Инженерная практика
Производственно-технический нефтегазовый журнал
+7 (903) 580-85-63 +7 (495) 371-01-74 info@glavteh.ru
Telegram Facebook

Результаты ОПИ нефтепроводных труб и НКТ из сталей с повышенной коррозионной стойкостью на месторождениях ООО «ЛУКОЙЛ-КОМИ»

Скважинная продукция месторождений, разрабатываемых ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз» ООО «ЛУКОЙЛ-Коми», отличается повышенным содержанием сероводорода, двуокиси углерода и заражена СВБ, что обуславливает необходимость применения труб из сталей повышенной коррозионной стойкости. Проведенные ОПИ выявили более низкую скорость коррозии в трубах, изготовленных из низколегированных сталей с содержанием хрома до 1%. Однако использование труб из низколегированных сталей в системах ППД и нефтесбора с высокой обводненностью продукции требует применения ингибиторов коррозии.

Проведенные ОПИ дали основание для разработки требований к выплавке стали, химическому составу и термической обработке труб, а также создания технологических карт сварки для низколегированных хромсодержащих сталей.

06.11.2011 Инженерная практика №11/2011
Ким Светлана Константиновна Начальник отдела защиты от коррозии по проектам ООО «ЛУКОЙЛ-Коми» Филиала «ПермНИПИнефть» ООО «ЛУКОЙЛ-Инжиниринг» в г. Перми

Скорость и особенности протекания коррозионных процессов определяются такими факторами, как минерализация добываемой жидкости, содержание в ней углекислого газа, сероводорода, СВБ и условиями эксплуатации. Для оптимального подбора материалов нефтепроводных труб и НКТ и планирования мероприятий, направленных на повышение надежности эксплуатации трубопроводных систем, необходим комплексный подход, учитывающий все перечисленные факторы.

Рис. 1. Испытательный стенд НГПТ: площадка ДНС — В1, Уса Р+С, ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз»
Рис. 1. Испытательный стенд НГПТ: площадка ДНС — В1, Уса Р+С, ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз»

ХАРАКТЕРИСТИКА КОРРОЗИОННОЙ СРЕДЫ

Месторождения ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз» характеризуются разным составом коррозионной среды и условиями эксплуатации, что обуславливает различную скорость коррозии объектов (табл. 1). Добыча высоковязкой нефти проводится с применением паротеплового воздействия на пласт и периодических пароциклических обработок. Коррозионная обстановка на этой залежи наиболее обострена, высокотемпературным режимом и присутствием в продукции скважин СВБ, H2S, CO2. При значительном обводнении добываемой продукции (свыше 80%) наблюдается тенденция роста содержания H2S. Сероводород образуется при разложении сераорганических соединений нефти при термическом воздействии на пласт и применении других тепловых методов ПНП. В интервале температур 200–250°С меняются физико-химические свойства пластовой системы. Наиболее резкий рост содержания сероводорода происходит при температурах свыше 200°С, а при 250°С его концентрация достигает 1–2%. Кроме того, сероводород поступает в добываемую среду из нижележащей сульфатной толщи серпуховского надгоризонта по зонам трещиноватости и в результате биогенной сульфатредукции из-за деятельности СВБ. Биоценоз развивается в основном в призабойной зоне нагнетательных скважин, затем продвигается попродуктивным пластам к добывающим скважинам, приводя к выносам на поверхность, с потоком продукции, сероводорода и сульфатвосстанавливающих бактерий. Высокие скорости коррозии обуславливаются процессами микробиологического характера. Дополнительно способствует коррозии высокое содержание углекислого газа.

Таблица 1. Характеристики коррозионной среды основных месторождений, разрабатываемых ТПП «ЛУКОЙЛ- Усинскнефтегаз»
Таблица 1. Характеристики коррозионной среды основных месторождений, разрабатываемых ТПП «ЛУКОЙЛ- Усинскнефтегаз»

Ввиду высокой агрессивности добываемой продукции максимальные скорости коррозии ВСО достигает 35 мм/год и более (табл. 2).

Таблица 2. Скорость коррозии ВСО на объектах ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз»
Таблица 2. Скорость коррозии ВСО на объектах ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз»

Коррозионная ситуация на объектах послужила основанием для разработки и внедрения антикоррозионных мероприятий, включающие различные методы и технологии защиты, направленные на повышение эксплуатационной надежности трубопроводных систем и нефтепромыслового оборудования.

