CC BY
0УДК 681.
М¥НАЙ КЭСШШШ1Г1 КЕН ОРЫНДАРЫ ОБЬЕКТШЕРШЩ МАГИСТРАЛЬДЫ Ц¥БЫРЛАРЫНЫЦ КОРРОЗИЯЛЫЩ ЖАГДАЙЫН ЗЕРТТЕУ
ТАЦЖАРЫЩОВ ПАНАБЕК ЭБСАТ¥ЛЫ
«Инжинирингпк технологиялар» бiлiм беру багдарламасыныц профессоры, техника
гылымдарыныц кандидаты. Коммерциялык емес акционерлш когам «Коркыт Ата атындагы ^ызылорда
университетi»
Н¥РМАН АЙДАНА ДАРХАЩЫЗЫ
«Инжинирингпк технологиялар» бiлiм беру багдарламасыныц профессоры, техника
гылымдарыныц магистрi. Коммерциялык емес акционерлш когам «Коркыт Ата атындагы ^ызылорда
университетi»
ТАШТЕМИРОВ АЛИШЕРЖОН РУСТАМЖОНОВИЧ
«Инжинирингпк технологиялар» бiлiм беру багдарламасыныц ТМО-23-1м оку
тобыныц магистранты. Коммерциялык емес акционерлш когам «Коркыт Ата атындагы ^ызылорда
университетi»,
^азакстан Республикасы, 120000, ^ызылорда каласы, Эйтеке би кешеа, 29 а.
Ацдатпа. Бул жумыста мунай кен орындарын пайдалану тшмдштн арттыру Yшiн мунай кэстшшт цубырларыныц сетмдштн арттыру эдштерт эзiрлеу, кещнен енеркэсттт енгiзу, теориялыц жэне эксперименттт зерттеулердi цолдану мэселелерi царастырылган. Мунай кэстшшт цубырларыныц пайдалану сетмдштн арттыру iрi гылыми-техникалыц проблема болып саналады жэне мунай кен орындарын игеру тшмдштн арттыру, сондай-ац ецiрдегi экологиялыц жагдайды жацсарту резервi болып табылады. Мунай кэстшшт цубырларын пайдалану мерзiмдерiн арттыру эд^тертщ тшмдштн экологиялыц-экономикалыц багалау Yлкен орын алады.
Кумкел кен кэсторындарыныц шиюзаты жэне оларды цолданудыц технологиялыц процестерi негiзiнде коррозияныц тиiмдi тежегштерт, бактерицидтер мен кYкiрттi сутектi сiцiргiштердi зерттеу жэне эзiрлеу Yлкен проблемалыцмэселелер болып табылады.
ТYйiн свздер: магистральдыц мунай цубырлары, коррозия, сетмдшк, ингибитор, уцгымалар, кен орны.
ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИИНОГО СОСТОЯНИЯ МАГИСТРАЛЬНЫХ НЕФТЕПРОВОДОВ ОБЬЕКТОВ КУМКОЛЬСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ
Аннотация. В данной работе разработаны методы повышения надежности нефтепромысловых трубопроводов для повышения эффективности использования нефтяных месторождений. Рассмотрены вопросы применения теоретических и экспериментальных исследований,их широкое промышленное внедрение.Повышение эксплуатационной надежности нефтепромысловых трубопроводов является крупной научно-технической проблемой и резервом повышения эффективности разработки нефтяных месторождений, а также является средством для улучшения экологической обстановки в регионе. Большое место занимает эколого-экономическая оценка эффективности методов повышения сроков эксплуатации нефтепромысловых трубопроводов.
Проблемы коррозии сырья Кумкольских рудных предприятий и технологических процессов их применения, исследования и разработки бактерицидов и поглотителей сероводорода представляют собой серьезную проблему.
Ключевые слова: магистральные нефтепроводы, коррозия, надежность, ингибитор, скважины, месторождения.
INVESTIGATION OF THE CORROSION CONDITION OF THE MAIN OIL PIPELINES OF THE KUMKOL FIELD FACILITIES
Annotation. In this thesis, methods have been developed to improve the reliability of oilfield pipelines to increase the efficiency of using oil fields. At the initial stage of oil field development, water from surface sources is used for pumping into the reservoir, and at subsequent stages, wastewater for commercial purposes is used, consisting mainly of associated (reservoir) waters releasedfrom oil.Improving the operational reliability of oilfield pipelines is a major scientific and technical problem and a reserve for improving the efficiency of oil field development, as well as improving the environmental situation in the region.An important place is occupied by the ecological and economic assessment of the effectiveness of methods for increasing the service life of oilfield pipelines.Problems of corrosion of raw materials of Kumkol ore enterprises and technological processes of their application, The research and development of bactericides and hydrogen sulfide scavengers is a serious problem.
Key words: main oil pipelines, corrosion,reliability, inhibitor, wells, deposits.
