close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

- Вестник КазНТУ

код для вставкиСкачать
● Техни ка лы қ ғ ылымда р
УДК 620.197.3+546.0
Б.А. Билашев, Е.Г. Қырықбаев
(Западно Казахстанский инженерно-гуманитарный университет, [email protected]
Западно Казахстанский аграрно-технический университет имени Жангирхана
Уральск, Республика Казахстан [email protected])
ПРОБЛЕМЫ ЗАЩИТЫ НЕФТЕПРОМЫСЛОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ
ОТ КОРРОЗИИ В КАЗАХСТАНЕ
Аннотация. Основными задачами нефтегазодобывающей промышленности Казахстана на современном
этапе развития являются повышение эффективности разработки месторождений и достижение стабильности
уровня добычи нефти, газа и конденсата. Успешность из решения во многом определяется эксплуатационной
надежностью технологического оборудования.
Для нефтегазодобывающей промышленности актуальной является проблема повышения долговечности
эксплуатации оборудования. Это связано с тем, что нефтегазопромысловое оборудование работает в
чрезвычайно тяжелых условиях, подвергаясь значительным нагрузкам, коррозии и интенсивному
изнашиванию. Ужесточение режимов эксплуатации технологического оборудования нефтегазодобывающей
отрасли приводит к значительному ущербу от коррозии, которая возникает при добыче и транспортировке
нефти и газа.
Ключевые слова: нефтегазопромысловое оборудование, нефть, газ, коррозия, ингибиторы коррозии.
Республика Казахстан сейчас становится одной из крупнейших нефтедобывающих стран
мира, по подтвержденным запасам нефти Казахстан входит в число 15 ведущих стран мира.
Казахстан обладает 3,3% мировых запасов углеводородного сырья. Примерно 70% запасов
углеводородов сконцентрировано на западе страны. Нефть казахстанских месторождений отличается
высоким содержанием сероводорода - наиболее агрессивного компонента, разрушающего
дорогостоящие металлоконструкции.
Впервые с проблемами, связанными с эксплуатацией труб в средах с повышенным
содержанием сероводорода, столкнулись в середине прошлого века при разработке нефтегазовых
месторождений в США и Канаде. Ряд аварий на месторождениях обнаружил очевидную
необходимость создания нормативной документации, регламентирующей требования к материалам,
пригодным для эксплуатации в «кислых» средах. По требованию нефтедобывающих компаний в 1950
г. в NACE был создан комитет, который занялся анализом причин случающихся аварий и выработкой
рекомендаций по их предотвращению.
Экономические потери от коррозии металлов огромны. В США по последним
данным NACE ущерб от коррозии и затраты на борьбу с ней составили 3,1 % от ВВП (276 млрд
долларов). В Германии этот ущерб составил 2,8 % от ВВП. По оценкам специалистов различных
стран эти потери в промышленно развитых странах составляют от 2 до 4 % валового национального
продукта. При этом потери металла, включающие массу вышедших из строя металлических
конструкций, изделий, оборудования, составляют от 10 до 20 % годового производства стали.
Проблема коррозии и защиты нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования в
Казахстане становится все более острой, что обусловлено в первую очередь увеличением количества
вступающих в разработку месторождений нефти, газа и газового конденсата содержащих
коррозионно-активные компоненты, во вторых с возрастающей напряженностью работы
нефтепромыслового оборудования при интенсивных методах добычи, транспорта и переработки
продукции.
Снижение металлоемкости оборудования зависит от их антикоррозионной защищенности. При
недостаточно эффективной системе защиты коррозия резко снижает долговечность и надежность
работы металлического оборудования, а его отказы влечут за собой большие нерациональные
затраты труда, энергии и других ресурсов. Помимо огромных потерь металла, которые относятся к
прямым убыткам от коррозии, часто возникают аварийные ситуации, нарушающие нормальную
эксплуатацию оборудования. Причем последние, вызывающие косвенные убытки от коррозии,
обычно имеют значительно более тяжелые последствие, связанные с нарушением жизнедеятельности
людей и экологического равновесия[1].
