CC BY
6
УДК 699.24
Аскеров С.С., магистр Алиев Дж.Ф., магистр
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАЩИТНОГО ЭФФЕКТА ПРИМЕНЕНИЯ АЗОТОСОДЕРЖАЩЕГО СОСТАВА ДЛЯ БОРЬБЫ С КОРРОЗИЕЙ ОТ СЕРНИСТОГО ВОДОРОДА В ЛАБОРАТОРНЫХ УСЛОВИЯХ
Аннотация: Добавлением различного количества реагента и наблюдением за эффектом защиты был установлена оптимальная норма расхода реагента. Без добавления реагента скорость коррозии в среде пластовой воды составила 4,35 г/м2 х час. С использованием реагента скорость коррозии достигала своего самого низкого значения при норме ингибитора в 200мг/л. Вычисленное значение эффекта противокоррозионной защиты при этом составило 96%.
Ключевые слова: коррозия, азотосодержащий состав, сернистый водород, пластовая вода.
Askerov S.S., master Aliyev J.F., master
INVESTIGATION OF THE PROTECTIVE EFFECT OF USING A
NITROGEN-CONTAINING COMPOSITION TO COMBAT
CORROSION FROM HYDROGEN SULFIDE IN LABORATORY
CONDITIONS
Abstract: By adding different amounts of the reagent and observing the protection effect, the optimal reagent consumption rate was established. Without the addition of a reagent, the corrosion rate in the formation water medium was 4.35 g/m2 x hour. With the use of the reagent, the corrosion rate reached its lowest value at an inhibitor rate of 200 mg/l. The calculated value of the effect of anti-corrosion protection in this case was 96%.
Key words: corrosion, nitrogen-containing composition, hydrogen sulfide, formation water.
Обеспечение надежности и долговечности работы промышленного оборудования и трубопроводных систем при разработке нефтегазовых месторождений и дальнейшей транспортировки углеводородного сырья считается одной из важнейших проблем.
Следует отметить, что при этом коррозионная активность эксплуатационной среды весьма высокая и связана с присутствием в ее составе агрессивных газов (H2S, CO2, O2). Для нефтегазопроводов образующийся при снижении температуры перекачиваемой среды
конденсат представляется еще более опасным. Такие системы являются двухфазными системами и коррозионные процессы интенсивно протекают в водной фазе.
Оборудование, эксплуатируемое в нефтегазовой промышленности под воздействием внешней среды, подвергается различным видам коррозии. Но в настоящее время самым опасным из них считается биологическая коррозия, связанная воздействием микрорганизмов. Биологическая коррозия приводит к значительным потерям промышленного оборудования. Результаты различных исследований [1 -3] выявили, что 90% коррозии промышленного оборудования приходится именно на биологическую коррозию, и в настоящее время эта проблема остается одной из актуальных, трубующей своего решения.
Биологическая коррозия протекает, в основном, от воздействия сульфатредуцирующих бактерий. Более правильным будет сказать, что микроорганизмы с быстрой скоростью превращают сульфатные соединения в сульфидные и выделением биогенного сернистого водорода создают агрессивную электрохимическую коррозионную среду. Переходя от формы планктона на металлической поверхности к форме адгезии, их численность тем самым интенсивно растет. По этой причине защита наружных и особенно внутренних металлических поверхностей технологических установок и оборудования от агрессивной среды, образующейся под воздействием микроорганизмов остается проблемой на сегодняшний день.
В связи вышесказанным, в настоящее время уделяется большое внимание проблеме увеличения срока службы технологического оборудования скважин на нефтяных месторождениях. Одним из эффективных способов противокоррозионной защиты нефтепромыслового оборудования и промысловых трубопродов считается применение ингибиторов коррозии. Для противокоррозионной защиты от Н23, вызывающей сильную электрохимическую коррозию металлических конструкций и трубопроводов, эффективно применяются реагенты и композиты, обладающие именно бактерицид-ингибиторными свойствами [4]. Результаты исследований показали, что даже малое количество таких реагентов приводит значительному снижению интенсивности коррозии. Обычно, реагенты с бактерицид-ингибиторными свойствами относительно противокоррозионной защиты являются многофункциональными органическими соединениями, в составе которых имеются атомы кислорода, азота и галогенов с двойными и тройными связями.