Мунай кэсшшшп кубырларыныц пайдалану сешмдшгш арттыру проблемасыньщ ерекшелш оныц мунай кен орындарын игерудщ барлык кезецдерiмен байланысты. Осы кезецдердщ эркайсысыныц практикалык icKe асырылуы мацызды технологиялык шешiмдермен байланысты,олардыц непзгшерг ютен шыгудыц объективт себептерш аныктау, кубырлардыц кызмет ету мерзiмiне эсер ететш факторларды зерттеу, ютен шыгуды болжау, оларды мерзiмiнен бурын бузылудан коргау эдютерш эзiрлеу жэне енпзу болып табылады.Макалада магистральдык мунай кубырларыныц пайдалану сенiмдiлiгiн камтамасыз ету эдютерше талдау жYргiзiлдi. Соцгы жылдары бiркатар магистральдык мунай кубырларыныц (ММД) узак кызмет ету мерзiмiне,мунай айдау келемшщ eсуiне байланысты олардыц каркынды пайдалану режимшде жумыс iстеуiне,сондай-ак жогары кысымда жумыс iстейтiн жаца куатты кYPделi инженерлiк-геологиялык жагдайларда курылысына байланысты ММД сенiмдiлiгi мен кауiпсiз жумысын камтамасыз ету, коршаган ортаны коргау мэселелерi шиеленiсе тYCтi. Осыган байланысты ММД сенiмдiлiгiн камтамасыз ету мэселесiн шешуде жаца багыттар белгiлендi, оларды талдау, жалпылау жэне дамыту кажеттiлiгi туындады.
^умкел кен орны кубыр жYЙелерiндегi коррозиялык жагдай кептеген факторлардыц эсерiмен - айдалатын орталардыц агрессивтiлiк дэрежесшен кубырлардыц окшаулау жагдайына жэне су абразивтш процестердщ каркындылыгына дейiн аныкталады. Осыган байланысты кубырларды iрiктеу Yшiн техникалык талаптарды эзiрлеудi, олардыц сапасын бакылау жYЙесiн уйымдастыруды, коррозиялык факторларды мониторингшеудщ бiрыцFай жYЙесiн куруды жэне баска да бiркатар iс-шараларды камтитын мунай кубырлары мен су кубырларыныц пайдалану сешмдшгш камтамасыз етудщ кешендi тэсiлiн эзiрлеу кажет. ^умкел кен орны кубыр жYЙелерiне мунай жинау кубырлары,кабат кысымын устап туру жYЙелерiнiц (КК^ТЖ) кубырлары, кысымды мунай кубырлары жэне жалпы узындыFы 2500 км кубырлар кiредi (сурет. 1).
Основной
i Основной
я Основной
g Основной
z Основной
Основной
Основной
Основной Основной
овно
Оснаэсцо&ной
новной []
и
Основной
ОсНОснэвной В [] []
Основной Основной ^
5 жылfа дейiн 5-10 жыл
■ Мунай жинайтын кубырлар
■ К,ысымды мунай кубырлары
■ Барлы™
Сурет 1. ^умкел кен орны кубыр жYЙелерiн пайдалану мерзiмдерi бойынша белу
10-15 жыл 15 жылдан жоfары Барлы™ К,абат к,ысымын устап туру жYЙесiнiн, кубырлары I Газ кубырлары
]
]
[]
[]
]
Соцгы жылдары ecKi кубырларды жYЙелi тYPде ауыстыру жYрiп жатыр: пайдалану Mep3iMi бес жылдан аз кубырлардыц улеа бiртiндеп артып келедi жэне пайдалану Mep3iMi 10 жыл немесе одан да кеп кубырлардыц Yлесi азаяды. Сонымен катар, ecKi кубырлардыц салыстырмалы узындыгы айтарлыктай жогары болып калады. ^умкел нeгiзгi кен орындарыныц кабат суларына хлор иондарыныц кеп мелшeрi тэн. Орташа алганда, кен орындары бойынша бул керceткiш 17000 мг/л - ге жетед^ ал жекелеген кабаттар бойынша -20000 мг/л-ге дешн немесе одан да кеп, бул кабаттардьщ уцгымаларын жобалау кезшде ескеру кажет.Бул кезде, хлор - иондарыныц коррозияны тугызатын нeгiзгi фактор бола бермейтшш ескеру керек. Кептеген жагдайларда коррозияныц пайда болу тэуeкeлдeрi кальций жэне гидрокарбонат-иондарыныц, ец бiрiншi жагдай минеральдык ортаныц жэне туз шегшдшершш пайда болуына байланысты болады.
Мысалы, кальций иондарыныц мол мелшeрi ^умкел кен орнына тэн, мунда коррозиялык ауыр жагдай байкалады. ^убыр жeлiлeрiнiц коррозиясын бакылау
кезшде оттепнщ мелшeрi керceткiшiн бiлу ете мацызды: ол негурлым Yлкeн болган сайын, баска шарттар бiрдeй болган кезде коррозия жылдамдыгы согурлым жогары болады. 2005 -2009 жылдар аралыгында кубыр жeлiлeрiнiц тYрiнe карай ютен шыгуында езгeрicтeр болды (Сурет 2).
Егер осы периодтын басында мунай кубырларында icтeн шыгу кеп болса,ал соцына карай су кубырларларындагы катынастыц еcкeнiн керуге болады. Мунан баска, узак уакыт жумыс жасаган газ кубырларында да icтeн шыгудыц улгайганын байкауга болады. 2007 жылы мунай кубырларыныц icтeн шыгуыныц жартысынан кебi болды, 2009 жылга карай оныц Yлeci Yштeн бiрiнe дешн кыскарды. Сонымен бiргe мунай кубырларындагы icтeн шыгудыц Yлec салмагы артты. Мунай жинау кубырлары 2009 жылы ютен шыгудыц 94,5% , кысымды кубырларга - 4%, алацiшiлiк кубырларга - 1,5% курады. Су кубырларыныц кеп белiгi icтeн шыккан, бiрак 2007 - 2009 жылдар аралыгында оныц Yлeci 75-тен 63% - га дешн темендедг Сонымен катар, су кубырларыныц ютен шыгуыныц айтарлыктай еcуi тиicтi шаралар кабылдау кажеттшгш керceтeдi. 2009 жылы жогары кысымды су кубырлары ютен шыгудыц 87,5%, алац шшдеп су кубырлары - 9,9%, темен кысымды су кубырлары - 2,6% курады. Зерттелетш кезец шшде мунай кубырларыныц ютен шыгуыныц басты ceбeбi
сызаттардьщ пайда болуы болды, ал 2007 жылдан бастап осы себепт icTeH шыгу Yлесi 82,2% - дан 95% - га дешн ecTi (сурет 3).
