STUDY OF EROSIVE WEAR RATES
Authors: Логиновских В.М. , Заворина А.С. , Павлов В.П. , Воробьев И.В. 
Published: July 2024

В процессах добычи и подготовки газа эрозия металла может происходить под действием песка, выносимого из продуктивного пласта при определенных режимах эксплуатации скважин. Определение степени влияния механических примесей на работу оборудования и газосборных сетей является сложной задачей. В связи, с чем работы в области эрозионного износа являются актуальными и заключаются в том, что по мере увеличения скорости потока газа выше регламентируемой обеспечивается незначительный рост эрозионного износа, при этом значение допустимого темпа эрозии не достигается. По результатам расчетов может быть определён оптимальный режим работы, при котором не фиксируется допустимый уровень концентрации песка в продукции. За счет снижения количества выносимых частиц, изменения параметров продукции, по мере увеличения скорости потока газа обеспечивается незначительное изменение темпа эрозии. При более высоких показателях содержания песка при расчете наблюдается темп эрозии близкий к допустимому. Увеличение скорости потока газа при данном содержании песка не рекомендуется во избежание негативных последствий для газопровода. Рекомендуемый подход позволяет актуализировать технологические ограничения, по пропускной способности исходя из индивидуальных особенностей газопроводов шлейфов. На сегодняшний день большое число газовых месторождений вступают в завершающий этап разработки. Данный этап сопровождается множеством проблем, возникающих как при эксплуатации систем внутрипромыслового сбора газа, так и при дальнейшей его транспортировке конечным потребителям. Абразивный износ в процессах добычи и подготовки газа является одной из основных причин, приводящей к утончению стенки газосборных трубопроводов и оборудования установок комплексной подготовки газа, а также заклиниванию валов компрессорных агрегатов. В результате снижается межремонтный период, что приводит к негативному экономическому эффекту.

Erosion of metal in gas production and processing facilities can be caused by sand production, which takes place under certain well operation conditions. Determination of solids contribution to the gas facilities performance poses a serious technical challenge, so, studies related to erosion wear are very important. The problem is that as the gas flow velocity increases above the regulated value, the erosion wear increases insignificantly, while the allowed erosion rate is not achieved. Based on the results of calculations, an optimal operation mode can be determined when the allowable sand content in products is not specified. As the gas flow velocity increases, the erosion rate changes just slightly due to decrease of sand production and change of product parameters. At higher sand content, the erosion rate approximates the allowable level. Increase of gas flow velocity is not recommended in this case to prevent damage of gas lines. The recommended approach allows updating the technological throughput constraints considering specific characteristics of gas flow lines. To-date, the majority of gas fields have entered the closing stage of development involving numerous midstream problems related both to gas gathering and gas transportation to end users. The abrasive wear of gas gathering and processing facilities is one of the main reasons of walls thinning in gas flow lines and processing facilities, and of shaft seizure in compressors, leading to TBO decrease and affecting the overall economic performance.