ПРИМЕНЕНИЕ ИНГИБИТОРНОБАКТЕРИЦИДНОЙ ЗАЩИТЫ

Внедрение комплексной антикоррозионной защиты, включающей ингибиторную защиту систем ППД и периодические ударные бактерицидные обработки продуктивных пластов, дало возможность повысить технологическую эффективность защиты нефтепромыслового оборудования и коммуникаций. Основной технологический эффект прежде всего выразился в снижении скоростей коррозии от 3,5 до 0,09–0,2 мм/год. Высокий технологический эффект достигнут за счет подавления бактерицидом количества клеток СВБ (85–99,5%), снижения индекса активности и снижения концентраций биогенного сероводорода.

Для каждой группы объектов ТПП «ЛУКОЙЛУсинскнефтегаз» подобрана своя технология ингибиторной защиты (табл. 3).

Таблица 3. Технологии ингибиторной защиты ВСО и трубопроводов от коррозии в ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз»
Таблица 3. Технологии ингибиторной защиты ВСО и трубопроводов от коррозии в ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз»

ПРИМЕНЕНИЕ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

В условиях высокой агрессивности среды антикоррозионная защита трубопроводных систем не может быть полностью обеспечена каким-либо одним методом. Для повышения степени защиты (снижение скорости коррозии до 0,1 мм/год) требуется сочетание методов, в первую очередь защитных покрытий и ингибиторной защиты.

При изучении специалистами «ПечорНИПИнефти» особенностей эксплуатации нефтепромыслового оборудования с внутренним антикоррозионным покрытием в «ЛУКОЙЛ-Коми» выявлены следующие недостатки:

  • отсутствие входного контроля качества покрытий;
  • отсутствие стандартов, ТУ и методик на входной контроль и техническую диагностику состояния покрытия;
  • кратное ускорение коррозионных процессов в местах дефектов покрытий;
  • отсутствие экспертных организаций, осуществляющих контроль состояния покрытий;
  • отсутствие методов очистки внутренней полости нефтегазопроводных труб (НГПТ) от отложений, не влекущих нарушение целостности внутреннего покрытия;
  • отсутствие методик для определения остаточного ресурса НГПТ с дефектами внутреннего покрытия;
  • отсутствие специальных требований к эксплуатации НГПТ с внутренним покрытием, кроме температурных режимов.

В связи с этим для снижения рисков внезапных отказов трубопроводных систем с покрытием рекомендуется применение дублирующего метода защиты от коррозии — ингибиторной защиты.

ОПИ НГПТ ИЗ СТАЛЕЙ С ПОВЫШЕННЫМ РЕСУРСОМ ЭКСПЛУАТАЦИИ

В рамках работы по выявлению механизмов коррозии проведены ОПИ труб из сталей с повышенным ресурсом эксплуатации. В качестве площадки для ОПИ были выбраны ДНС-В1, Уса Р+С, ТПП «ЛУКОЙЛ-Усинскнефтегаз» (рис. 1; табл. 4). Было установлено 10 патрубков диаметром 159–219 мм, монтаж и демонтаж осуществлялись без остановки трубопровода.

Таблица 4. Точки монтажа опытных сборок из исследуемых сталей
Таблица 4. Точки монтажа опытных сборок из исследуемых сталей

Результаты ОПИ в целом подтверждают результаты теоретических и лабораторных работ о снижении скорости локальной коррозии в низколегированных сталях с содержанием хрома до 1% (рис. 2). Исходя из результатов оценки стойкости материалов труб к локальной коррозии, следует ожидать увеличения МРП на 20–30%. Проведенные ОПИ дали основание для разработки требований к выплавке стали, химическому составу и термической обработке труб, а также создания технологических карт сварки для низколегированных хромсодержащих сталей.

Рис. 2. Скорость коррозии по толщине стенки стали 20 и стали с 0,5%-ным содержанием хрома на входе ДНС–В1
Рис. 2. Скорость коррозии по толщине стенки стали 20 и стали с 0,5%-ным содержанием хрома на входе ДНС–В1

Также установлено, что в присутствии даже небольшого количества кислорода и СВБ в транспортируемой продукции применение сталей повышенной эксплуатационной надежности неэффективно. Опыт промышленного применения НГПТ из марки стали 13ХФА в системе нефтесбора УПН «Уса» тяжелая нефть показало, что интенсивность коррозионных поражений высокая и составляет 5 мм/год и более. Это связано с периодическим появлением кислорода в системе и микробиологической зараженностью СВБ. В связи с этим не рекомендуется применять трубы из низколегированных сталей в системах ППД и системах сбора высокообводненной продукции зараженных СВБ и наличием кислорода без реагентной защиты. Следует также иметь в виду, что повышение коррозионной стойкости методом дальнейшего увеличения содержания легирующих добавок приведет к значительному удорожанию трубной продукции. В системах ППД необходимо расширить спектр применения НГПТ в коррозионно-стойком исполнении (стеклопластиковые, полимерно-армированные) и с внутренним антикоррозионным покрытием (силикатно-эмалированные, полимерные и др.).