Сурет 2. ^убыр желшершщ icтeн шыгуы
Проблеманы шешудщ ец перспективалы багыты объектшердщ eмiрлiк циклшщ барлык кезецдерш: жобалау алдындагы кезецд^ жобалауды, курылысты, пайдалануды камтитын магистральдык мунай кубырларыныц пайдалану ceнiмдiлiгiн камтамасыз етудщ уйымдастырушылык-технологиялык жYЙeciн куру болып табылатынын кeрceттi.
Магистральдык мунай кубырлары кептеген белшектерден, буйымдардан, жабдыктардан жэне жYЙeлeрдeн туратын кYPдeлi техникалык курылымдар болып табылады. ^ажетп децгейде жумыс icтeгeндe ММД ceнiмдiлiгiн сактау шыгындардыц артуына экeлeдi. Осы шыгындарды азайту максатында жобалау кезещнде ММ^ сешмдшк кeрceткiштeрiнiц бeлгiлeнгeн талаптарга cэйкecтiгiн аныктау жэне оныц объектшершщ сешмдшпнщ сандык кeрceткiштeрiнe Yлкeн Yлec косатын факторларды аныктау мацызды болып табылады.
■ Жарыкшактар ■ Жарык ■ Сайлар ■ Баскалары
2008
Основной
Основной
2009
ОсновщаНОйЧЯЯной
Сурет 3. ^умкел кен орнындагы 2007 - 2009 жылдардагы мунай кубырларыныц ^тен
шыгуыныц негiзгi себептерi, %
ММК сенiмдiлiгiн камтамасыз ету мэселесiн шешуде техникалык жагдайды диагностикалау жэне багалау ерекше орын алады. ММ^ пайдалану мерзiмдерiн улгайту казiргi замангы эдютер мен куралдарды пайдалану негiзiнде аталган жумыстардыц орындалуын одан эрi жетiлдiрудi талап етедi.
Айта кету керек, жарыктар негiзiнен болат кубырларда пайда болады, тек ескi кубырларда гана емес, сонымен катар бес жылдан аз уакыт жумыс iстейтiндерде де. Жарыктардыц пайда болуы агынныц коррозиясымен жэне материалдыц шаршауымен байланысты болуы мYмкiн. ^убыр жYЙелершщ коррозия жылдамдыгына эсер ететiн негiзгi факторлардыц шшде темендегiлердi атап етуге болады:
- курамында кемiркышкыл газы мен оттеп бар айдалатын орталардыц агрессивтiлiгi;
- кубырды ендiру немесе салу кезшде пайда болатын кубыр денесiндегi кернеулер;
- кубырлардыц сырткы окшаулау жагдайы;
- ендiрiлетiн мунай ешмдершщ жогары сулануы;
- жогары газ факторына байланысты мунай жинау кубырлары аркылы тыгын агыныныц режимi;
- кубырлармен киылысу немесе параллель ету орындарындагы электр беру желшершщ
эсерц
- кубырлар аркылы пайдаланылган кышкылды айдау аркылы кышкылды ецдеу;
- гидроабразивт процестер;
- жиi циклдш жYктемелер кезiнде материалдыц шаршауы.
кубырлардыц пайдалану сенiмдiлiгiн арттыру Yшiн бiркатар шаралар кабылдау кажет. Бiрiншiден, коршаган ортаныц максатын, пайдалану шарттарын жэне агрессивтшпн ескере отырып, кубырлар Yшiн кубыр енiмдерiн тацдау бойынша техникалык талаптарды эзiрлеу. Екiншiден, сапаны бакылау жYЙесi уйымдастырылуы керек жэне кубыр ешмдершщ барлык сатыларында - ендiрiстен бастап компания шецбершде курылысшыларга бершуше дейiн. Yшiншiден, кауiпсiздiк децгешн арттыру Yшiн - кубыр жYЙелерiн апатсыз пайдалануды камтамасыз ету Yшiн курылыс- монтаждау жумыстарыныц жогары сапасына кол жетюзу кажет. Тертiншiден, ортаныц агрессивтшпн, бактериялык ластануды, сырткы окшаулау жагдайын, кубыр коммуникацияларыныц ету дэлiздерiндегi топырактыц коррозиялык белсендiлiгiн бакылаудыц бiрыцFай жYЙесiн уйымдастыру, сондай-ак баска да гылыми-зерттеу жумыстарын жYргiзудiц бiрыцFай эдюнамасын эзiрлеу талап етiледi. Соцында, кубыр жYЙелерiнiц пайдалану сенiмдiлiгiн арттыруFа баFытталFан кубыр енiмдерiн, технологияларды, жабдыктарды, курылFыларды енгiзу бойынша Fылыми зерттеу жYргiзудiц ендiрiстiк баFдарламаларын эзiрлеу жэне юке асыру кажет.
