефтесборных трубопроводов

• Автор: Скоромный, Вячеслав Иванович
• Шифр специальности: 05.26.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 141 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

, 1. Аналитический обзор исследуемой проблемы

1.1 Внутренняя коррозия нефтепромысловых трубопроводов

1.2. Характеристика коррозионной активности сред

1.3 Анализ отказов нефтепромыслового оборудования по причине внутренней

коррозии

1.4. Мероприятия по предупреждению канавочной коррозии

нефтепромысловых трубопроводов

Выводы по главе 1.

2. Особенности проявления канавочной коррозии

2.1. Изучение канавочной коррозии в трассовых условиях
2.2. Анализ отказов нефтесборных трубопроводов
Выводы по главе 2.
3. Исследование электрохимических и физикомеханических свойств металла труб отказавших нефтесборных трубопроводов.
3.1. Микроструктурные исследования металла отказавших труб
3.2. Коррозионные и механические характеристики металла, отобранного из очаговых зон
3.3. Изучения коррозионных свойств макрогальванопар, образующихся при
развитии канавочной коррозии
Выводы по главе 3.
4. Изучение циклических воздействий на остаточный ресурс нефтесборных трубопроводов
4.1. Определение параметров циклической трешиностойкости
4.2. Расчет остаточного ресурса нефтесборных трубопроводов
Выводы по главе 4.
5. Разработка методов и средств предотвращения канавочного разрушения нефтесборных трубопроводов.
Выводы по главе 5.т
Заключение.
ЛИТЕРАТУРА


Защита нефтепромысловых трубопроводов от коррозии, вызываемой воздействием транспортируемых по ним афессивных сред, является в настоящее время одной из актуальных проблем, стоящих перед нефтяниками, Западной Сибири. Исследования последних лет и практика разработки нефтяных месторождений Тюменской области показали, что обеспечение надежной работы трубопроводных коммуникаций возможно только при условии знания причин, вызывающих коррозию трубопроводов, своевременном применении комплекса профилактических и специазьных методов защиты. Выбор защитных мероприятий определяется особенностями эксплуатации коммуникаций, механизмом их коррозионного разрушения и экономическими показателями. В данной главе приведены результаты проведенных ранее исследований в области кана-вочного разрушения нефтесборных трубопроводов. Эффективному внедрению на нефтяных месторождениях противокоррозионных мероприятий будет способствовать создание в составе нефтегазодобывающих управлений (НГДУ) специализированных служб по профилактике и борьбе с коррозией, оснащение их необходимой техникой, оборудованием и современными средствами контроля за эффективностью применяемых методов защиты. С увеличением объемов попутно добываемой с нефтью минерализованной воды возрастает опасность возникновения и развития коррозии внутренней поверхности трубопроводов, резервуаров и другого оборудования. Минеразиза-ция вод колеблется от 2 до г/л. Пластовые воды с растворенными в них афессивными газами (Н, С), соприкасаясь в процессе транспортировки с поверхностью металлических гру-бопроводов и другого оборудования, вызывают их интенсивную коррозию. Поэтому защита промыслового оборудования и трубопроводов от коррозии занимает в настоящее время важное место. Соответственно увеличиваются потери металла из-за коррозии. Наибольший объем коррозионных потерь приходится на системы поддержания пластового давления (ППД), добычи, сбора и транспорта нефти. В связи с увеличением добычи нефтей с высокой обводненностью возникают проблемы, связанные со снижением надежности нефтепромыслового оборудования и трубопроводов. СВБ). Наибольшее влияние на коррозию нефтепромыслового оборудования оказывают сульфиды железа, являющиеся вторичными продуктами сероводородной коррозии или результатом химической реакции сероводорода с ионами железа, присутствующими в водах девонских горизонтов. Осаждаясь на поверхность металла, сульфид железа, образует макрогальванопару железо - сульфид железа, в которой металл трубы становится анодом. При этом скорость коррозии может достигать 5 мм/год /I/. Кроме этого, в районе формирования канавки происходит наклеп нижней части поверхности трубопровода. Наличие наклепа было подтверждено рентгенографическим анализом кристаллической решетки металла трубы в области канавки. Пристенная область металла в зоне наклепа вследствие повышенной прочности легче подвержена механическому разрушению и протеканию механохимических и электрохимических процессов. Скорость данных явлений возрастает с уменьшением толщины стенки трубы по нижней образующей. Вследствие действия знакопеременных нагрузок на трубопровод механохимическая активность металла возрастает пропорционально их количеству и скорости движения электролита. Когда коррозия контролируется процессом массопереноса 0, < а < 1 (нижнее значение соответствует ламинарному течению потока жидкости, верхнее - турбулентному). При механическом разрушении оксидных пленок а > 1. Если в потоке имеются взвешенные твердые частицы, а = 2. При кавитационной эрозии а > 2. Если процесс эрозионно-коррозионного износа развивается без защитных пленок, а = 3,5. С конструкцией скважин (фонтанная, газлифтная, насосная) и условиями эксплуатации связаны структура газожидкостного потока и его коррозионная активность. При фонтанном способе добычи нефти продукция отличается малой обводненностью. Водная фаза стабилизирована внутри нефти и оказывает незначительное коррозионное воздействие на металл. При газлифтных способах добычи нефти агрессивность водонефтяного потока и его структура зависят от состава сжатого газа. При добыче сероводородсодержашей нефти присутствие воздуха приводит к значительным коррозионным разрушениям.