Корозията на сондажното оборудване като основен проблем при производството на петрол

Надеждността и целостта на оборудването за производство на масло е пряко свързано с неговия експлоатационен живот. Повечето от разработваните днес полета са открити преди няколко десетилетия, което значително усложнява процеса на добив на нефт.

Наред с другото оборудване, инсталациите на центробежни помпи с електрическо задвижване - ESP - са спечелили особена популярност в минното дело, като основните причини за отказите са отлагания на соли, смоли, парафин, както и запушване от механични частици.

ESP устройствата, работещи в стари кладенци, също са податливи на корозивни ефекти. Ето защо трябва да се обърне специално внимание на защитата на оборудването за сондажи от корозия. За да се избере специфичен метод на защита, трябва да се следва научен подход, за да се разберат видовете корозионни атаки и причините, които я причиняват.

Корозията е процес на спонтанно разрушаване на метал в резултат на физикохимично или химично взаимодействие с фактори на околната среда.

Важността на борбата с това явление се потвърждава от колосалните загуби, понесени от предприятията поради цената на продуктите и необходимостта от мерки за възстановяване. Ако говорим за добив на нефт, това включва и принудително престой на кладенци, производствени загуби, както и откази в системата за разработване на находището.

Когато се говори за корозия, те имат предвид въздействието върху металите и сплавите. За други материали терминът „стареене“ е най-широко използван.

Корозионни процеси - класификация

По вид агресивна среда се откриват следните видове корозия:

  • Газов характер;
  • Атмосферен характер;
  • корозия в електролитите;
  • корозия в неелектролити;
  • подземен характер;
  • биокорозия;
  • корозия на разсеяния ток.

Според условията на потока:

  • контакт;
  • цепнатина;
  • корозия поради непълно потапяне;
  • корозия с пълно потапяне;
  • фрикционна корозия;
  • корозия с променливо потапяне;
  • междукристална корозия;
  • корозия на напрежението.

Вътрешният контакт между течности и оборудване може да се характеризира с обща или локализирана корозия.

В първия случай корозията възниква по цялата повърхност на метала или върху която и да е част от него. При локализирана корозия, която се случва най-често, разрушаването на метала става точково. В този случай могат да се наблюдават повреди.

По време на експлоатацията на сондажно оборудване се различават следните видове локализирана корозия:

  • язвен (костилков);
  • контакт;
  • подфилм;
  • галваничен;
  • оцветена корозия;
  • корозия на браздата;
  • корозия, подобна на плато;
  • меза корозия.

Методи за защита от корозия

Разграничаване на химични, физични и технологични методи за защита.

Първият метод се състои в използването на химикали, които се подават в кладенеца и пръстена по различни начини. Най-ефективно е снабдяването с реагенти от зоната на продуктивната формация, например чрез инжекционни кладенци. С такава система се осигурява антикорозионна защита на оборудването за сондажи по цялата височина.

Все по-често се използват физически методи за защита от корозия на сондажни съоръжения. Често могат да се наблюдават характеристики на антикорозионния дизайн: използването на неръждаема стомана, фибростъкло или антикорозионно покритие при производството на различни части и оборудване на кладенци. Трябва да се каже, че подмяната на конвенционалните тръби с тръби от неръждаема стомана дава положителен ефект, дори въпреки значителната разлика в цената. Този ефект е особено изразен в кладенци с проблемна течност по отношение на корозивността.

Положителен ефект дава и покритието на основния метал на корпуса на ESP с различни легиращи метали: хром, никел, силиций и други. В този случай устойчивостта на корозия се запазва, докато покритието няма никакви повреди, които често се случват по време на работа или повдигане на помпата от кладенеца.

Напълно възможно е да се елиминира корозията на типа подфилм в ESP поради електрохимична защита, която се състои в нанасяне на анодно покритие, което има по-отрицателен потенциал в сравнение с основния метал на помпата и корпуса. Същността на такава защита се крие в разрушаването на защитното (анодно) покритие, а не на катода, който в този случай е основният материал на ESP. Защитата ще бъде ефективна, докато покритието на протектора не корозира напълно.

Същият принцип на защита на протектора може да се приложи без покритие. В този случай към защитеното оборудване е прикрепен протектор с по-отрицателен заряд. В края на живота на протектора той се разтваря и трябва да бъде заменен.

Известно е, че сероводородът е основното корозивно вещество в произведеното масло. Това вещество е отпадъчен продукт от сулфат-редуциращи бактерии. Съдържащият се в него водород лесно прониква в метала, като значително намалява неговата якост, а отложените върху металните повърхности железни сулфиди образуват галванични пари, в които металът е анодът. В резултат на това последният постепенно корозира.

Наличието на агресивни микроорганизми в кладенеца се дължи и на мащаба на използване на прясна вода в процеса на разработване на полето. Но подценяването на възможното влияние на тези микроорганизми в процеса на биокорозия може да доведе до преждевременни повреди и повреди.

Заедно с водата развитието на биокорозията се насърчава от вещества като азот, сяра, кислород, които са хранителна среда за микроорганизмите. Трябва да се отбележи, че микроорганизмите имат различно въздействие върху металите. Например цинкът не подлежи на унищожаване, а месингът е способен да убива агресивни организми. Ето защо е необходимо да се подходи към избора на основния материал на сондажно оборудване след задълбочен анализ.

Трябва също така да се каже, че борбата срещу проявите на корозивна агресивност в производството на петрол трябва да се води по всеобхватен начин. Само в този случай ще бъде възможно да се изключат вредните ефекти, да се запази риболовното оборудване и да се увеличи експлоатационният му живот.