^умкел кен орны бойынша мунай кубырларыныц бузылу динамикасын карастыра отырып, пайдалану сенiмдiлiгiн арттыру бойынша усынымдарды енгiзу нэтижесiнде мунай ешмдершщ ектш, олардыц узак жумыс iстеуiне карамастан усынылFан мэлiметтерден керш отырFанымыздай, екпiннiц ец кеп саны у^ымалардыц тYсу желiлерiне келедi. Бул ^умкел кен орны кэсiпорындарында мунай жинау жYЙелерiн пайдаланудыц 20 жылы iшiнде олардыц Yлесiн уакыт бойынша 90% - дан 65% - Fа дешн темендету YPДiсi бар. кубырлардыц iстен шыFу себептерiн келес тYрлерге белуге болады:
- кубырлардыц зауыттык дефекттерi - металлургиялык дефекттер (катпарлану, металл емес косындылар, туткыштар), кубырларды дайындау процесiнде металFа колданылатын геометриялык мелшердiц ауыткулары, сызаттар мен ойыктар;
- зауыттык дэнекерленген жштердщ дефекттерi (дурыс пiсiрiлмеген, жиектердiц байланысуы, кожды косу, негiзгi металдыц жш мацы аймактарыныц элсiреуi, жарыктар, зауыттык дэнекерлеудi жендеу орындары);
-дала жаFдайында орындалатын кубырлардыц дэнекерленген косылыстарыныц акаулары, негiзiнен зауыттык дэнекерлеумен бiрдей;
- тасымалдау жэне салу кезiнде кубырлардыц механикалык закымдануы пайдалану (ойыктар, сызаттар, тыртыктар, патчтарды, бекiткiштердi дэнекерлеу, кубырларды CYЙреп апарFан кезде олардыц со^ы белiктерiн жiцiшкерту, келiк куралдары мен аршу куралдары соктыFыскан кезде етпелi закымданулар мен гофрлер кубыр материалыныц шайылу нэтижесiнде шамадан тыс кернеу^ бiркелкi емес топыракты ерiту жэне т.б., руксат етiлген кысымнан асып кету);
- тасымалданатын заттардыц агрессивтi эсерiнен iшкi коррозия арасында сырткы топырак бар. 1 кестеде апат туралы кейбiр мэлiметтер келтiрiлген.
Кесте 1 ^умкел ещрвдеп мунай кубырларындагы акаулар себептер1
Апаттыц себептер1 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015
Шарудщ акаулары 32 35 37 39 37 38 36
Механикалык закым 26 21 19 21 24 23 18
Коррозия (шю) 251 267 289 276 248 276 279
Баска себептер 9 8 7 8 7 9 6
Барлык апаттар 318 331 352 344 316 346 341
1шю коррозиялык апаттар Yлeсi % 78,9 80,7 82,1 80,2 78.5 79,8 81,8
Кестеден апаттардьщ кубырлардыц Genepi бузылуыныц непзп саны карастырылып отырган кезецде,жалпы санныц 90% дешн, шю коррозияга байланысты екенш керуге болады. Мунай кубырларын пайдалану уакытыныц улгаюымен корганыс шараларынсыз коррозияга байланысты апаттар саны артатыны кершш тур. Деректер мысалында сипаттамада керсетшген саладагы барлык мунай ендipушi кэсшорындар Yшiн апаттыц есу кисыгы су баскан мунай кубырларын тасымалдайтын корганыс шараларынсыз апаттыц Yдeмeлi есуi 3...4 жыл жумыс iстeгeннeн кeйiн ак байкалады. 2 кестеде кэсiпоpындаpындаFы су кубырларыныц апаттарын талдау сeбeптepiн белш кеpсeтiлгeн. ¥сынылFан деректерден кеpiп отыpFанымыздай, курылыс жэне пайдалану технологиясыныц бузылуына байланысты авариялардыц Yлeсi 10% - дан аспайды, нeгiзгi аFыны агрессивт аFынды сулардыц эсepiмeн байланысты - шю коppозияFа байланысты 90% болады.
