Știința materialelor
Industria de petrol și gaze ocupă una din primele locuri din industrie pentru costurile asociate cu coroziunea metalului. Uzura accelerată coroziune tubing (CNT), face necesară oprirea echipamentului de foraj, pentru a produce ridicarea acestuia, rotire și pantă inversă. Acest lucru poate fi explicat prin creșterea agresivității mijloacelor de transport și a calității reduse a țevilor. Astăzi, există o serie de moduri de combatere a tubing coroziunii asociate cu aplicarea metalic de înaltă performanță, acoperire rezistentă la coroziune ceramice și polimerice, poate crește în mod semnificativ durata de viață de fiabilitate și de serviciu a conductei, pentru a reduce pierderea de metal din coroziune. Articolul descrie o nouă abordare pentru rezolvarea problemelor de coroziune prin introducerea tubing bimetalice (BiNKT).
Cuvinte cheie: coroziune, tuburi bimetalice, găuri de nisip, inhibitori, materiale polimerice, acoperiri, rezistență la uzură, mentenabilitate.
UDC 621.7
RV Sakhnov, SRL "RN-Purneftegaz" (Gubkinsky, Rusia).
SA Sorokin, SRL "RN-Purneftegaz" (Gubkinsky, Rusia).
Modalități de rezolvare a problemei coroziunii tubului
Pentru a proteja împotriva coroziunii țevilor de calitate, în special a tuburilor, se utilizează următoarele metode:
• introducerea inhibitorilor de coroziune în apa pompată;
• utilizarea țevilor din oțeluri slab aliate și aliate;
• protecția suprafeței conductelor cu acoperiri anticorozive;
• utilizarea țevilor din materiale polimerice.
Experiența industrială a lucrătorilor din industria petrolieră arată că utilizarea inhibitorilor necesită costuri constante de operare asociate cu costurile inhibitorilor de coroziune, întreținerea instalațiilor și monitorizarea constantă a eficacității protecției inhibitorilor. După cum se arată în [1], eficacitatea acțiunii inhibitorilor de coroziune cu dioxid de carbon are un efect semnificativ asupra prezenței particulelor abrazive solide în lichidul produs. Din acest motiv, utilizarea protecției inhibitoare în forajele cu nisip este limitată sever.
Utilizarea tuburilor din oțeluri cu conținut scăzut de aluminiu și aliate face posibilă prelungirea duratei de viață a acestora. Cu toate acestea, calculele unui număr de întreprinderi din complexul petrolier și gaze din Rusia arată că utilizarea acestor țevi nu este eficientă din punct de vedere economic în domenii mici, care au fost dezvoltate cel mai activ în ultimii ani [2].
În cele din urmă, utilizarea tubulaturii din materiale polimerice nu a găsit încă o aplicare largă datorită rezistenței extrem de scăzute la uzură a îmbinărilor filetate.
La OAO Udmurtneft s-au făcut încercări de a utiliza țevi din polimeri cu țevi de metal lipite, însă această îmbunătățire nu a îmbunătățit fiabilitatea lor [3].
Având în vedere cele de mai sus, se acordă o atenție sporită utilizării diferitelor acoperiri pentru a proteja bunurile tubulare ale țării petroliere. Totuși, după cum demonstrează experiența purneftegazului, nu toate acoperirile protectoare interne ale tuburilor sunt relativ durabile.
Tabelul prezintă datele de evaluare a caracteristicilor tubing-cheie ale diverselor materiale utilizate pentru combaterea coroziunii a dioxidului de carbon ca firele de rezistență la coroziune, durabilitate și mentenabilității. După cum se poate observa din tabel, liderul în setul de indicatori este o țeavă din oțel Cr13. Cu toate acestea, dezavantajul de crom este un preț ridicat.
Analiza eficienței tehnologice a tubulaturii bimetalice
Utilizarea tuburilor bimetalice poate fi o modalitate eficientă de combatere a coroziunii. Deoarece cauza principală a accidentelor este distrugerea corpului țevii, se propune o metodă de fabricare a tubului pentru a rezolva această problemă, rezultând o conductă bimetalică având caracteristici de înaltă rezistență.
