Воздействие коррозии на скважинное оборудование — разновидности и способы борьбы

Коррозионные процессы – классификация

По типу агрессивных сред различают следующие виды коррозии:

• Характер газа;
• Атмосферный характер;
• коррозия в электролитах;
• коррозия в неэлектролитах;
• подпольный персонаж;
• биокоррозия;
• коррозия от блуждающих токов.

По условиям потока:

• контакт;
• слот;
• неполная иммерсионная коррозия;
• коррозия при полном погружении;
• коррозия от трения;
• переменная иммерсионная коррозия;
• межкристаллитная коррозия;
• коррозия под напряжением.

Скважинный контакт между жидкостями и оборудованием может характеризоваться общей или локальной коррозией.

В первом случае коррозия возникает на всей поверхности металла или на любой его части. При локальной коррозии, которая возникает чаще, разрушение металла происходит своевременно. В этом случае могут наблюдаться повреждения.

В процессе эксплуатации скважинного оборудования выделяют следующие виды локальной коррозии:

• язвенный (питтинг);
• контакт;
• суб-фильм;
• гальванический;
• окрашенная коррозия;
• канавочная коррозия;
• платообразная коррозия;
• меза-коррозия.

Способы защиты от коррозии

Различают химические, физические и технологические методы защиты.

Первый метод заключается в использовании химикатов, которые разными способами подают в скважину и кольцо. Наиболее эффективна подача реагентов из зоны продуктивного пласта, например, через нагнетательные скважины. При такой системе обеспечивается защита скважинного оборудования от коррозии по всей высоте.

Физические методы все чаще используются для защиты скважинного оборудования от коррозии. Часто можно наблюдать антикоррозионные конструктивные особенности — использование нержавеющей стали, стеклопластика или антикоррозионного покрытия при изготовлении различных деталей и оборудования скважин. Надо сказать, что замена обычных труб трубами из нержавеющей стали дает положительный эффект, несмотря на значительную разницу в стоимости. Этот эффект особенно выражен в скважинах с проблемной жидкостью с точки зрения коррозионной активности.

Положительный эффект также дает покрытие основного металла корпуса ЭЦН различными легирующими металлами: хромом, никелем, кремнием и другими. В этом случае коррозионная стойкость сохраняется до тех пор, пока покрытие не имеет повреждений, которые часто возникают во время работы или снятия насоса с скважины.

исключить подпленочную коррозию в ЭЦН вполне возможно за счет электрохимической защиты, заключающейся в нанесении анодного покрытия, имеющего более отрицательный потенциал, чем основной металл насоса и корпуса. Суть такой защиты заключается в разрушении защитного покрытия (анода), а не катода, который в данном случае является основным материалом ЭЦН. Защита будет действовать до тех пор, пока протектор полностью не подвергнется коррозии.

По такому же принципу действия протектор протектора может применяться без покрытия. В этом случае к защищаемому оборудованию прикрепляется щиток с более отрицательным зарядом. По истечении срока службы протектор растворяется, и его необходимо заменить.

известно, что сероводород является основным коррозионным веществом добываемой нефти. Это вещество является продуктом жизнедеятельности сульфатредуцирующих бактерий. Содержащийся в нем водород легко проникает в металл, значительно снижая его сопротивление, а осажденные на металлических поверхностях сульфиды железа образуют гальванические пары, в которых металл является анодом. В результате последний постепенно подвергается коррозии.

Наличие агрессивных микроорганизмов в колодце также связано с интенсивностью использования пресной воды в процессе разработки месторождения. Но недооценка возможного влияния этих микроорганизмов на процесс биокоррозии может привести к преждевременным сбоям и сбоям.

Вместе с водой развитию биокоррозии способствуют такие вещества, как азот, сера, кислород, которые являются питательной средой для микроорганизмов. Следует отметить, что микроорганизмы по-разному воздействуют на металлы. Например, цинк не подвержен разрушению, а латунь способна убивать агрессивные организмы. Именно поэтому к выбору основного материала для скважинного оборудования нужно подходить после тщательного анализа.

