CC BY
61АНАЛИЗ ИННОВАЦИОННЫХ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ И ЗАРУБЕЖНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ БОРЬБЫ С КОРРОЗИЕЙ В НЕФТЕГАЗОВОМ ОТРАСЛЕ
Р. Б. Жолдасбаев О. Г. Хайитов А. А. Умирзоков Н. Бекманов
Ташкентский государственный технический университет
АННОТАЦИЯ
В настоящее время на месторождениях Узбекистана большое внимание уделяется проблеме, которая имеет весомое значение во все периоды добычи углеводородного сырья-коррозии.
Ключевые слова: «Инком-Нефть», насосной установки, Nalco Chemicals, Champion Chemicals, Baker Petrolite, Cortec.
ANALYSIS OF INNOVATIVE DOMESTIC AND FOREIGN CORROSION CONTROL TECHNOLOGIES IN THE OIL AND GAS INDUSTRY
Р. Б. Жолдасбаев О. Г. Хайитов А. А. Умирзоков Н. Бекманов
Tashkent State Technical University
ABSTRACT
At present, in the fields of Uzbekistan, much attention is paid to the problem, which is of significant importance in all periods of production of hydrocarbon raw materials - corrosion.
Keywords: Inkom-Neft, pumping unit, Nalco Chemicals, Champion Chemicals, Baker Petrolite, Cortec.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность данной статьи заключается в выборе комплексного метода для предотвращения самопроизвольного разрушения металла под воздействием окружающей среды [1-5].
Среди производителей ингибиторов есть как зарубежные, так и отечественные компании. Из отечественных производителей можно выделить АО «Опытный завод Нефтехим» ГК «Миррико» и ООО «ФЛЭК», наиболее крупные производители ингибиторов среди зарубежных компаний — Nalco Chemicals, Champion Chemicals, Baker Petrolite, Cortec.
Таблица 1 - Производители ингибиторов
Отечественные производители Зарубежные производители
АО «Опытный завод Нефтехим» Nalco Chemicats
ГК «Миррико» (Татарстан) Champion Chemicals
ООО «ФЛЭК» International Drilling Fluids
ООО «Когалымский завод химреагентов» Baker Petrolite
Cortec
ICI
Midwest Custom Chemicals
Clearwater
Baroid
Backman
Halliburton Services
Servo Oilfield Services
Ron-Pulenk
Seka C.A.
P/l еталл ич e с ки й 6p о ни р ов а н н ый
Полимерный одножильный не бронированный Полимерный с двухслойной проволочной оплеткой Полимерный бронированный трехжкльный
Полимерный совмещенный с кабелем УЭЦН
Двухжильный совмещенный с кабелем УЭЦН
Полимерный армированный
Рисунок 1. - Типы капиллярных трубопроводов, производимых компанией
ООО «Инком-Нефть»
МЕТОДОЛОГИЯ
Устьевые дозировочные установки — оборудование, посредством которого химические реагенты подаются в скважины, в России производится на многих предприятиях [6-12]. Несколько типов и модификаций капиллярных трубопроводов производят уфимская инжиниринговая компания ООО
«Инком-Нефть» и пермская компания ООО «Синергия-Лидер».
Среди преимуществ капиллярных систем трубопроводов - высокая точность дозирования реагента; снижение его расхода относительно закачки в затрубное пространство; возможность оперативного определения эффективности и необходимой концентрации реагента. К недостаткам этих систем относятся сложность монтажа и увеличение времени и стоимости ПРС. Для подачи ингибиторов также применяются погружные скважинные контейнеры (ПСК),выпускаемые, в частности, на предприятии ЗАО «Новом ет Пермь». Это устройство заполняется твердым или капсулированным реагентом и крепится к основанию ПЭД. Конструкция ПСК отличается простотой, а при использовании устройства не осложняется монтаж УЭЦН [13-19].
Вместе с тем ПСК в процессе эксплуатации обнаруживает и недостатки: низкую эффективность в период вывода на режим; необходимость постоянного контроля выноса реагента; ограничение срока действия примерно одним годом и дебита жидкости для твердого реагента — до 150 м /сут.