Исходя из того, что на месторождениях НГДУ «Биби-Эйбат» наблюдается более интенсивная коррозия, пробы пластовой воды брались именно из этих месторождений. В качестве бактерицид - ингибиторного реагента применялся азотосодержащий реагент, производство которого возможно на основе местных продуктов.
Потеря металла рассчитывалась по формуле:
Ат = т2 — т,
где т1 и т2 представляют собой весовые значения, взятые до и после проведения опытов на стендах «Ст-3».
Потеря металла производится по 3-ем стендам и рассчитывается среднее значение. Скорость коррозии, как для случая без использования реагента, так и с его использованием определяется по следующим соотношениям:
Ат Ат
Рр п-1- Рб.р
р
где £ - средняя площадь, вычисляемая для 3-ех стендов; ? -длительность проведения опыта, рбр и рр - соответственно скорости коррозии без использования реагента и с сего использованием, измеряемые в г/м2*час. Защитный эффект от применения реагента оценивается следующим образом:
2 = Рбр-Ррр х100 Рр
Результаты исследований, проведенных в лабораторных условиях, сведены в таблицу.
Таблица
Влияние ингибитора на скорость коррозии
Количество ингибитора, мг/л Скорость коррозии, г/м2хчас Эффект защиты от коррозии, Z, %
0.00 4,35 -
25 1,52 65
50 0,95 78
100 0,57 87
200 0,17 96
Опыты проводились в лабораторных условиях в течение 6 суток. Скорость коррозии рассчитывалась как для случая без использования реагента, так и с его добавлением. Добавлением различного количества реагента и наблюдением за эффектом защиты был установлена оптимальная норма расхода реагента. Без добавления реагента скорость коррозии в среде пластовой воды составила 4,35 г/м2 х час. С использованием реагента скорость коррозии достигала своего самого низкого значения при норме ингибитора в 200мг/л. Вычисленное значение эффекта противокоррозионной защиты при этом составило 96%.
Выводы:
1. Был исследован в лабораторных условиях защитный эффект от применения азотосодержащего композитного состава при различных концентрациях для противокоррозионной защиты от сернистого водорода.
2. В результате проведенных исследований было установлено, что при увеличении количества добавляемого реагента защитный эффект возрастает. Максимальный эффект защиты достигается при концентрации 200 мг/л и составляет 96%.
Использованные источники:
1. Искендеров Э.Х., Гурбанов М.М., Садыгов Р.Е. Защита обсадных труб от коррозии механически прочным композитом // Азербайджанский Архитектурно-Строительный Университет, Журнал "Прикладная и теоретическая механика". -Баку: -2017, №1, с. 21-24.
2. Гурбанов Г.Р., Адыгезалова М.Б., Меммедли С.М. Исследование бактерицид-ингибиторного воздействия при противокоррозионной защите нефтепромыслового оборудования //Журнал «Азербайджанское нефтяное хозяйство». -2019, №1, - с. 38-41.
3. Азимов, Н.А. Применение бактерицид-ингибитора серии «нефтегаз» для защиты от микробиологической коррозии подземного оборудования обводненных скважин месторождения «Нефтяные камни» / Н.А.Азимов, А.В.Ахмедова, Р.К.Газиева [и др.] // Научные труды, -2015. №1, -с. 40-45.
4. Грибанькова, А. Микробиологическая коррозия мягкой стали в водно-солевых средах, содержащих сульфатредуцирующие бактерии / А.Грибанькова, М.А.Мямина, С.М.Белоглазов // Вестник Балтийского федерального университета им. И. Канта. -2011. Вып. 7. -с. 23-29.
