Введение к работе
Актуальность проблемы. Оренбургское нефтегазоконденсатное месторождение (ОНГКМ), из которого добываются сероводородсодержащие углеводороды, находится в непрерывной эксплуатации с 1974 года, т.е. более 30-ти лет.
В течение этого периода трубопроводы и оборудование ОНГКМ по всей технологической цепочке "скважина - потребитель" подвергались и продолжают подвергаться воздействиям коррозионных сред и механических нагрузок. Наиболее "жесткие" коррозионные воздействия испытывают оборудование скважин и трубопроводы, в частности, шлейфовые трубопроводы скважин, контактирующие с большими объемами высокоминерализованной, насыщенной H2S, пластовой воды. Приобретая разного рода дефекты, стальные изделия ухудшают исходные свойства. Многие из них на текущий момент выработали начальный ресурс, назначенный фирмами-поставщиками или заводами-изготовителями. В то же время существует настоятельная необходимость и определенная возможность продолжения их эксплуатации в течение максимально возможного срока, в идеале до полного исчерпания запасов углеводородного сырья ОНГКМ.
Для поддержания работоспособности и продолжения безопасной эксплуатации трубопроводов и оборудования ОНГКМ требуются постоянный поиск, разработка и практическая реализация эффективных мер в части противокоррозионной защиты и диагностирования их текущего коррозионного состояния, чего можно достичь проведением соответствующих исследований, выдачей конструктивных рекомендаций и реализацией необходимых мероприятий. Следовательно, актуальность работы заключается в необходимости обеспечения надежного и безопасного транспорта коррозионно-агрессивного газа ОНГКМ от скважины до потребителя в течение максимально продолжительного времени.
Работа выполнена в соответствии с приоритетным направлением решения научно-технических проблем ОАО "Газпром".
Цель работы: обеспечение и повышение эффективности мер эксплуатационной безопасности при транспорте сероводородсодержащего газа Оренбургского НГКМ от скважины до потребителя.
Основные задачи исследования:
1. Изучение и анализ условий эксплуатации и коррозионных проблем при эксплуатации оборудования и трубопроводов ОНГКМ в технологической цепочке транспорта газа "скважина – потребитель".
2. Изучение и анализ текущего состояния трубопроводов и оборудования, а также эффективности мер (методов и средств), используемых на ОНГКМ для обеспечения безопасного транспорта газа с выделением из их числа недостаточно эффективных, требующих совершенствования.
3. Выполнение исследований и разработка рекомендаций, направленных на повышение эффективности мер по обеспечению безопасного транспорта газа.
4. Совершенствование недостаточно эффективных мер обеспечения безопасности в цепочке транспорта газа "скважина – потребитель".
Научная новизна работы:
1. Разработан методический подход для оптимизации ингибиторной защиты шлейфовых трубопроводов, основанный на: прогнозировании степени подверженности трубопроводов коррозионному воздействию; выборе и применении для их обработки наиболее подходящего по растворимости / диспергируемости и защитному действию ингибитора коррозии (ИК) при оптимальной дозировке.
2. Теоретически разработана и экспериментально оценена модель разрушения металла под воздействием водорода при ВИР.
3. Адаптированы для использования при расчетах прочности и остаточного ресурса стальных трубопроводов и сосудов, работающих в контакте с сероводородсодержащими средами, методики, предназначенные для подобных расчетов стальных изделий, работающих с несероводородсодержащими средами.
Практическая значимость и реализация результатов работы:
Методический подход и рекомендации по оптимизации ингибиторной защиты шлейфовых трубопроводов ГПУ ОНГКМ приняты для включения в новую редакцию "Регламента по коррозионному контролю и противокоррозионной защите трубопроводов на объектах ГПУ ООО "Оренбурггазпром".
Методики, адаптированные для расчета прочности и остаточного ресурса трубопроводов и сосудов с повреждениями от воздействия сероводородсодержащих сред, используются в практической деятельности технических служб, занимающихся диагностированием трубопроводов ОНГКМ.
Рекомендации по средствам и методам оценки коррозионного состояния и остаточного ресурса трубопроводов и оборудования включены в ряд стандартов предприятия ОАО "Техдиагностика" и "Методику диагностирования технического состояния фонтанных арматур скважин, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред на объектах газодобывающих предприятий ОАО "Газпром".
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на НТС, научно-технических конференциях и семинарах, включая:
– НТС ОАО "Газпром": "Научно-технические решения по повышению эффективности ингибиторов коррозии". – Оренбург, май 2000 г.;
– 4, 5 и 6-ю Международные научно-технические конференции: "Диагностика оборудования и трубопроводов, подверженных воздействию сероводородсодержащих сред". – Оренбург, ноябрь 2002, 2004, 2006 гг.;
– Международную научно-техническую конференцию, посвященную
40-летию ООО "Оренбурггазпром": "Разработка месторождений природных газов, содержащих неуглеводородные компоненты". – Оренбург, СОЛКД "Самородово", 21-25 мая 2007 года;
– 7-ю Всероссийскую конференцию молодых ученых, специалистов и студентов по проблемам газовой промышленности России: "Новые технологии в газовой промышленности".– Москва, РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина,
2007 г., – 25-28 сентября 2007 г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано более 50 работ, 20 из которых указаны в автореферате.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и выводов, списка литературы. Материал изложен на 223 страницах, включающих 85 рисунков, 29 таблиц, список литературы из 145 наименований и приложения на 15 страницах.
