Анализ эффективности применения ингибиторов коррозии при эксплуатации скважин в условиях Миннебаевской площади Ромашкинского месторождения НГДУ «Альметьевнефть»

Россия является важным поставщиком энергии, поскольку она обладает крупнейшими в мире запасами углеводородов и является одним из крупнейших в мире экспортеров. Между компаниями по добыче нефти и потребителя находится важнейшее звено – это трубопроводные системы. С течением определенного времени при длительной эксплуатации трубопроводов они подвергаются процессам коррозии, как внутри, так и снаружи [6].

На объектах трубопровода ежегодно бывают десятки крупнейших аварий, приводящих к загрязнению окружающей среды, снижению экономических показателей. Когда нефтяная компания перекачивает сырую нефть из грунта, она также может откачивать горячую смесь воды, двуокиси углерода, серы и микроорганизмов. Если достаточное количество этих загрязняющих веществ собирается в стальной трубе, они могут создавать почвенный электролит, приводящий к коррозии труб. Проблемы могут возникать на участках трубопровода, которые работают при более низких давлениях. Как только водянистая грязь образуется в одной части трубы, естественный процесс коррозии ускоряется. Сырая нефть также может служить питательной средой для анаэробных бактерий, которые образуют слизистые серосодержащие колонии внутри трубы [9].

Проблемы транспортировки нефти, которые связаны с эксплуатацией устаревшего оборудования, могут быть кардинально решены путем замены на новое оборудование, но данное решение нуждается в больших капитальных затратах и трудно реализуется за короткий промежуток времени. Было бы слишком дорого строить трубопроводы из нержавеющей стали. Компании могут промывать свои трубопроводы различными химикатами, которые создают мягкую защитную пленку на внутренних поверхностях. Они также могут вымыть их биоцидом для уничтожения продуцирующих серу бактерий, могут использовать ультразвук для измерения толщины стенок трубы, проводить тесты на коррозию.

Промысловые трубы представляют собой систему технологических трубопроводов для транспортирования нефти, в современное время их изготавливают из разнообразных марок черной конструкционной и углеродистой стали. Рабочие характеристики регламентированы ГОСТ Р 53580-2009, также распространяется действие других государственных и отраслевых стандартов, строительных норм и правил. Нанесенное заранее антикоррозийное покрытие позволяет уменьшить время и затраты на монтаж такой системы

При добыче нефтепродуктов все компании сталкиваются с коррозией оборудования. С увеличением сроков эксплуатации внутрискважинного оборудования значимость фактора коррозии среди причин отказов ГНО повышается. Решению этой проблемы во многих компаниях уже сегодня уделяется внимания не меньше, чем традиционной проблеме коррозионного разрушения наземного оборудования. Представители добывающих компаний отмечают рост доли коррозионного фонда и процента отказов внутрискважинного оборудования, связанных с коррозией.

В добыче и переработке нефтепродуктов одной из важных проблем стоит коррозия металла комплексов подземного оборудования.

Износ оборудования является одним из значительных факторов опасности, влияющих на состояние промышленной безопасности, возникновение отказов, разгерметизации трубопроводов, приводящих к авариям, сопровождающимся разливами нефти, взрывами и разрушениями.

Главной и основной причиной аварий является коррозия металла. Коррозией называется процесс разрушения материалов в результате взаимодействия с агрессивной средой. При этом в результате химического или физико-химического взаимодействия с окружающей средой происходит потеря их эксплуатационных свойств. Нередко под коррозией подразумевается лишь процесс разрушения металлов, что не совсем правильно, так как понятие коррозии применимо и к неметаллам. Тем не менее механизмы и кинетика коррозионных процессов для металлов и неметаллов будут различными.

Коррозия металлов представляет собой разрушение их поверхности в результате химического или электрохимического взаимодействия с агрессивной средой. Термодинамически коррозия металлов возможна в случае, если в результате коррозионного процесса уменьшается свободная энергия системы.

Тема данной курсовой работы – «Анализ эффективности применения ингибиторов коррозии при эксплуатации скважин в условиях Миннебаевской площади Ромашкинского месторождения НГДУ «Альметьевнефть».

