Серавадародная карозія ў нафтавай і газавай прамысловасці

Трубаправоды гуляюць вырашальную ролю ў нафтагазавым сектары, палягчаючы транспарціроўку прадуктаў да ачышчальных збудаванняў, сховішчаў і нафтаперапрацоўчых комплексаў. Улічваючы, што па гэтых трубаправодах транспартуюцца каштоўныя і небяспечныя рэчывы, любая патэнцыйная няспраўнасць нясе значныя фінансавыя і экалагічныя наступствы, уключаючы рызыку катастрафічных эканамічных страт і пагрозу жыццю людзей. Няспраўнасці могуць узнікаць з-за розных фактараў, у тым ліку карозіі (знешняй, унутранай і расколіны ад напружання), механічных праблем (напрыклад, недахопы матэрыялу, канструкцыі і канструкцыі), дзеянняў трэціх асоб (выпадковых або наўмысных), эксплуатацыйных праблем (няспраўнасці, недахопы, збоі ў ахоўных сістэмах або памылкі аператара), а таксама прыродныя з'явы (напрыклад, удары маланкі, паводкі або зрухі сушы).

Праілюстравана размеркаванне няўдач за 15 гадоў (1990–2005). Карозія з'яўляецца галоўным фактарам, які выклікае 46,6% адмоваў у трубаправодах прыроднага газу і 70,7% у трубаправодах сырой нафты. Ацэнка выдаткаў на карозію, праведзеная аўтарытэтнай нафтагазавай карпарацыяй, паказала, што ў 2003 фінансавым годзе выдаткі на карозію склалі прыкладна 900 мільёнаў долараў ЗША. Сусветныя выдаткі, звязаныя з карозіяй у нафтагазавым сектары, складаюць каля 60 мільярдаў долараў. Толькі ў Злучаных Штатах задакументаваныя выдаткі, звязаныя з карозіяй, у такіх галінах дасягаюць 1,372 мільярда долараў ЗША. Акрамя таго, улічваючы рост попыту на энергію, атрыманую з нафты і газу, і звязаныя з гэтым праблемы, ва ўсім свеце чакаецца, што выдаткі на карозію ў галіны будуць працягваць расці. Такім чынам, існуе вострая патрэба ў праектыўнай ацэнцы рызыкі, якая забяспечвае баланс паміж эканамічнай эфектыўнасцю і бяспекай.

Забеспячэнне цэласнасці трубаправодаў мае першараднае значэнне для бяспечнай працы, аховы навакольнага асяроддзя і функцыянальнасці асноўных вытворчых актываў. Карозія ўяўляе сур'ёзную пагрозу, як знешнюю, так і ўнутраную. Знешняя карозія можа быць вынікам такіх фактараў, як кісларод і хларыд у знешнім асяроддзі [6]. Наадварот, унутраная карозія можа быць выклікана такімі рэчывамі, як серавадарод (H2S), вуглякіслы газ (CO2) і арганічныя кіслоты, якія прысутнічаюць у вытворчай вадкасці. Некантраляваная і некантраляваная карозія трубаправода можа прывесці да ўцечак і катастрафічных збояў. Унутраная карозія выклікала значную занепакоенасць, складаючы прыкладна 57,4% і 24,8% каразійных няўдач у трубаправодах сырой нафты і прыроднага газу адпаведна. Ліквідацыя ўнутранай карозіі з'яўляецца неабходнай для падтрымання цэласнасці і бяспекі прамысловасці.

У нафтагазавым сектары карозію звычайна падзяляюць на два асноўныя тыпы: салодкую і кіслую карозію, распаўсюджаную ў асяроддзях, якія характарызуюцца павышаным парцыяльным ціскам H2S і CO2 (PH2S і PCO2). Гэтыя канкрэтныя формы карозіі ўяўляюць сур'ёзныя праблемы ў галіны. Далей карозія падзяляецца на тры рэжымы ў залежнасці ад суадносін PCO2 і PH2S: слабая карозія (PCO2/PH2S > 500), кісла-салодкая карозія (PCO2/PH2S у дыяпазоне ад 20 да 500) і кіслая карозія (PCO2/PH2S

