Введение к работе
Актуальность проблемы.
Развитие нефтяной отрасли, разработка новых месторождв-ний, в продукции которых содержатся такие агрессивные конпонен-гы, как двуокись углерода, иинарализо'ванныа воды, повышает требования к надежности работы трубопроводов и оборудования, которые, в этих условиях подвергаются интенсивной коррозии. Наряду с разработкой новых месторождений.происходит выработка ресурса уже пролояенных нефтегазопроводов, что также повышает-требования к их надежности. По этим причинам наблюдается постоянный рост обзэма применения ингибиторов коррозпи в нефтяной отрасли. Так, например, в производственном объединении (ПО) "Нижневар-товскнефтегаз" было использовано ингибиторов: в 1989 - 7920 г, в 1990 г. - 8*03 г, л 1991 г. - І0І24 тонны.
Поэтому повышение эффективности ингибирования газонефга-сборных трубопроводов является важной народнохозяйственной задачей. Для Западной Сибири, где углекислотная коррозия осложняется образованием осадков солей железа и кальция, поставленная цель достигается научно-обоснованным выбором наиболее эффективных в данных условиях ингибиторов коррозии и совершенствованием технологий их применения, что можно сделать, лишь решив предварительно ряд теоретических,- методических и технологических задач. В связи с этим, исследование углекислогаой коррозии.в условиях образования осадков солей представляется акутальным.
Цель работы.
Исследование углекислогвой коррозии стали и ее ингибирования при образовании осадков солей и разработка рекомендаций по ингибиторной защите газонефтесборных трубопроводов в этих условиях.
Основные задачи исследований.
-
Исследование особенностей углекислотной коррозии трубной стали в условиях образования осадков солей на ее поверхности.
-
Математическое моделирование коррозионного процесса
в условиях образования осадков солей с целью прогнозирования его
скоросги и характера развития.
-
Разработка негодики оценки защитного действия ингибиторов коррозии.
-
Исследование поведения ингибиторов коррозии при образовании осадков солей и разработка рекомендаций по повышению эффективности защиты.
Научная новизна.
-
Разработана динамическая математическая модель электрохимического коррозионного процесса; установлено, что электрохимическая гетерогенность поверхности корродирующего металла, вызываемая образованием осадков, может приводить как к уменьшению коррозии, так и к развитию коррозионных поражений типа пит-тингоз и язв.
-
Впервые показано, что большой разброс скоростей углекислотой коррозии стали при постоянных внешних факторах и наличие максимума скорости коррозии в зависимости от рН связаны с образованием в составе сидерита изоморфной фазы и с соотношением фаз (сидерита и фазы, изоморфной его структуре) в образующемся осадке.
-
Установлено, что углекиолотвая коррозия стали в условиях осадкообразования варьируется в широких пределах (+50J6) и поэтому нельзя оперировать термином "постоянная скорость коррозии", а следует говорить лишь о наиболее вероятных ее значениях при заданных внешних условиях.
-
Впервые установлено, что об эффективности ряда ингибиторов нельзя судить только по защитному эффекту, гак как скорость коррозии ингибированной стали для них не связана со скоростью коррозии в неингибированной среде. В качестве параметра, определяющего эффективность таких ингибиторов, предложено применять термин "остаточная скорость коррозии" (ОСК): значения скорости коррозии конкретной стали в среде, ингибированной определенной концентрацией ингибитора.
Предложена новая классификация ингибиторов, учитывающая возможность использования понятий защитного эффекта и ОСК для оценки эффективности их применения в условиях углекислогной коррозии, осложненной осадкообразованием.
Практическая ценность работы и реализация в промышленности
Разработанная методика лабораторных испытаний защитного действия ингибиторов коррозии, моделирующая физико-химическое равновесие пластовой воды под давлением углекислотного газа, возволила выявить реагенты, наиболее эффективные в конкретных условиях данного иеогороидвния. 3 результата значительно сократился объем дорогостоящих опытно-промысловых испытаний.
На основании проведенных исследований в 1987-1990 гг. в ряде нефтегазодобывающих управлений (НГДУ) ПО "Никневартовск-нефгегаз" были внедрены отечественные ингибиторы коррозии СШХ-бОПБ и СШІХ-630І для комплексной защиты оборудования добывающих скважин и газонефгесборных коллекторов. Реализация технологических процессов, разработанных с использованием результатов исследований, только в НГДУ "Белозернефгь" дала экономический эффект 1,2 млн.рублей за 1987-1990 годы.
Апробация работы.
Основные полоиения и результаты диссертации докладывались:
на мевдународном семинаре "Проблемы сбора, подготовки и магистрального транспорта нефти" (г. Уфа, 1988 г.);
на Всесоюзном совещании - ярмарке 'Современные средства и методы химической защиты нефгегазопромыслового оборудования от коррозии и биоповреудений" (г. Казань, 1989 г.);
на отраслевой научно-технической конференции "Проблемы защиты от коррозии нефгегазопромыслового оборудования на месторождениях Западной Сибири" (г. Тюмень, IS89 г.).
Публикации.
Основные полокения диссертации опубликованы в десяти печатных работах, в том числе в журнала Американской Ассоциации Инзенеров-коррозиониотов "CORTIOSION ".
Объем и структура диссертации.