Таблица 5. Подбор углеродистых, низколегированных сталей для изготовления ПТП для обустройства объектов Баяндыского месторождения (комплектация материалами стойкими к СКРН)
Таблица 5. Подбор углеродистых, низколегированных сталей для изготовления ПТП для обустройства объектов Баяндыского месторождения (комплектация материалами стойкими к СКРН)
Таблица 6. Подбор стальных труб с внутренним полимерным покрытием для ПТП объектов Уса Р+С и Баяндыского месторождения (комплектация материалами испытательного стенда на ДНС «Баяндыское» и ДНС-В1)
Таблица 6. Подбор стальных труб с внутренним полимерным покрытием для ПТП объектов Уса Р+С и Баяндыского месторождения (комплектация материалами испытательного стенда на ДНС «Баяндыское» и ДНС-В1)

В связи с ростом объемов добычи сероводородсодержащей нефти, а также вовлечением в разработку нефтегазовых месторождений с аномально высокой (более 1000 ррm) концентрацией сероводорода необходимо продолжить исследование по оценке стойкости трубных сталей к сульфидно-коррозионному растрескиванию. В нижеследующих таблицах (табл. 5–7) представлена подборка материалов для комплектации стенда на стадии проекта обустройства Баяндыского месторождения и Р+С залежи Усинского месторождения (площадка ДНС-В1).

Таблица 7. Подбор трубы из композитных материалов для ПТП объектов Уса Р+С и Баяндыского месторождения (комплектация материалами испытательного стенда на ДНС «Баяндыское» и ДНС-В1), трубы из композитных материалов
Таблица 7. Подбор трубы из композитных материалов для ПТП объектов Уса Р+С и Баяндыского месторождения (комплектация материалами испытательного стенда на ДНС «Баяндыское» и ДНС-В1), трубы из композитных материалов
Комментарии

Эту публикацию еще никто не прокомментировал. Станьте первым, поделитесь своим мнением.

Написать комментарий
Комментировать
Читайте далее
Коррозионная ситуация на трубопроводных системах нефтепромысловых объектов ТПП «Когалымнефтегаз»
Опыт борьбы с мехпримесями в ООО «РН-Юганскнефтегаз»
Реклама
Свежий выпуск
Инженерная практика №01/2021

Инженерная практика

Выпуск №01/2021

Поддержание пластового давления. Повышение нефтеотдачи. промысловые трубопроводы. Подготовка нефти
Матрица применения потокоотклоняющих технологий на карбонатных коллекторахПовышение экономической и технологической эффективности системы поддержания пластового давленияБорьба с гипсовыми отложениями на внутренней поверхности водоводов высокого давления и другого оборудованияОчистка подтоварной воды от нефтепродуктов и твердых взвешенных частицУвеличение нефтеотдачи с применением закачки в пласт дымового газа и комбинации пара и диоксида углеродаБетонные покрытия для промысловых трубопроводов с теплогидроизоляцией и морских трубопроводов
Ближайшее совещание
Механизированная добыча, Поддержание пластового давления
ДОБЫЧА ‘2021.
Ежегодная научно-практическая отраслевая конференция

ДОБЫЧА’ 2021: Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин, ППД.

Новые даты: 27-29 апреля 2021 г., г. Москва
27-29 апреля 2021 года ООО «Инженерная практика» проводит IV Ежегодную производственно-техническую конференцию «ДОБЫЧА 2021: Повышение эффективности эксплуатации механизированного фонда скважин, ППД». Ежегодное совещание носит рабочий характер и направлено на обсуждение применения лучших практик в области актуальных вопросах механизированной добычи нефти. К участию приглашаются Эксперты вертикально-интегрированных компаний, научных центров, поставщиков технологических решений, производителей оборудования и нефтепромысловой химии. Форма участия: очная/заочная (по запросу).