ПСК также изготавливаются на предприятии ООО «Л-Реагент». Контейнер данного производителя заполняется фирменным реагентом «Трил-К» и крепится к основанию ПЭД или ниже ШГН, ШВН, ЭВН. Плюсы и минусы использования контейнеров «Л-Реагента» аналогичны изложенным выше [20-24].
Рисунок 2 - Производители устьевых дозировочных установок
Физические методы: применение коррозионно-стойкихматериалов
Коррозионно стойкие материалы включают в себя низкие среднелегированные стали, а также сплавы. При использовании низколегированных сталей рекомендуется дополнительно применять ингибитор коррозии.
Например, компания REDA (Schlumberger) изготавливает ЭЦН со ступенями из материала «Нирезист-4» (30% Ni, 5% Cr, 5,5% Si, 1,0% Mn, 2,6% C) и 5530 (30,5% Ni, 5,3% Cr, 5,1% Si, 2,7% C, а также Mo, V, Mn).
Преимущества рабочих органов, изготовленных из этих материалов, — стойкость к агрессивным средам, высокая износостойкость и снижение отложения солей. Вместе с тем применение «Нирезиста-4» и 5530 заметно удорожает оборудование.
ОБСУЖДЕНИЕ
В компании ПАО «Татнефть» изготавливаются стеклопластиковые НКТ. Они отличаются высокой коррозионной стойкостью материала, меньшей, по сравнению с металлическими трубами, массой и низкой теплопроводностью, которая способствует снижению отложения АСПО. В то же время, стеклопластиковые НКТ отличаются меньшей, по сравнению с металлическими трубами, прочностью и относительно низкой термостойкостью (до 110°С).
Из коррозионностойкого материала также изготавливается один из видов оборудования ООО ТМК «ПремиумСервис» — специальные высокогерметичные резьбовые соединения, «премиальные» резьбы. Резьбы специального профиля, прошедшие специальную обработку, применяются в муфтовых соединениях ТМК GF, ТМК PF, ТМК PF ET и безмуфтовых ТМК ULTRA (FJ, SF, FX). К плюсам этого оборудования мы относим: возможность работы в агрессивных средах; способность воспринимать высокие растягивающие, сжимающие и изгибающие нагрузки и избыточный крутящий момент; большее количество спускоподъемных операций относительно стандартного исполнения. Ограничивает использование этого оборудования его высокая стоимость.
Физические методы: использование защитных покрытий
Защитное покрытие противостоит таким коррозионным факторам, как агрессивная среда, бактерии и механический износ [25]. Внутренние покрытия для труб в зависимости от химического состава подразделяются в основном на эпоксидные, фенольные, эпоксиднофенольные, новолачные, нейлоновые, уретановые и полиэтиленовые.
РЕЗУЛЬТАТ
В компании ПАО «Татнефть» производится несколько видов нефтепромыслового оборудования с защитным покрытием. Во-первых, металлопластмассовые трубы (МПТ). К их преимуществам относятся стойкость к агрессивным средам, а также снижение отложения солей и АСПО, к недостаткам — высокие требования к подготовке поверхностей, низкая термостойкость, сложность нанесения на поверхность и высокая стоимость. Во-вторых, стальные
трубы с полимерной наружной изоляцией и внутренним цементно-песчаным покрытием [26]. Их преимущества аналогичны таковым МПТ, в качестве минусов можно назвать высокую степень зависимости прочности и долговечности покрытия от качества применяемого состава и технологии нанесения, техническую сложность нанесения на поверхность и высокуюстоимость.
Компания ООО «РЕАМ-РТИ» производит рабочие органы ЭЦН с защитным покрытием из полифениленсульфида (ПФС). Технология заключается в том, что после очистки поверхности на нее наносится сшивающий агент в виде праймера с функцией коррозионной защиты между основным металлом и протекторным полимерным покрытием. К преимуществам технологии относятся стойкость к агрессивным средам и способность к снижению отложения солей, к недостаткам -сравнительно высокая стоимость и относительная недолговечность покрытия [27].
Также ООО «РЕАМ-РТИ» производит задиростойкие покрытия для защиты корпусных деталей, то есть покрытия с карбидами титана TiC. Ближайшие аналоги таких покрытий — Centrilift ARMOR™. Для этих покрытий характерна стойкость к агрессивным средам, сложность нанесения на поверхность и высокая стоимость [28].