Да крытычных фактараў, якія ўплываюць на карозію, адносяцца ўзроўні PH2S і PCO2, а таксама тэмпература і значэнні pH. Гэтыя зменныя істотна ўплываюць на растварэнне агрэсіўных газаў, тым самым уплываючы на ​​хуткасць і механізм утварэння прадуктаў карозіі ў кісла-салодкім асяроддзі. Тэмпература паскарае хімічныя рэакцыі і павялічвае растваральнасць газаў, уплываючы на ​​хуткасць карозіі. Узроўні pH вызначаюць кіслотнасць або шчолачнасць навакольнага асяроддзя, пры гэтым нізкі pH паскарае карозію, а высокі pH можа выклікаць лакалізаваныя механізмы карозіі. Раствораныя газы CO2 і H2S ствараюць агрэсіўныя кіслоты ў вадзе, уступаючы ў рэакцыю з металічнымі паверхнямі з утварэннем менш ахоўных злучэнняў, што паскарае карозію. Салодкая карозія звычайна ўключае стварэнне карбанатаў металу (MeCO3), у той час як кіслая карозія ўключае розныя ўтварэнні сульфіду металу.

У нафтагазавым сектары паломкі матэрыялаў у выніку карозіі як у кіслай, так і ў салодкай асяроддзях ствараюць розныя праблемы бяспекі, эканомікі і аховы навакольнага асяроддзя. На малюнку 2 паказаны адносны ўклад розных формаў каразійных няўдач на працягу 1970-х гадоў. Кіслая карозія, выкліканая H2S, вызначана як асноўная прычына звязаных з карозіяй няспраўнасцяў у гэтай галіны, і яе распаўсюджанасць няўхільна расце з цягам часу. Для кіравання звязанымі з гэтым рызыкамі ў нафтавай прамысловасці неабходна актыўна змагацца з карозіяй і ўводзіць прафілактычныя меры.

Кіраванне і перапрацоўка рэчываў, якія змяшчаюць H2S, ствараюць сур'ёзныя праблемы ў нафтагазавым сектары. Разуменне тонкасцяў H2S карозіі з'яўляецца абавязковым, так як гэта ўяўляе істотную пагрозу для абсталявання і інфраструктуры, павышаючы рызыку структурнага збою і магчымых аварый. Гэты тып карозіі, відавочна, памяншае тэрмін службы абсталявання, што патрабуе дарагога абслугоўвання або замены. Больш за тое, гэта зніжае эфектыўнасць працы, што прыводзіць да зніжэння прадукцыйнасці і павышэння ўзроўню спажывання энергіі.

Разуменне і вырашэнне праблем, звязаных з H2S карозіяй у такіх галінах, дае прыкметныя перавагі. Меры бяспекі ўзмацняюцца за кошт прадухілення паломак і абслугоўвання абсталявання, а таксама зніжаецца магчымасць аварый і экалагічных наступстваў. Гэтая стратэгія таксама павялічвае тэрмін службы абсталявання, памяншаючы патрэбу ў дарагіх заменах і зводзячы да мінімуму час прастою, неабходны для рамонту. Акрамя таго, гэта павышае аператыўную эфектыўнасць, гарантуючы эфектыўныя і паслядоўныя працэдуры, зніжаючы спажыванне энергіі і ўзмацняючы надзейнасць патоку.

Вывучэнне абласцей для далейшых даследаванняў, у тым ліку перадавых тэхналогій пакрыццяў, новых матэрыялаў, электрахімічных працэсаў і новых тэхналогій, вельмі важна. Распрацоўка інавацыйных падыходаў, такіх як сістэмы бесперапыннага маніторынгу і прагназуючае мадэляванне, паказвае патэнцыял для ўзмацнення мер засцярогі. Прымяненне ўдасканаленага штучнага інтэлекту і ўдасканаленай аналітыкі ў кіраванні, прагназаванні і кантролі карозіі - гэта новая сфера, якая заслугоўвае далейшага вывучэння.

Аддзел навукова-даследчых і распрацовак Vigor паспяхова распрацаваў новую кампазітную (шкловалакно) маставую заглушку, устойлівую да серавадароду. Ён прадэманстраваў выдатную прадукцыйнасць як у лабараторных выпрабаваннях, так і ў палявых выпрабаваннях. Наша тэхнічная каманда цалкам абсталявана, каб наладзіць і вырабіць гэтыя відэльцы ў адпаведнасці з патрабаваннямі канкрэтнага месца. Па запытах аб рашэннях Vigor для моставых заглушак звяртайцеся да нашай каманды, каб атрымаць індывідуальныя прадукты і выключную якасць абслугоўвання.

Для атрымання дадатковай інфармацыі вы можаце напісаць на нашу паштовую скрынюinfo@vigorpetroleum.com&marketing@vigordrilling.com