Газовая Промышленность 9.2023

Научный отчет

УДК 620.193.4::622.691.24
(UDK 620.193.4::622.691.24)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ ГАЗА (UNDERGROUND GAS STORAGES)

ФИЗИЧЕСКОЕ И ЧИСЛЕННОЕ ОБОСНОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ НЕУГЛЕВОДОРОДНЫХ ГАЗОВ И ИХ СМЕСЕЙ НА МЕТАЛЛ ОБЪЕКТОВ НАЗЕМНОГО И ПОДЗЕМНОГО ОБУСТРОЙСТВА ПОДЗЕМНОГО ХРАНИЛИЩА В СТАТИЧЕСКИХ И ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

(PHYSICAL AND NUMERICAL SUBSTANTIATION OF THE IMPACT OF NON-HYDROCARBON GASES AND THEIR MIXTURES ON THE METAL OF SURFACE AND UNDERGROUND STORAGE FACILITIES IN STATIC AND DYNAMIC CONDITIONS)

Одна из приоритетных задач подземного хранения природного газа – частичное замещение его буферного объема смесью неуглеводородных газов, основной компонент которой представлен диоксидом углерода. Настоящая статья посвящена оценке влияния неуглеводородных газов на коррозию металла объектов ПХГ в статических и динамических условиях. В ходе экспериментов происходило воздействие газовых смесей на металлические пластинки из стали марки D. Была разработана методика проведения достоверных экспериментальных исследований с учетом термобарических параметров пласта-коллектора, чтобы оценить особенности коррозии металла в сухой и влажной среде. Реализованы автоклавные испытания в целях оценки скорости коррозии в статических условиях при воздействии на металл смесей неуглеводородных газов. Выявлено влияние режима работы скважины, диаметра насосно-компрессорных труб, значения газоводяного фактора на скорость коррозионных процессов. Проведено моделирование возможности образования язвенной коррозии насосно-компрессорных труб, а также защитной пленки, служащей дополнительным барьером между ними и флюидом.

Among other priority goals of the underground natural gas storage there is a partial substitution of its buffer storage capacity with a mixture of non-hydrocarbon gases, where carbon dioxide is the core component. This article assesses the contribution of non-hydrocarbon gases to corrosion of metal in underground gas storage facilities in static and dynamic conditions. As part of the experiments, plates of steel grade D were exposed to gas mixtures. A method was developed to conduct the valid experimental studies considering pressure-and-temperature conditions of a reservoir bed to estimate specific features of metal corrosion in dry and humid environment. Autoclave tests were performed to estimate the corrosion rate in static conditions with metal exposed to non-hydrocarbon gas mixtures. Well operation conditions, tubing diameter, gas-water ratio values were found to influence the corrosion rate. Development of pit corrosion on the tubing, as well as formation of a protecting film being an additional barrier between the tubing and the fluid were simulated.

ДИОКСИД УГЛЕРОДА, ПОДЗЕМНОЕ ХРАНЕНИЕ ГАЗА, КОРРОЗИЯ, МЕТАЛЛ, ГАЗОВОДЯНОЙ ФАКТОР

CARBON DIOXIDE, UNDERGROUND GAS STORAGE, CORROSION, METAL, GAS-WATER RATIO

С.А. Хан, к.т.н., ПАО «Газпром» (Санкт-Петербург, Россия), S.Khan@adm.gazprom.ru

В.Г. Дорохин, к.т.н., ООО «Газпром ВНИИГАЗ» (Санкт-Петербург, Россия), V_Dorokhin@vniigaz.gazprom.ru

S.A. Khan, PhD in Engineering, PJSC Gazprom (Saint Petersburg, Russia), S.Khan@adm.gazprom.ru

V.G. Dorokhin, PhD in Engineering, Gazprom VNIIGAZ LLC (Saint Petersburg, Russia), V_Dorokhin@vniigaz.gazprom.ru

Хан С.А. Анализ мировых проектов по захоронению углекислого газа // Георесурсы. 2010. № 4 (36). С. 55–62.

Тейлор X.Ф.У. Химия цемента / пер. с англ. А.И. Бойковой, Т.В. Кузнецовой. М.: Мир, 1996. 560 с.

Дмитриевский А.Н., Хан С.А., Дорохин В.Г. Геологическое захоронение диоксида углерода. Теория, история и методология. М.: ФЛИНТА, 2023. 296 с.

de Waard C., Lotz U., Milliams D.E. Predictive model for CO2 corrosion engineering in wet natural gas pipelines // Corrosion. 1991. Vol. 47, No. 12. P. 976–985. DOI: 10.5006/1.3585212.

de Waard C., Lotz U., Dugstad A. Influence of liquid flow velocity on CO2 corrosion: A semiempirical model // Corrosion’95: Proceedings of the NACE International Annual Conference and Corrosion Show. Houston, TX, USA: NACE International, 1995. Article ID 128.

СТО Газпром 089–2010. Газ горючий природный, поставляемый и транспортируемый по магистральным газопроводам. Технические условия // ООО «Газпром ПХГ»: офиц. сайт. URL: https://ugs.gazprom.ru/d/story/1b/283/sto-gazprom-089-2010.pdf (дата обращения: 13.09.2023).

Khan SA. The analysis of world projects on catching and a burial place of carbonic gas. Georesources [Georesursy]. 2010; 36(4): 55–62. (In Russian)

Taylor HFW. Cement Chemistry. Trans Boykova AI, Kuznetsova TV. Moscow: World [Mir]; 1996. (In Russian)

Dmitrievsky AN, Khan SA, Dorokhin VG. Geological Burial of Carbon Dioxide. Theory, History, and Methodology. Moscow: FLINTA; 2023. (In Russian)

de Waard C, Lotz U, Milliams DE. Predictive model for CO2 corrosion engineering in wet natural gas pipelines. Corrosion. 1991; 47(12): 976–985. https://doi.org/10.5006/1.3585212.

de Waard C, Lotz U, Dugstad A. Influence of liquid flow velocity on CO2 corrosion: A semiempirical model. In: NACE International Corrosion’95: Proceedings of the NACE International Annual Conference and Corrosion Show, 26–31 March 1995, Orlando, FL, USA. Houston, TX, USA: NACE International; 1995. article ID 128.

OAO Gazprom (open joint stock company). STO Gazprom 089–2010. Combustible natural gas supplied and transported through main gas pipelines. Specifications. Available from: https://ugs.gazprom.ru/d/story/1b/283/sto-gazprom-089-2010.pdf [Accessed: 13 September 2023]. (In Russian)
NEFTEGAS.info

Внимание к деталям — от идеи
до воплощения! Только актуальная информация и свежие новости.

Контакты

108811, г. Москва, Киевское ш.,
Бизнес-парк «Румянцево», корп. Б,
подъезд 5, офис 506 Б

+7 (495) 240-54-57