Компания «DU PONT» предлагает защитные покрытия для рабочих органов ЭЦН, в которых используется материал полифталамид c 30%-ным стеклона полнением Zytel®HTN 51G45HSLR BK420. Это покрытие отличается химической стойкостью к различным средам, высокой гидролизностью, абразивной стойкостью и устойчивостью к температурам до 210°C. Вместе с тем для данного покрытия характерна сложность нанесения на поверхность, а также дороговизна
[29].
Наконец, компания «Centrilift» (Baker Hughes) изготавливает рабочие органы с защитным покрытием Pump Guard II. К их плюсам относятся стойкость к сероводороду и способность к снижению отложения солей. К недостаткам следует причислить сложность нанесения на поверхность, высокую стоимость
[30].
Физические методы: применение протекторной защиты
В ряде случаев для борьбы с коррозией применяются алюминиево-магниевые протекторы для УЭЦН. Их разработчиком, в частности, выступает дочернее общество компании ОАО «ТНК-BP». Принцип этой технологии заключается в том, что протектор поляризует сталь до безопасного потенциала, что приводит к окислению («растворению») самого протектора.
К преимуществам такого рода оборудования мы причисляем относительно низкую стоимость и значительный срок службы — до 5 лет при условии правильного подбора. Среди недостатков можно назвать увеличение габаритных размеров насосной установки, высокие требования к качеству подбора
протектора. Так, чтобы корректно подобрать протектор, необходима достоверная и точная информация об электрохимических характеристиках защищаемого метала, свойствах среды, покрытия, форме и размерах защищаемого оборудования, температуре и скорости потока.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе исследований был проведен сравнительный анализ обоснования конкурентоспособности и финансовой эффективности технологий по предотвращению антикоррозионных процессов внутрискважинного оборудования. Данный анализ позволяет говорить об уникальности каждой технологии, оценить затраты и сделать вывод об рентабельности ее применения.
REFERENCES
[1] Хусаинова Д.А. Обоснование технологии предупреждения образования солеотложений и коррозии оборудования в нефтяных скважинах с использованием ингибиторов комплексного действия: диссертация кандидата технических наук. Санкт-Петербургский горный университет, Санкт-Петербург, 2019.
[2] Камалетдинов Р.С. Обзор существующих методов предупреждения и борьбы с солеотложением в погружном оборудовании / Инженерная практика: пилотный выпуск. Декабрь, 2009. — С. 12—15.
[3] Фрейдлин М.О. Эксплуатация погружного нефтепромыслового оборудования в коррозионноактивной среде скважин Урманского месторождения / Инженерная практика. 2010. - №6. - С. 10-15.
[4] Пушкарев А.Н. Преимущества использования НКТ с высокогерметичными соединениями в коррозионной среде / Инженерная практика. - 2010. - №6. -
С. 51-57.
[5] Даминов А.А. Коррозионные поражения подземного оборудования добывающих скважин на месторождении Западно-Сибирского региона. Исследование причин коррозии, разработка и применение мероприятий по снижению коррозионного воздействия / Инженерная практика. - 2010. - №6. -С. 97-110.
[6] Якимов С.Б. Виды коррозии корпусов ПЭД и ЭЦЕН на месторождениях ТНК-ВР / Инженерная практика. - 2010. - №6. - С. 36-40.
[7] Шайдаков В.В. Капиллярные системы для предотвращения солеотложения в нефтедобыче / Инженерная практика. - 2009. - №1. - С. 98-101.
[8] Лялин С.В., Эволюция применения твердых ингибиторов - «умные» ПСК «Трил»// Инженерная практика. - Москва, 2017. - №7.
[9] Воловоденко А.В., Софронов А.В., Жуков А.Ю., Асмаев О.С. Опыт
применения капсулированного ингибитора коррозии Scimol WSC в скважинах Когалымского месторождения // Нефтяное хозяйство. 2013. №5. С. 87-89.
[10] Трудовой Кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 г. №197 - ФЗ (ред. от 02.08.2019) // Собрание законодательства РФ, 2002. - N 1 (ч. 1). - Ст. 3.