Цель работы – проведение исследования эффективности использования ингибиторов коррозии при эксплуатации скважин в условиях Миннебаевской площади Ромашкинского месторождения.

Исходя из цели работы, в процессе ее выполнения необходимо решить следующие задачи:

- исследовать теоретические аспекты коррозийных процессов в нефтедобывающем производстве и методов борьбы с ними;

- дать общую характеристику исследуемого Ромашкинского месторождения;

- произвести анализ используемых ингибиторов коррозии при эксплуатации скважин в условиях Миннебаевской площади Ромашкинского месторождения;

- оценить эффективность использования ингибиторов коррозии при эксплуатации скважин в условиях Миннебаевской площади Ромашкинского месторождения.

В процессе выполнения данной курсовой работы предполагается получить значительный теоретический и практический опыт, который будет необходим в процессе дальнейшей учебной деятельности.

1. Исследование теоретических аспектов коррозийных процессов в нефтедобывающем производстве и методов борьбы с ними

1.1 Общая характеристика коррозийных процессов на нефтяных месторождениях

Коррозия металлов – самопроизвольное разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с внешней средой. При коррозии металла происходит не только потеря его массы, но и снижение механической прочности, пластичности и других свойств [5].

При эксплуатации технологического нефтедобывающего оборудования  все металлоконструкции, подвергаются долгосрочным воздействиям внешних факторов и внутренних агрессивных сред. В этом случае в металле возникают процессы коррозии, происходит разрушение структур и значительные экономические потери. Поэтому коррозия является причиной аварий и остановок, ремонтными работами, заменой участков нефтепровода и поврежденных конструкций. Это коррозия, которая часто вызывает ощутимую потерю транспортируемого продукта, что приводит к загрязнению окружающей среды и простою оборудования для потребителей нефти [12].

Разнообразие агрессивных сред, типов металлических материалов и различных физических воздействий на них приводят к различным процессам коррозии и различным типам их классификации.

По механизму процесса имеется следующая классификация:

- химическая коррозия, относится к постепенному разрушению металлической поверхности из-за реакции поверхности с веществами в ее внешней среде. Он часто характеризуется окислением металла кислотой с образованием оксидов;

- электрохимическая коррозия – взаимодействие металла с коррозионной средой, при котором ионизация атомов металла и восстановление окислительного компонента коррозионной среды протекают не в одном акте и их скорости зависят от электродного потенциала металла. Коррозия часто начинается в месте, где металл находится под напряжением (при изгибе или сварке) или изолирован от воздуха (где два куска металла соединены или под свободно прилипшей лакокрасочной пленкой). Ионы металлов растворяются в пленке влаги и электроны мигрируют в другое место, где они поглощаются деполяризатором. Кислород является наиболее распространенным деполяризатором [14].

По условиям протекания:

- газовая коррозия – коррозируют металлы в газах при высоких температурах;

- атмосферная коррозия – коррозируют металлы в атмосфере влажного газа;

- жидкостная коррозия – коррозия металлов в жидкой среде: в неэлектролите и в электролите;

- подземная коррозия – коррозия металлов в почвах и грунтах;

- биокоррозия – коррозия металлов под влиянием жизнедеятельности микроорганизмов;

- структурная коррозия – коррозия, связанная со структурной неоднородностью металла;

- коррозия внешним током – электрохимическая коррозия металлов под воздействием тока от внешнего источника;

- коррозия блуждающими токами – электрохимическая коррозия металлов под воздействием блуждающего тока;

- контактная коррозия – электрохимическая коррозия, вызванная контактом металлов, имеющих разные стационарные потенциалы в данном электролите;

- щелевая коррозия – усиление коррозии в щелях и зазорах между металлами, а также в местах неплотного контакта металла с неметаллическим коррозионно-инертным материалом;

- коррозия под напряжением – коррозия металлов при одновременном воздействии коррозионной среды и механических напряжений и другие виды коррозии.

Коррозию можно определить, как разрушение материалов химическими процессами. Из них наиболее важным является электрохимическая коррозия металлов, в которых процесс окисления M → M + + e - облегчается наличием подходящего акцептора электронов, который иногда упоминается в исследованиях о коррозии как деполяризатор.

17 источников литературы