Кесте 2. Кумкел ецipiцдeгi су кубырларыныц жарылу сeбeптepi
Апаттыц сeбeптepi Жылдык авария, дана /жылына Жалпы санныц пайызы, %
1980 1990 2000 2010
Шарудщ акаулары 76/18,4 69/16,4 4/16,6 59/12,73
Механикалык 28/7 31/7,7 27/7 23/6,2
закым
Заводтан болFан 0 12/2,8 10/2,6 7/1,9
акау
МYмкiндiк 13/3 8/1.9 7/1,8 6/1,6
кысымнан асыру
Коррозия 0шю) 289/71,6 312/72,2 278/72 267/71,4
Барлык болFан 406/100 432 386 374
апаттар
Кесте 3.Кумкел кен орныныц кубырлар жYЙeсiнiц КК^ТЖ мeншiктi апаттылыFыныц бастапкы мэлiмeттepi
АFын жылдамды^ы, м/с Меншшт апаттылык, дана/км жыл Есептелген меншшт апаттылык, дана/км жыл
0,12 11,6 12,51
0,16 10,2 8,35
0,22 6,1 6,26
0,26 5,6 5,08
0,31 4,8 4,19
0,36 4,1 3,59
0,41 2,9 3,18
0,46 2,6 2,79
0,52 2,3 2,51
Кен орныньщ машметтерше сэйкес агын жылдамдыгы 0,5 м/с кем болганда (айдау уцгымаларыныц кабылдауы - 350 м/тэулш) 23 км су кубырында 180 ютен шыгу болды, ал агын жылдамдыгы 0,6 м/с артык болганда 45 км су кубырында - 18 (5%) ютен шыгу болды. Менш1кт1 апаттар 10 еседен артык айырмашылык болып тур. Бастапкы мэн бершген тецдеумен жаксы апроксимацияланады (кесте 3, сурет 4):
CpibiK ксвгалысыныц жылдамдыгы м/с Сурет 4. КК^ТЖ кубырлар жуйесшдеп апаттылыктыц агын жылдамдыгына
тэуелдшп
Температуратуралык ортаныц O2 мен Fe2+ реакция жылдамдыгына эсер1 зерттелд1 (Сурет 5). Егер 22oC болганда эсер етуш1 Fe2+ PH=5,65 болган кезде 20% болса, ал температура 600C болганда 70% га дешн жетед1. Журпзшген зерттеулер керсеткендей, егер олар тем1р курамында; жэне су (мысалы, девондык кабат немесе агынды су) оттеп кабатка айдау ушш жеткшкп узак уакыт су басу жуйес1 бойынша, бузылу процесше оттеп деполяризациясы бар металл коррозиялык эсер етед1. Гидролиз нэтижесшде оттеп мен оксид тем1ршщ езара эрекеттесу1 байкалады б1ртшдеп РН темендеу1, оттеп ортасынан тутыну жылдамдыгы ол айтарлыктай баяулауы мумкш. Кубырлардыц сешмдшпн арттырудыц тшмд1 эдютершщ б1р1 коррозия ингибиторларын колдану болып табылады. Олар мунай енд1ру жэне дайындау технологияларында улкен курдел1 салымдарды кажет етпейд1 жэне енд1ршетш ешм кандай да б1р себептермен агрессивт болатын даму сатысында пайдаланылуы мумкш [1-4].
Мунай-газ кэсшшшп жабдыктарыныц ингибиторлары ретшде эртурл1 химиялык косылыстардыц кеп мелшер1 колданылады. Олардыц 1шшдеп ец тшмдюькурамында азот, фосфор, куюрт, оттеп бар органикалык бетпк-белсенд1 заттар болып табылады.
Эрб1р коррозия ингибиторыныц аныктаушы керсетк1ш1 оныц корганыс эсер1 болып табылады. Мунай-газ енд1ру енеркэабшде кездесетш орта ушш ец перспективалы
ингибигорлар 80% - дан асады. ^олдану шарттарына байланысты корганыс эрекетшщ бул мэнше эр тYрлi накты шыгындар кезшде кол жетюзуге болады. Сондыктан ингибиторды эр жагдайда колданудыц экономикалык орындылыгы оныц багасын, накты шыгындарын жэне коргалатын жYЙенiц техникалык - экономикалык сипаттамаларын ескере отырып багалануы керек.
О 30 60 во 120 150 180 210 240 270 ЗОО
У.1КЫ 1 . мин 1-22°С; 2-30°С; 3-40' С ; «О"С: S-SO'C
Сурет 5. O2 нiц Fe2+ эртYрлi температурада реакция жылдамдыгына эсерi
^азiргi уакытта мунай кэсшшшп жабдыктарын ингибиторлык коргаудыц эртYрлi эдiстерi жасалды (кесте 3). Бул эдют тацдау коргалатын объектiлердiц курылымдык ерекшелiктерiмен, коррозиялык ортаныц курамымен жэне касиеттерiмен, ингибитордыц технологиялык сипаттамаларымен аныкталады жэне техникалык-экономикалык талдаумен, зертханалык жэне ендiрiстiк зерттеулермен негiзделуi керек. [5... 7].
Кесте 3. Мунай жабдыктарыныц коррозиясын ингибитормен тежеу эдiстерi
Ингибирлеу тYрлерi Сораптык игеру ¥цгымалардыц Мунай жинау Су айдау
уцгымалары созылым жYйесi коллекторлары жYйесi
¥цгыманыц кубыр + +
кещстш сыртындагы
жогары дозасы
Айналым эдiсi + + +
(стандартты кезецдi ецдеу)
Салмакты + +
ингибиторымен емдеу
Белпштермен мерз1мд1 ецдеу +
Жогары мелшермен уздшаз доза + + +
рабатка айдау + + +
Yздiксiз айдау + + + +
Газдалган агынды суларында болаттыц коррозиясын тежеу ушш кен орындарында отандык жэне шетелдш енд1рю ингибиторлары зерттелш 4 кестеде келт1ршген. Кестеден агынды суларды каркынды араластыру жэне аэрациялау жагдайында аздаган реагенттердщ мелшершщ ез1 жеткшкт эсер бередг Сонымен, тущы сулардагы болаттыц коррозиясын тежеу ушш колданылатын натрий нитрит жогары минералданган агынды сулардагы тшмдшп аз болды [7... 10]. ^арастырылып отырган натрий сульфитшщ жогары корганыс эсер1, бул жагдайда суды химиялык жолмен оттегшз калуга непзделген, бул агынды сулардагы металл коррозиясыныц кушеюше ер1ген оттепшц аныктаушы релш растайды. Кептеген зерттеушшер [7... 10], коррозия жылдамдыгыныц суда ер1ген оттепмен эсерлесу1 натрий сульфитшщ мелшер1 кеп болган жпгдайда да есептелген реакция тецдеу1мен салыстырганда улкен емес екнш атап еткен. Сонымен катар бул реагенттщ оттепмен эсерлесу жылдамдыгы ецделуш1 ортага юшкене мелшердеп катализаторды (мыс немесе кобальт тузы) косса курт улгаяды. Бул жагдайда судыц оттегщен толык ажырауы журед1, ал тэж1рибе кезшдеп коррозия жылдамдыгы 0,075 г/м саг тец, ягни коргау тшмдшп 90 % жогары болып тур. Мунай жок фильтрленген агынды суларда, кем1рсутект1 ершш ингибиторлар, суда ершш немесе дисперленпш реагенттерге караганда непзшен жогары корганыстык касиеттерге ие. Мэл1меттерден керш отыргандай, агынды суга ИКБ - 4 ингибиторды косу оттегшщ иондануыныц шект диффузиялык тогын темендетш кана коймайды, сонымен катар сутегшщ катодты шыгару процесш айтарлыктай тежейд1.
^аз1р жерасты кубырларыныц сырткы окшаулау кушн диагностикалау, калыцдыгын елшеу, дэнекерленген ж1ктердщ ультрадыбыстык дефектоскопиясы бойынша барлык жумыстарды сындырмай бакылау жэне коррозиялык мониторинг зертханасы орындайды. Бул жагдайда зертхана мамандары байланыс жэне байланыссыз зерттеу эдютерш колданады. Соцгысы сырткы окшаулаудыц кушн аныктауга мумкшдш беретш отандык УКИ-1М жэне Radiodetection (Англия) курылгысыныц, сондай-ак ИКН - 3 курылгысыныц кемепмен орындалады (енд1руш1 - «Энергодиагностика» ЖШД, Мэскеу к), бул жер асты кубырларыныц сырткы окшаулауыныц тек кана жай-кушн багалауга гана емес, сонымен катар коррозиялык жэне механикалык закымдану тургысынан ец каушт1 кубыр учаскелерш аныктауга мумкшд1к беред1.
Кесте 4. Мунай жабдыктарыныц коррозиясын ингибитормен тежеу icTepi
№ Ингибитордыц атауы 100 мг/л ингибиторды куйгандагы корганыс мелшер^ %
кeмipтeктi суда еритш суда epитiн
кeмipтeкciз +500 мг/л уайт-спирт
1 Катионат-7 (диамин-диолеат) ствен катионат-10 - 13,1 31,6 ные ИКБ-2 (1 - (2'- оксиэтил) -2 76,6
2 Катионат-10 - 13,1 31,6
3 Триметилалкиламмоний хлорид, С10-16 45,1 17,8 20,4
4 Диметилдиалкиламмоний хлорид, С17-20 49,5 42,6 52,7
5 Триалкилметиламмоний хлорид, С7.9 27,9 12,2 15,8
6 Катапии А - 38,0 44,8
7 Контол К-178 - 21,9 41,6
8 Дуомин С 68,5 54,7 -
9 Додиген 95 21,2 5,6 -
10 Додиген 179 14,1 7,4 -
11 Додиген 1/213 26,8 26,3 -
12 Додиген 1/214 65,6 36,2 -
13 СНПХ-6301 - - 90,6
14 Арквад Т-50 84,4 16,5 26,0
15 Hoe 1/387 17,5 8,8 -
Алдымен Radiodetection трассалык детекторыныц кемепмен кубыр осшш орны аньщталады (сурет 6).
Сурет 6. Radiodetection трасса детекторыныц кемепмен жер асты кубырыныц коррозиялык жэне механикалык закымдану орнын аныктау
Осыдан кейiн екiншi оператор осы осьтен кешн ИКН-3 курылгысымен кернеулердiц концентрациясын eлшейдi. ^урылгы магнитограмманы жазады, содан кешн ол зертханада
ОФ "Международный научно-исследовательский центр "Endless Light in Science"
шешшедг Транскрипциялардьщ б1ршщ нэтижелерi бойынша кен орнында узындыгы шамамен 50м учаске табылды, онда кабырганыц калдык калывдыгы бастапкы калывдыгы 4 мм болган кезде 1,5 мм-ге дешн юипрейген (сурет 7).
■ ■* . . . ■ i. >*|"р
10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 30000 90000 100000 110000 120000 130000 140000
Ос, tMt
Сурет 7. Кен орныньщ мунай жинау кубырыныц магнитограммасы Сондай-ак, ауыр курылыс техникасын абайсыз пайдалану нэтижесiнде пайда болган кептеген ойыктар мен баска да механикалык закымдар табылды. Осылайша, бYгiнде эртYрлi диагностикалык куралдарды колдану бiзге ыктимал апатты жерлердi дэл диагностикалауга жэне оларда апаттардыц пайда болуын болдырмауга мYмкiндiк бередi. Кен орнында жерасты кубырлары болмаган жагдайда коррозияга карсы корганыс шецбершдеп непзп кYш жер бетiндегi кубырлардыц шю коррозиясымен кYресуге багытталган. Iшкi коррозия жылдамдыгы негiзiнен кYкiрттi сутектщ курамымен аныкталады, ол эр тYрлi мелшерде барлык суйыктыктарда болады - мунай жинау жYЙесiнде де, жYЙесiнде де. Атап
айтканда, кYкiртсутек жеткшкп жогары концентрацияда Yшiн колданылатын кабат
суйыктыгында болады. Iшкi коррозия жылдамдыгын аныктайтын екiншi мацызды факторга, сорап станцияларыныц кiрiсiнде суйыктык кысымы жеткiлiксiз болган кезде пайда болатын оттепнщ мелшерi жатады. ^убырды штукцирлауды КИПиА аспаптары да жасай алады. Коррозияны бакылау заманауи жэне сенiмдi жабдыкты колдана отырып жYзеге асырылады, мысалы, Ultracorr ультрадыбыстык жYЙесi (сурет 8). Бул жYЙе- эпоксидтi шайырдыц кемегiмен кубырдыц теменгi генераторына бектлетш жэне кубырлардыц коррозияга бейiм белштершщ кабыргаларыныц калыцдыгын елшейтiн, сондай-ак суйыктыктыц температурасын елшейтiн арнайы курылгы. Датчиктердi орнату кубырдыц тутастыгын бузбай жYзеге асырылатындыктан, бул жYЙенi жогары кысымды су еткiзгiштерде де колдануга болады.
Сурет 8. Microcor жэне Ultracorr жуйелерш пайдалану
Сонымен катар, коррозияны бакылау жуйесшщ бeлiгi ретiнде 6Ï3 арнайы Microcor куралын колданамыз, ол сонымен катар теменп генератор кубырына орнатылады жэне кубырдьщ ец кауiптi аймактарындагы ортаныц агрессивтiлiгiн бакылауга кызмет етедi (сурет 8). Сонымен катар, курылгыныц дизайны кубырдыц iшкi куысын арнайы тазарту курылгыларымен тазарту жумыстарын жYргiзу кезшде зондты кетеру жэне тYсiру кажеттшпн болдырмайды, ал Microcor жYЙесiнiц дэлдш мен жауап беру уакыты коршаган ортаныц агрессивтiлiгiнiц eзгеруiн тез бакылауга мYмкiндiк бередi. Осылайша, бiз коррозия ингибиторыныц дозасын тез арада тYзетуге болады жэне ингибиторлардыц эсерiн мYмкiндiгiнше кыска мерзiмде жYргiзе аламыз. Коррозия жылдамдыгын eлшеудiц колданылатын эдiсi осы жабдыкты мунай жинау жYЙесiнде де, су кубырлары жYЙесiнде де пайдалануга мYмкiндiк бередi.
^орытынды
^умкел кен орындарыныц eнiмдерiне кешендi зерттеулер жYргiзiлiп, тотыгу жэне тотыксыздану касиеттерi бар саркынды суларда ерiген компоненттердiц езара эрекеттесушщ кинетикалык зацдылыктары аныкталып, дамудыц бастапкы кезецiнде агрессивтi компоненттердiц болмауы жэне уакыт ете келе бактериялардыц кYкiртсутегi мен метаболиттерiнiц пайда болуы жэне айтарлыктай eсуi, темiр сульфидшщ токтатылган бeлшектерi мен коррозия ешмдершщ улгаюы белсендi сульфатредукциямен байланысты екеш аныкталды. Кэсiпшiлiк кубырларыныц пайдалану сешмдшпн арттырудыц жэне мунай жинаудыц, кабат суларын алдын ала агызудыц, мунайды дайындаудыц жэне агынды суларды кабат кысымын устап туру жYЙесiнде кэдеге жаратудыц герметикалык жYЙелерiн енгiзудiц технологиялык эдiстерiнiц гылыми негiздерi эзiрлендi. Су баскан кабаттары мен мунай eндiру объектiлерiнде сульфатредукция процесiне зерттеулер жYргiзiлдi жэне алгаш рет кeрсетiлдi. Алгаш рет теориялык тургыдан негiзделген, эксперименталды тYPде расталган жэне кубырлардыц коррозиясыныц жергiлiктi сипатыныц себептерi аныкталган. Мунай кэсшшшп кубырларыныц сенiмдiлiгiн арттыру эдютерше кец зертханалык, стендтiк жэне
тэжiрибелiк-eнеркэсiптiк сынактар жYргiзiлдi. Соцгы 10 жыл шшде ^умкел кен орынында коррозия ингибиторлары мен бактерицидтердi енгiзу, бул мунай жинау жYЙесiндегi акаулар агыныныц 3,4 есе, кабат кысымын устап туру жYЙесiнде 7,5 есе тeмендеуiне экелдь Мунай eндiрудiц технологиялык жэне экологиялык аспектiлерiн ескере отырып, кен орындарын игерудiц эртYрлi кезецдерi Yшiн мунай кэсшшшп кубырларыныц сешмдшшн арттырудыц непзп ережелерi эзiрлендi. Ластаушы заттардыц теплу келемше, олардыц коршаган ортага эсерше багалау жYргiзiлдi жэне аныкталды ^аз1рп уакытта «Петро Казахстан Кумколь Ресорсиз» компаниясыныц кубыр паркi тозудыц жогары децгейiмен сипатталады -кубырлардыц кепшшп Кецес заманында немесе еткен гасырдыц 90-жылдарыныц басында салынган. Сонымен катар, 20 - болаттан жасалган кубырлардыц кеп белш омдык кедергiсi темен жогары агрессивт сазды топырактарга теселген, бул сонымен катар сырткы коррозияныц жогары жылдамдыгын тудырады. ^убырларды коргау, iшкi жэне сырткы коррозия жылдамдыгын темендету Yшiн компанияда ингибиторлык ецдеу жэне электрохимиялык коргау эдiсi колданылады, ал кубырлардыц ыктимал кауiптi аймактарын аныктау Yшiн жогары дэлдiктегi заманауи диагностикалык жабдык пайдаланылады. Сондай-ак, жаца кубырларды салумен жэне окшаулаумен айналысатын мердiгерлiк уйымдардыц жумысын бакылау ^шейтшдь Осы шаралардыц барлыгы компанияныц кубыр жYЙелерiнiц сенiмдiлiгiн арттыруга жэне олардыц бузылуына байланысты окигалардыц санын азайтуга мYмкiндiк бердi. Кен орнындагы кубырлардыц жер Yстiнде орындалатын барлык учаскелерi сырткы окшаулаумен коргалады, бул сырткы коррозияныц пайда болу мYмкiндiгiн болдырмайды жэне оларды пайдалану кезшде шю коррозиядан коргауды негiзгi мшдет етедi. Iшкi коррозиялык бузылуды азайту жэне кен орнында кубырлардыц пайдалану сешмдшшн арттыру Yшiн коррозияга карсы тиiмдi жYЙе енгiзiлдi, оган туракты коррозиялык мониторингi бар коррозия ингибиторларын колдану, эртYрлi тазалау курылгыларын пайдалана отырып, кубыршшк тазалау жYргiзу, сондай-ак кубырiшiлiк диагностиканы пайдалану кiредi.
ПАЙДАЛАНГАН ЭДЕБИЕТТЕР
1. Бочарников А.И. Изыскание ингибиторов сероводородной коррозии углеродистой стали. Авторефер. канд. дисс... Московский педагогический институт им. Крупской, М.:1970,-19 с.
2. Негреев В.Ф. Коррозия оборудования нефтяных промыслов. Баку: Азнефтеиздат,1951.-270с.
3. Курсанова Б.И., Константинова Е.В. Влияние газовых компонентов минерализованной воды на коррозионную стойкость углеродистой стали. // Водоснабжение и санитарная техника. 1967. № 1. - С. 17-21.
4. Курсанова Б.И., Константинова Е.В. Коррозия углеродистой стали в минерализованной воде. // Водоснабжение и санитарная техника. 1969. № 9.-С.10-13.
5. Гетманский М.Д., Гоник А.А., Низамов К.Р., Худякова Л.П. Применение пленкообразующих ингибиторов коррозии в технологии однократных обработок нефтепромыслового оборудования / Обзорная информ. Сер. Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности.-М.:ВНИИОЭНГ.-1979.-42с.
6. РД 39-23-1082-84. «Инструкция по технологии применения ингибиторов NW^ защиты от локальной коррозии при поддержаний пластового давления». (Введен приказом МНП N 412 05.07.1984). ВНИИСПТНефть, Уфа, 1984.-24с.
7. А.с. 440501 CCCP, МКИ F 04d 29/68. Способ защиты проточной части центробежного насоса от разрушения / А.А.Гоник, В.Г.Голощапов, К.Р.Низамов (CCCP). № 1893822/24-6-73. // Бюл. Открытия. Изобретения. -1974.-№31-C.90.
8. Брегман Д.Ж. Ингбиторы коррозии: Пер. с анг. /Под ред. Л.И.Антропова.-М.-Л.:Химия,1966.-310с.
9. Розенфельд И.Л. Ингибиторы коррозии. - М.:Химия, 1977.-352с.
10. Антропов Л.И. О механизме действия кислотной коррозии металлов// Защита металлов. -1966. - Т. 2. вып. 3. - С.279.
11. Медведев М.Л., Мурадов А.В, Прыгаев А.К. Коррозия и защита магистральных трубопроводов и резервуаров: учебное пособие для вузов нефтегазового профиля. - М. : Издательский центр РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина 2013.- 250 с.
12. Тацжарьщов П.А., Амангельдиева Г.Б., Мунай жэне газ уцгыма жабдьщтарыныц коррозиялык тозуына кабат суларыныц эсерi // НЕФТЬ И ГАЗ , № 2 (122), 2021, С.25-35, Алматы -2021.
13. Тацжарыков П.А., Амангельдиева Г.Б., Тилеуберген А. ¥цгымалык ортаныц коррозиялык белсендшгш багалау.// НЕФТЬ И ГАЗ, №6 (126), 2021, С.79-90, Алматы -2021.
14. Каменщиков Ф.А. Борьба с сульфатвосстанавливающими бактериями на нефтяных месторождениях. - Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотичная динамика», Институт компьютерных исследований, 2007. - 412 с.
15. Андреева Д.Д. Коррозионно-опасная микрофлора нефтяных месторождений. - Казань: Вестник Казанского технологического университета, 2013. - 12 с.
16. Кушнаренко В.М. Биокоррозия стальных конструкций. - Оренбург: Вестник Оренбургского государственного университета, 2012. - С. 160-164.
17. Нанзатоол Ю.В. Биокоррозия объектов промышленных предприятий и методы защиты от нее. - Курск: Биосферная совместимость: человек, регион, технологии, 2015. - 79 с.
18. Жиглецова С.К. Повышение экологической безопасности при использовании биоцидов для борьбы с коррозией, индуцируемой микроорганизмами. - М.: Прикладная биохимия и микробиология, 2012. - 694 с.