[11] ГОСТ 12.1.003-83 Система стандартов безопасности труда (ССБТ). Шум. Общие требования безопасности (с Изменением N 1).
[12] СП 51.13330.2011 Защита от шума. Актуализированная редакция СНиП 2303-2003 (с Изменением N 1).
[13] СП 52.13330.2011 Естественное и искусственное освещение. Актуализированная редакция СНиП 23-05-95*.
[14] ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификаци
[15] ГОСТ 12.1.007-76 ССБТ. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности
[16] СанПиН 2.2.4.548-96. Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
[17] G'afurovich, K. O. (2020). Current State And Ways To Improve The Efficiency Of Field Development In The South-Eastern Part Of The Bukhara-Khiva Region. The
American Journal of Applied sciences, 2(09), 194-206.
[18] Akramov, B. S., & Khaitov, O. G. (2017). Oil displacement by water in an electric field. Austrian Journal of Technical and Natural Sciences, (3-4), 20-22.
[19] G'afurovich, K. O. (2020). Modern State And Methods Of Enhancing The Productivity Of Field Progress In The South-Eastern Part Of Bukhara-Khiva Region. The American Journal of Social Science and Education Innovations, 2(09), 423-432.
[20] Хайитов, О. Г., Набиева, Н. К., & Махмудов, Ш. Н. (2013). Оценка степени влияния плотности сетки скважин на коэффициент нефтеизвлечения подгазовых нефтяных залежей. Известия высших учебных заведений. Горный журнал, (6), 4650.
[21] Хайитов, О. Г., Акрамов, Б. Ш., & Нуритдинов, Ж. Ф. (2020). Инновационный методы повышения нефтеотдачи пластов. Евразийский союз ученых, (1-3 (70)).
[22] Khayitov, O. G. (2020). Evolution Of Petroleum Stratum Efficiency By-Multi-Factor Regression Analysis. The American Journal of Engineering and Technology, 2(08), 79-84.
[23] Акрамов, Б. Ш., Хайитов, О. Г., Нуритдинов, Ж. Ф. У., Гафуров, Ш. О. У., & Жанабоев, Д. Б. У. (2020). Влияние гидродинамического несовершенства на производительность скважин. Глобус, (5 (51)).
SCIENTIFIC PROGRESS VOLUME 2 I ISSUE 1 I 2021
ISSN: 2181-1601
[24] Агзамов, А. А., Хайитов, О. Г., & Каршиев, А. Х. (2016). О степени влияния темпа отбора жидкости на темп отбора нефти на разных стадиях разработки залежей, представленных карбонатными коллекторами. Известия высших учебных заведений. Горный журнал, (4), 36-46.
[25] Хайитов, О. Г., Очилов, Ш. А., Кадиров, В. Р., & Бабаев, З. Н. (2020). Механизация горно-транспортных работ, персонал и потребляемые материальные ресурсы. In Advanced Science (pp. 46-49).
[26] Акрамов, Б. Ш., Умедов, Ш. Х., Хайитов, О. Г., Нуритдинов, Ж. Ф. У., & Мирзакулова, М. Н. К. (2019). Использование промысловых данных для определения запасов нефти залежей, разрабатываемых при водонапорном режиме. Проблемы современной науки и образования, (10 (143)).
[27] Хайитов, О. Г., Каршиев, А. Х., & Хамраев, Б. Ш. (2018). Анализ эффективности бурения горизонтальных скважин на месторождении" южный кемачи". Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), (8).
[28] Хайитов, О. Г., & Агзамова, Х. А. (2011). Технико-экономическая и экологическая эффективность утилизации попутного нефтяного газа. Известия высших учебных заведений. Горный журнал, (1), 38-43.
[29] Акрамов, Б. Ш., ХАЙИТОВ, О., & ЖАЗЫКБАЕВ, К. (2010). Экспериментальное исследование химического выщелачивания нефти из нефтяных пластов. Известия высших учебных заведений. Горный журнал, (4), 2528.
[30] Агзамов, А. А., & Хайитов, О. Г. (2010). Обоснование метода увеличения коэффициента извлечения нефти на основе обработки геологопромысловых данных. Известия высших учебных заведений. Горный журнал, (8), 47-51.