Практика эксплуатации подземного и наземного оборудования нефтяных скважин свидетельствует
о сложной зависимости между коррозионной активностью добываемой из скважин жидкости и
ҚазҰТУ хабаршысы №5 2014
55
● Техни ческ ие н аук и
фактически наблюдаемой коррозией оборудования. Часто потенциально агрессивная система нефть—
вода—газ из-за действия одного или нескольких неучтенных факторов может оказаться неагрессивной, и
наоборот, слабоагрессивная среда при изменении условий добычи нефти и, следовательно, преимущественном проявлении других факторов может быть весьма коррозионно-активной.
На скорость и распределение коррозии подземного и наземного оборудования скважин
оказывают влияние следующие факторы:
-тип скважины и способ добычи нефти;
-производительность и режим движения в скважине газожидкостной смеси;
-давление на забое и устье скважины и распределение температуры по ее стволу;
-уровень жидкости и состав газовоздушной среды в кольцевом (затрубном) пространстве скважины;
-состав и свойства добываемой нефти;
-состав и свойства извлекаемой вместе с нефтью пластовой воды;
-состав и свойства попутного нефтяного газа и содержание в нем коррозионноактивных примесей (сероводорода, СО 2 и др.);
-соотношение нефти и воды в добываемой продукции и характер распределения этих фаз друг
в друге;
-образование защитных пленок на металлической поверхности из органического и
неорганического материала (парафин, смолы, сульфид железа, карбонаты кальция, магния и железа),
-наличие абразивных частиц в потоке жидкости (песок, сульфид железа, кристаллы солей,
глина и др.);
-проявление жизнедеятельности бактерий [2].
Для снижение металлоемкости нефтегазового и нефтегазопромыслового оборудования необходимо:
- разрабатывать конкретные технические мероприятия по защите металлов от коррозии;
- проводит систематическую работу по выявлению объектов, наиболее подверженных коррозии;
- проводит технико-экономический анализ потерь от коррозии и затрат на
противокоррозионную защиту.
В богатой нефтью Республике Казахстан, практически отсутствует производство отечественных
химических продуктов, необходимых для нефтегазовой промышленности, без применения которых не
может быть и речи о добыче, хранении, транспортировке и переработке нефтей.
Экономический ущерб от коррозии металлоконструкций при эксплуатации нефтяного
технологического оборудования за последние годы в Казахстане становится все более масштабным.
Одним из наиболее экономически эффективных средств защиты металлов является ингибиторы коррозии. Применение ингибиторов позволяет существенно повысить надежность и
долговечность оборудования, не изменяя технологии процесса. Исследование механизма
ингибирующего действия различных веществ и разработка на этой основе новых ингибиторов
позволяет расширить ассортимент ингибирующих добавок, найти среди них наиболее эффективные,
технологичные в производстве и применении [3].
Важность и значение ингибиторов коррозии металлов неоспоримы. Сроки эксплуатации
металлоконструкций вместо 2 лет удлиняются до 5-6 лет (превышение в 2,5-3 раза) в зависимости от
марки стали.
В крупнейших странах мира производство ингибиторов коррозии металлов представлено
широким ассортиментом химической продукции. Реализаций их на рынках сбыта дает
производителям огромные финансовые поступления.
Ежегодно производителями стран дальнего зарубежья и России заявляются новые
наименования более эффективных ингибиторов коррозии металлов, однако для промышленного
производства определенного продукта важным фактором является стоимость продукции и
соответствие её требованиям, предъявляемым к химическим реагентам в т.ч. экологичность,
технологичность и др.
В настоящее время большой интерес представляют работы, связанные с использованием
различных отработанных масел, остатков переработки нефтяного сырья и малоценных побочных
продуктов промышленного производства в качестве сырья для получения ингибиторов, что
способствует решению не только проблемы защиты металлов от коррозии, но и проблемы
утилизации и рационального использования отходов производства[4].
Несмотря на большое число веществ, применяемых в качестве ингибиторов коррозии, многое в
механизме их действия еще остается невыясненным. Запросы практики требуют таких теоретических
56
№5 2014 Вестник КазНТУ
● Техни ка лы қ ғ ылымда р
обобщений, которые позволили бы вести целенаправленный поиск ингибиторов, прогнозировать
наличие ингибирующих свойств у еще мало изученных соединений.
В настоящее время в Казахстане переработка углеводородного сырья ограничивается
сепарацией нефти и газа без дальнейшего эффективного использования нефтехимического сырья.
Доля нефтехимических и сопряженных с ними химических производств Казахстана, работающих на
потребительский рынок, ниже 15%, в то время как в экономически развитых странах этот показатель
достигает 50-60%.
В Посланий Президента Республики Казахстан Н.А.Назарбаева народу Казахстана «Стратегия
«Казахстан-2050»: Новый политический курс состоявшегося государства» особая роль отводится
природным ресурсам страны. Правильное и
эффективное использование которых будет
способствовать устойчивому росту экономики и улучшению жизни народа[5].
В настоящее время казахстанские ингибиторы коррозии по технологическим и экономическим
параметрам уступают международным стандартам. Для повышения конкурентоспособности
нефтегазовой отрасли особое внимание следует уделить конкурентным преимуществам отрасли,
следовательно, конкурентоспособности отрасли и страны.
Поэтому главной задачей ближайших лет является создание в Казахстане собственных
эффективных реагентов и расширение промышленного производства и их внедрение в народное
хозяйство. Производство собственных ингибиторов коррозии снизит зависимость от ввоза
импортных дорогостоящих поставок, которым обязательно необходим в местах потребления
дополнительный аналитический контроль на качество.
Наряду с этим должны продолжаться исследования и синтез новых ингибиторов коррозии для
обеспечения непрерывного процесса совершенствования методов борьбы с коррозией металлов.
ЛИТЕРАТУРА
1. И.Г. Абдуллин, С.Н. Давыдов, М.А. Худяков, М.В.Кузнецов. Коррозия нефтегазового и
нефтегазопромыслового оборудования. Учебное пособие. – Уфа, 1990.– С. 3 -4.
2. Р.Л. Будкевич. Защита оборудования от коррозии. Учебное пособие. – Альметьевск, 2007. –Стр.30-43.
3. Н.А.Азаренков, С.В.Литовченко, И.М.Неклюдов, П.И.Стоев. Коррозия и защита металлов. Учебное
пособие. –Харьков, 2007. –Стр.105-107.
4. Н.К.Ишмухамедова, Б.А. Билашев, С.М.Ахметов. Защитное действие реагента СОНП3 в пластовых
флюидах месторождения Карачаганак. // Пятые Международные научные Надировские чтения. – Актюбинск,
2007. – С.45-47.
5. Послание Президента Республики Казахстан Н.А.Назарбаева народу Казахстана «Стратегия
«Казахстан-2050»: Новый политический курс состоявшегося государства».
REFERENCES
1. I.G.Abdullin, S.N.Davidov, M.A.Hudyakov, M.V.Kuznetsov. Korrozya neftegazovogo i neftegazopromislovogo oborudovanya. Uchebnoe posobie. – Ufa,1990. –S. 3-4.
2. R.L.Budkevich. Zashita oborudovanya ot korrozii. Uchebnoe posobie. – Almetievsk,2007. –S. 30-43.
3. N.A.Azarenkov, S.V.Litovchenko, I.M.Nekludov,P.I.Stoev. Korrozya i zashita metallov. Uchebnoe posobie.
– Harkov, 2007. –S. 105-107.
4. N.K.Ishmuhamedova, B.A.Bilashev,S.M.Ahmetov. Zashitnoe deistvie reagenta SONP3 v plastovih fluidah
mestorozhdenya Karachaganak// Pyatie mezhdunarodnie nauchnie Nadirovskie chtenya. – Aktubinsk, 2007. –S. 45-47.
5. Poslanie Prezidenta respubliki Kazahstan N.A.Nazarbaeva narodu Kazahstana «Strategya «Kazahstan -2050»:
Novi politicheski kurs sostoyavshegosya gosudarstva.
Билашев Б.А, Қырықбаев Е.Г
Қазақстанда мұнай кәсіпшілігі жабдықтарын тоттанудан қорғау мәселелері
Түйіндеме. Мұнайға бай Қазақстан Республикасында өз шешімін таппаған маңызды мәселе мұнай-газ
кәсіпшілігіне қажетті, оларды қолданусыз мұнайды өндіру, сақтау, тасымалдау және өңдеу жүзеге аспайтын
отандық химиялық өнімдердің қазақстандық мұнай нарығында мүлдем жоқтығы болып табылады. Мақалада
мұнай-газ өндіру саласында мұнай кәсіпшілігі жабдықтарын тоттанудан қорғау мәселелері қарастырылған.
Түйін сөздер: мұнай-газ кәсіпшілігі жабдығы, мұнай, газ, тоттану, тоттану тежегіштері.
Билашев Б.А, Қырықбаев Е.Г
Проблемы защиты нефтепромыслового оборудования от коррозии в Казахстане
Резюме. Острой проблемой, не находящей своего разрешения в богатой нефтью Республике Казахстан,
остается практически полное отсутствие на казахстанском нефтяном рынке отечественных химических
ҚазҰТУ хабаршысы №5 2014
57
● Техни ческ ие н аук и
продуктов, необходимых для нефтегазовой промышленности, без применения которых не может быть и речи о
добыче, хранении, транспортировке и переработке нефтей. В стaтье рассмотрены проблемы защиты
нефтепромыслового оборудования от коррозии в нефтегазодобывающей отрасли.
Ключевые слова: нефтегазопромысловое оборудование, нефть, газ, коррозия, ингибиторы коррозии.
Bilashev B.A, Kirikbaev Е.G
Problems of protection of the oil-field equipment against corrosion in Kazakhstan
Summary. The burning issue which isn't finding the permission in the Republic of Kazakhstan rich with oil, there
is almost total absence in the Kazakhstan oil market of the domestic chemical products necessary for the oil and gas
industry, without which application out of the question about production, storage, transportation and processing oils . in
article problems of protection of the oil-field equipment from corrosion in oil and gas extraction branch are considered.
Key words: oil and gas equipment, oil, gas, corrosion, corrosion inhibitors.
УДК 622.276.6
А.Е. Жумабаева
(Казахский национальный технический университет имени К.И.Сатпаева,
Алматы, Республика Казахстан)
ОБЗОР НОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ В ОБЛАСТИ ПОЛИМЕРНОГО ЗАВОДНЕНИЯ
Аннотация: В связи с наметившейся тенденцией к заметному снижению показателя более полной
выработки запасов нефти эта проблема приобрела в последнее время особую актуальность.
В статье дан обзор современных технологий в области полимерного заводнения нефтяных пластов.
Также подробно описаны новые методики проведения полимерного заводнения, а также инновационные
составы полимеров, проведен обзор патентов, научных статей и публикаций в области полимерного
заводнения. Дана оценка преимуществ и недостатков данных методов.
В заключение мы определяем метод закачки биополимера щелелистника обыкновенного, как наиболее
перспективный на сегодняшний день.
Ключевые слова: полимерное заводнение, щелелистник, биополимер, нефтеотдача, гелеобразующие
составы.
С каждым годом растет потребление нефти в мире, а вследствие этого растет и спрос на нее
(таблица 1 [1]).
Таблица-1. Мировой спрос на нефть (2012-2014), млн. баррелей в день
58
№5 2014 Вестник КазНТУ
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа