Комплексное решение проблемы повышения надежности нефтепроводов на нефтепромыслах среднего Приобъя

Комплексное решение проблемы повышения надежности

нефтепроводов на нефтепромыслах Среднего Приобъя

Л. А. Брусницына, В. С. Хомякова,

ФГБОУ ВПО Уральский институт ГПС МЧС России

В. С.Кошкаров

Уральский федеральный университет им. Б. Н. Ельцина

Техническая политика в области противокоррозионной защиты нефтепроводов складывалась стихийно, а точнее практически отсутствовала. Характеристикой происходящего являлось большое количество порывов трубопроводов, использование некачественных труб и труб непрямого назначения, применение неэффективных и малоэффективных нерастворимых в воде ингибиторов, а также увеличивающееся с каждым годом количество сульфатвосстанавливающих бактерий (СВБ). Решения о необходимых противокоррозионных мероприятиях принимались исходя, главным образом, из минимизации затрат.

Наряду с негативными вышеперечисленными факторами ситуация на месторождениях усугублялась некомпактным расположением месторождений, недостаточным количеством объектов предварительного сброса воды, и, как следствие, большими расстояниями перекачки обводненной продукции, а также наличием потенциально опасных дюкеров.

Такое состояние создало предпосылки для комплексного решения вопроса защиты от коррозии трубопроводного парка. В связи с этим, необходимо было провести следующие мероприятия:

- анализ коррозионной ситуации, в т. ч. влияния микробиологического фактора;

- планирование применения химреагентов с целью наиболее эффективного их использования;

- снижение порывов трубопроводов и уменьшение потерь нефти и подтоварной воды при авариях и их ликвидации;

- снижение эксплуатационных затрат;

- уменьшение экологических рисков, особенно в природоохранных зонах;

- поиск и отработка наиболее эффективных технологий применения химических реагентов и распространение положительного опыта;

- увеличение эффективности взаимодействия специалистов по эксплуатации трубопроводов, подрядчиков, компаний осуществляющих мониторинг, а также разработчиков химреагентов.

В настоящее время по соотношению «затраты - эффективность применения» оптимальным способом борьбы с коррозией признана ингиби-торная защита оборудования. Очевидно, что ни один ингибитор не исклю-

чает полностью возможность аварий трубопроводов, однако существенно снизить риски отказов и уменьшить связанные с ними потери нефти и, как следствие, прямые и косвенные убытки современные реагенты для защиты от коррозии обязаны.

В 2007 году в ООО «РН-Юганскнефтегаз» успешно прошел опытно-промысловые испытания ингибитор коррозии - бактерицид СНПХ-1004. В 2008 г в Юганском и Мамонтовском регионах с помощью этого реагента была организована защита напорных нефтепроводов от коррозии.

Жидкости с месторождений данных регионов характеризуются в основном как сильноагрессивные (скорости коррозии > 0,5 мм/год). Этому способствует: наличие коррозионно-опасных газов, из которых наибольший вклад вносит СО2 (в попутно-добываемых газах 50-300 мг/л); ламинарный расслоенный режим перекачки жидкости; высокая обводненность (70-85 %); повышенная температура (до 40 °С); на отдельных участках влияние механических примесей, провоцирующих коррозионно-абразивный износ.

При этом вся система нефтедобычи заражена СВБ, которые, образуя многочисленные колонии на поверхности металла, вызывают локализованную коррозию более разрушительную, чем чисто химическая коррозия. В попутно-добываемых водах содержание СВБ достигает 10 кл/мл, наиболее интенсивное развитие СВБ происходит в резервуарах очистных сооружений объектов сброса подтоварной воды. Помимо биологической коррозии, микроорганизмы являются причиной закупоривания нефтяного пласта, что приводит к значительному снижению нефтеотдачи, вплоть до полной изоляции залежи.

Учитывая, что источником бактериального заражения объектов наземного оборудования является добываемая продукция, было рекомендовано непрерывное рабочее дозирование ингибитора-бактерицида СНПХ-1004 в напорные нефтепроводы с удельным расходом 25-30 г/м с целью подавления жизнедеятельности СВБ в нефтяной эмульсии.

Применение реагента по такой технологии в Мамонтовском и Юган-ском регионах привело к снижению общего уровня бактериальной зараженности на 3 и более порядков. Вторым важным фактором в борьбе с бактериями являются бактерицидные обработки резервуаров для хранения нефти и всей системы нефтепроводов, в результате которых происходит разрушение колоний адгезированных бактерий и смыв их вместе с осадками с металлических поверхностей.

В конце 2007 г. был проведен комплексный анализ по зараженности всех систем ООО «РН-Юганскнефтегаз». Установлено, что общая зараженность промысловых сред, а также зависимость между применением ингибитора-бактерицида и количеством СВБ в продукции, приходящей на первичную подготовку нефти. Исследования показали, что промысловая продукция Мамонтовского и Юганского регионов, на которые приходит жидкость, обработанная ингибитором СНПХ-1004, является наименее зараженной СВБ.

Таким образом, длительная подача в напорные нефтепроводы СНПХ-1004, обладающего высокой ингибиторной и бактерицидной эффективностью, приводит к существенному снижению уровня бактериальной зараженности промысловых вод, что способствует улучшению коррозионной обстановки.

Сравнительный анализ аварийности на напорных нефтепроводах Ма-монтовского региона в 2006 г., когда ингибирование либо не осуществлялось, либо использовались другие ингибиторы, не обладающие способностью перехода в водную фазу и не обнаруживающие бактерицидных свойств и в 2011 г., показал снижение количества аварий в 6,5 раз на направлениях с использованием ингибиторной защиты. В результате за 4 года общее количества порывов уменьшилось в 5 раз.

Применение комплексных реагентов дает возможность решения нескольких проблем - защита от электрохимической и бактериальной коррозии как наземных объектов и трубопроводов, так и подземных сооружений. При этом достигается не только максимальное ингибирующее действие и подавление сульфатредукции, благодаря насыщению реагентом подтоварной воды и циркуляции его в системе, но и увеличение нефтеотдачи, когда бактерицид через систему поддержания пластового давления переносится к призабойной зоне пласта нагнетательных скважин, где продолжая подавление СВБ в зоне нагнетания, освобождает от продуктов жизнедеятельности бактерий нефтеносные капилляры.

Выводы

1. На месторождениях в средней и поздней стадии разработки необходимо использование высокоэффективных ингибиторов-бактерицидов, так как их промысловые среды обладают наиболее опасным сочетанием кор-розионно-опасных факторов, включая и микробиологический.

2. Использование ингибитора коррозии-бактерицида СНПХ-1004 позволяет достичь высокого технологического эффекта по снижению аварий по причине внутренней коррозии и подавлению СВБ.

3. Комплексный подход в борьбе с коррозией экономически оправдан и при правильной организации мероприятий позволяет минимизировать затраты на каждом этапе - от снижения номенклатуры применяемых реагентов до прямых потерь нефти при авариях трубопроводов.

Библиографический список

1. Моисеева Л. С., Юнашевская В. Е. и др. Оценка эффективности применяемых на нефтепромыслах ингибиторов коррозии // Химическое и нефтяное машиностроение. № 7. 1998. С. 48-50.

2. РД 39-132-94. Правила по эксплуатации, ревизии, ремонту и отбраковке нефтепромысловых трубопроводов.