Также необходимо сказать, что борьба с проявлениями коррозионной агрессии при добыче нефти должна вестись комплексно. Только в этом случае удастся исключить вредное воздействие, сохранить рыболовное снаряжение и увеличить срок его службы.

Меры защиты металла от коррозии

Коррозия наблюдается во всех сферах народного хозяйства и имеет множество разновидностей. Коррозия — сложное явление, которое возникает из-за множества связанных процессов и возникает из-за особенностей сплава и условий его эксплуатации. Компания ONIX предлагает оцинковать части трубопровода, чтобы защитить конструкцию от вредного воздействия.

Помимо выбора коррозионно-стойких сплавов, можно нанести защитное покрытие. В «ОНИКС» вы можете заказать два вида защитных покрытий: гальваническое или термодиффузионное воздействие на металл.

Таблица — Способы цинкования деталей трубопроводов

Гальванический метод Термодиффузионный метод

Технология ремонта

Ремонт устройства начинается после вскрытия, которое необходимо проводить, строго соблюдая следующие правила. Сначала открывается верхний люк, а перед этим в аппарат на некоторое время подается пар, чтобы избежать возможных утечек воздуха, в результате которых может образоваться взрывоопасная смесь. Также последовательно (сверху вниз) откройте остальные двери. Одновременно открывать верхнюю и нижнюю двери категорически запрещено. Также нельзя открывать сначала нижний люк, а потом верхний, так как из-за разницы температур в колонне идет сильный поток воздуха, который может привести к образованию взрывоопасной смеси.

Для сокращения продолжительности ремонтных работ даже при промывании колонн водой часть болтов на тех люках, которые будут открываться, откручиваются без нарушения герметичности.

После открытия дверей колонну в течение некоторого времени проветривают за счет естественной конвекции воздуха. Возможность проведения ремонтных работ в колонне устанавливается по результатам лабораторного анализа взятой из нее пробы воздуха. Доступ человека к колонке возможен, если концентрация углеводородов в пробе не превышает 300 мг / м3, а содержание сероводорода составляет 10 мг / м3. Предельно допустимые концентрации других веществ указаны на технологической карте каждого завода, блока или отдела.

При работе внутри колонны нужно тщательно соблюдать правила техники безопасности. Рабочий должен быть пристегнут ремнем безопасности с веревкой, конец которой вытащен и надежно закреплен; Работа рабочего внутри колонны постоянно контролируется специально назначенным сотрудником. Продолжительность непрерывной работы в колонке не должна превышать 15 минут. После этого требуется такая же продолжительность отдыха вне колонны (обычно рабочий и наблюдатель меняются местами). При первых признаках появления взрывоопасных, легковоспламеняющихся или токсичных жидкостей, паров и газов внутри ремонтируемого прибора все работы необходимо немедленно прекратить.

Особенно высокие требования предъявляются к подготовке колонны в случае проведения горячих работ (сварки). Участок колонны, на котором производится сварка, разделен пропитанными водой металлическими и деревянными плитами, покрытыми войлочным матом.

Для освещения внутри колонны используются лампы с напряжением не более 12 В. Переносное освещение должно быть взрывозащищенным.

Тщательно осматривается корпус колонны, а также ее внутренние устройства. Если необходимо осмотреть всю поверхность корпуса, разберите внутренние устройства или их часть. Например, в ректификационных колоннах для доступа к тарелкам, на уровне которых нет люков, разбирают проходы на тарелках выше.

Высококвалифицированное обнаружение дефектов корпуса включает визуальный осмотр для определения общего состояния корпуса и участков, подверженных наибольшему износу; измерение остаточной толщины тела с помощью ультразвуковых дефектоскопов, методом микрометрии и контроля сверления; проверить герметичность сварных швов и разъемных соединений и т д

Исходя из характера обнаруженного дефекта, устанавливается состав и способ ремонта корпуса. Ослабленные сварные швы просверливаются, очищаются и свариваются подходящим электродом. Правильное перекрытие новых и старых стыков имеет важное значение.

Изношенная фурнитура и люки вырезаются и заменяются новыми с обязательной установкой усилительных колец. Желательно, чтобы армирующие кольца новой арматуры имели немного больший диаметр, чем старые — это позволяет приваривать их на новом месте. Отремонтирована вся арматура, сигнальные отверстия, на которые при эксплуатации были заглушены арматурные кольца.

При каждом ремонте измеряется фактическая толщина стенки коробки, вырезается приводной колонный аппарат, вырезаются наиболее изношенные участки корпуса коробки и укладывается новая секция, предварительно ламинированная по радиусу колонны на их месте. Выполняется стыковая сварка. Обрезка больших участков тела может ослабить их и снизить устойчивость. Поэтому перед тем, как вырезать дефектный участок, его укрепляют стойками, размещаемыми внутри или снаружи. Количество и сечение, стойки и размеры опорных стоек рассчитываются из условия их равенства прочности сечения разреза.

Промежуточные оболочки легко заменяются следующим образом. Устанавливаются подъемные столбы, которые удерживают целую верхушку колонны, отделяют эту часть от поврежденного участка с помощью газорезательного станка и опускают на землю. Поврежденную часть колонны связывают и с помощью тех же деревьев опускают на землю. Новая часть заранее подготовленной колонны поднимается и присоединяется к нижней части колонны, затем поднимается верхняя часть. После проверки собранных деталей выполняется сварка обоих стыковых соединений.

Очень часто, учитывая трудоемкость такой замены секций корпуса, считается целесообразным полностью заменить изношенную колонну. Демонтаж изношенной колонны производится в порядке, обратном установке. После соответствующих проверок демонтируемую колонну можно использовать для установки монтажных столбов так же, как новую колонну можно использовать для разборки.

Подготовка к ремонту

Колонны ремонтируются при проведении планово-предупредительных ремонтов технологического агрегата. Порядок подготовки устройства к ремонту и проведения ремонтных работ зависит от специфики установки.

В большинстве случаев колонны подготавливают к ремонту следующим образом. Давление в колонне доводится до атмосферного, рабочая среда удаляется из аппарата, после чего пропаривается водяным паром, который вытесняет оставшиеся пары и газы в колонне. После пропарки колонку промывают водой. В некоторых случаях пропаривание и полоскание чередуют по несколько раз. Наработка устанавливается в производственной инструкции каждой технологической единицы или технологического блока.

Промывка колонн водой также способствует их более быстрому охлаждению. Не приступайте к ремонтным работам при температуре воды для стирки> 50 ° C.

Запаренная и промытая колонка отключается от всех устройств и коммуникаций с помощью заглушек, установленных во фланцевых соединениях арматуры. Установка каждой заглушки и ее последующее снятие фиксируются в специальном дневнике.

Ремонт внутренних устройств

Во время ремонта внутренние устройства колонн очищаются от грязи, кокса и других отложений. Твердая и пастообразная масса извлекается шпателями и скребками: моющими средствами, кокс удаляется пневмомолотками. Удаление отложений всегда сопровождается увеличением концентрации вредных газов в колонке; в этот период рекомендуется работать внутри колонки в трубчатых противогазах.

Ремонт внутренних устройств связан с многократным подъемом новых деталей и опусканием изношенных; такие операции желательно механизировать. К верхней части корпуса колонны крепится поворотный или стационарный стреловой кран. Кран также можно зацепить за стойки центральных стоек лестницы.

Определение износа и брака внутренних устройств проводится в соответствии с применимыми методами и стандартами. Изношенные детали, а иногда и целые агрегаты заменяются новыми.

Операции по демонтажу коксовых поддонов и бамперов довольно трудоемки. Сначала их очищают от кокса механической очисткой (скребками), затем с помощью цепных тали, подвешенных внутри колонны на надежных конструкциях (например, опорных балках), отрывают каждый элемент от места посадки. Три нельзя использовать с лебедкой для этой операции: из-за упругой силы троса оторванный элемент сильно отскакивает и может повредить колонну или нанести травму операторам колонны.

Лотки вентиль, крышка, сито