Aceasta înseamnă că țevile pot fi realizate fie în design rezistent la coroziune, fie la rezistență ridicată. În condiții de funcționare, tubulatura, care este foarte rezistentă la toate tipurile de coroziune, este din ce în ce mai necesară. Nu este posibilă fabricarea țevilor care au proprietăți operaționale universale în conformitate cu tehnologia tradițională.
În practica actuală a producției de țevi, cele mai solicitate caracteristici de performanță sunt de obicei furnizate și alte proprietăți - pe cât posibil, pe baza unor procese tehnologice selectate.
În ultimă instanță, practica actuală de fabricare a tubulaturii nu permite producerea calității necesare a conductelor, ceea ce mărește în mod inevitabil consumul de resurse materiale și financiare în timpul funcționării tubulaturii.
Pentru a îmbunătăți calitatea tubulaturii, pentru a reduce costurile materiale și financiare, este necesar să oferim CNT un nou nivel de caracteristici de performanță - rezistență ridicată combinată cu rezistență ridicată la coroziune. Acest lucru se realizează prin producerea de tuburi într-o versiune bimetalică. De exemplu, corpul tubului este realizat dintr-un metal cu caracteristici de înaltă rezistență, și în cavitatea interioară a carcasei pe toată lungimea sa, se introduce o inserție metalică sub formă de tuburi cu pereți subțiri cu proprietăți înalte electrice coroziune în funcție de condițiile de funcționare ale tubulaturii.
Procesul tehnologic de fabricare a tubulaturii bimetalice se desfășoară în următoarea secvență:
1) utilizând tehnologia tradițională, o țeavă laminată la cald este fabricată cu proprietățile operaționale necesare (de exemplu, caracteristicile de rezistență), ținând cont de condițiile de funcționare ale tubulaturii;
2) Thin-tub (inserție) este realizată printr-o tehnologie specială a compoziției chimice a oțelului corespunzătoare pentru a conferi proprietățile cerute operaționale ale inserției (de exemplu, o rezistență ridicată la coroziune), cu cerințele de funcționare ale tubulaturii;
3) curățarea (prelucrarea prin împușcare) se realizează pe luciul metalic al suprafeței interioare a corpului tubului și pe suprafața exterioară a inserției (suprafețe de împerechere);
4) inserția este introdusă în corpul tubului, după care sunt deformate (strânse) în comun;
5) taierea capetelor țevilor și rostogolirea acestora.
Următoarele urmează operațiile tradiționale tehnologice tradiționale de fabricare a țevilor în conformitate cu cerințele GOST 633-80 (îndreptarea, tăierea firului la capetele conductelor, controlul calității etc.).
Acest echipament este fabricat în conformitate cu principii similare celor descrise în brevet [5].
Rezultatul tehnic al aplicării întruchiparea bimetalic este CNT pentru a îmbunătăți proprietățile de exploatare (caracteristicile de rezistență ale corpului tuburi și o rezistență ridicată la coroziune a suprafeței interioare a tubului bimetalice prin introducerea unui înalt proprietăți anti-coroziune). Rezultatul economic constă în sporirea fiabilității și durabilității tubulaturii în timpul funcționării, ceea ce va reduce costurile de exploatare a puțurilor de petrol și gaze.
Aplicabilitatea industrială a acestei versiuni bimetalice a tubului este adecvată și fezabilă din punct de vedere tehnic. O variantă a tubulaturii bimetalice este prezentată în Fig. 1.
Astfel, până acum, pentru un singur exemplu, sa demonstrat că țevile bimetalice pot fi folosite pentru a proteja o parte din puțurile cu randament ridicat, cu o îndepărtare crescută a particulelor abrazive.
Am reușit să rezolvăm simultan câteva probleme:
• A fost găsită o alternativă la tuburile scumpe Cr13;
• proprietățile operaționale ale țevii au fost mărită prin combinarea celor două tehnologii de fabricare a tuburilor;
• a fost găsit un furnizor rus;
• s-au realizat calcule, confirmând efectul economic atunci când se utilizează BinCNT.
Evaluarea aplicabilității industriale a metodelor de control al coroziunii
Trimiteți-le prietenilor: