Территория Нефтегаз 3-4.2024

Научная статья

EDN: HRBUNQ

УДК 620.197.2
(UDK 620.197.2)

Для получения доступа к статьям

Авторизуйтесь

ЗАЩИТА ОТ КОРРОЗИИ (PROTECTION AGAINST CORROSION)

АНАЛИЗ ОТКАЗОВ ПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБОПРОВОДОВ И РАЗРАБОТКА МЕТОДА ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ

(INFIELD PIPELINES FAILURE ANALYSIS AND CORROSION PROTECTION METHOD DEVELOPMENT)

Эксплуатация месторождений невозможна без обеспечения транспортировки добываемого сырья. Нефть и газ, извлекаемые из пласта, представляют собой первичные источники энергии и требуют дальнейшей переработки в конечные продукты потребления на НПЗ и ГПЗ, которые, как правило, находятся на больших расстояниях от промыслов. Основным способом транспортировки нефти и нефтепродуктов служит трубопровод. Это самый дешевый и доступный вид доставки, но при его эксплуатации возникают определенные отказы по различным причинам. Основная – это коррозионные поражения внутренних и внешних стенок труб под действием пластового флюида, содержащего в своем составе воду различной степени минерализации и кислотности. Особенно часто данные проблемы возникают в местах сварных соединений трубопровода. Связно это с наличием концентратора напряжений и неоднородностью структуры стали в момент сварки. Однако материал труб также достаточно сильно подвержен коррозии в связи с образованием отложений во время эксплуатации и появления гальванопар.
В данной статье предложен новый метод защиты труб, прошедших эксплуатацию. В качестве прототипа взята известная технология по обработке поверхности металла методом фосфатирования. Для проверки его эффективности проведен ряд испытаний в статической среде раствора, по результатам которых скорость коррозии стали 20 уменьшилась на 2,5 %, а стали 12Х18Н10 – на 67 %.
На основании полученных данных авторами принято решение о возможности применения метода в промышленности, но для этого необходимо приблизить условия обработки к реальным, имеющим место при эксплуатации и обслуживании. С этой целью была апробирована установка и методика проведения испытаний, выполнен эксперимент при различных скоростях потока. В результате установлено, что в динамических условиях в зависимости от кислотности раствора и скорости подаваемого потока скорость коррозии стали 20 уменьшилась на 47,4–73,4 %, а стали 12Х18Н10 – на 75,0–99,5 %.

Field operation is impossible without transportation of recovered products. Oil and gas extracted from an oil or gas bearing formation are the primary energy sources requiring further refining and processing into end products at refineries and gas processing plants, which are commonly located at significant distances from the fields. Pipelines are the main method to transport oil and petroleum products. This is the most affordable and available delivery method. But certain failures may occur during pipeline operation due to various causes. The main failure cause is the corrosion damage to the pipes' inner and outer walls through exposure to formation fluid that contains water of various salt content and acidity. Such problems most commonly occur at the pipeline welded joints. This happens due to stress raiser presence and steel structure inhomogeneity at the moment of welding operations. However, the pipe material is highly corrodible due to formation of deposits and occurrence of galvanic couples during operation. This article provides a new method for the protection of pipes that had been in operation. The well-known technology for metal-surface phosphatizing has been used as the model. A number of tests has been carried out in the solution static medium to check the method efficiency. The tests results show that the corrosion rate decreased by 2.5 % for steel 20, and by 67 % for steel 12Kh18N10.
Based on the data obtained, the authors formed a resolution confirming that this method may be applied in the industry. But for this purpose the treatment shall be performed under conditions more similar to actual conditions present during operation and maintenance. The testing unit and procedure were evaluated, and the experiment has been conducted at various flow rates. The result proved that under dynamic conditions depending on the solution acidity and flow rate the steel 20 corrosion rate reduced by 47.4–73.4 %, and steel 12Kh18N10 – by 75.0–99.5 %.

КОНТРОЛИРУЕМАЯ КИСЛОТНАЯ ОБРАБОТКА, КОРРОЗИЯ СТАЛЕЙ, ПРОМЫСЛОВАЯ ТРУБА, МЕТОД ЗАЩИТЫ ОТ КОРРОЗИИ, ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ТРУБ

CONTROLLED ACID TREATMENT, STEEL CORROSION, INFIELD PIPE, CORROSION PROTECTION METHOD, PIPE QUALITY IMPROVEMENT

А.К. Прыгаев1, e-mail: fim@gubkin.ru;

Ю.С. Дубинов1, e-mail: dubinov.y@gubkin.ru;

М.С. Танасенко1, e-mail: tanasenko.m@gubkin.pro


1 ФГАОУ ВО «Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина» (Москва, Россия).

A.K. Prygaev1, e-mail: fim@gubkin.ru;

Yu.S. Dubinov1, e-mail: dubinov.y@gubkin.ru;

M.S. Tanasenko1, e-mail: tanasenko.m@gubkin.pro


1 National University of Oil and Gas “Gubkin University” (Moscow, Russia).

Прыгаев А.К., Дубинов Ю.С., Танасенко М.С. Анализ отказов промысловых трубопроводов и разработка метода защиты от коррозии // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2024. № 3–4. С. 60–65. EDN: HRBUNQ.

Prygaev AK, Dubinov YuS, Tanasenko MS. Infield pipelines failure analysis and corrosion protection method development. Oil and Gas Territory [Territorija “NEFTEGAS”]. 2024; (3–4): 60–65. EDN: HRBUNQ. (In Russian)

Ермаков А.Е., Филипов Д.А. Анализ причин отказов промысловых трубопроводов // Научный электронный журнал «Меридиан». 2020. № 5 (39). С. 333–335.

Сведения об авариях на поднадзорных объектах // Федеральная служба по экологическому, технологическому и атомному надзору: офиц. сайт. URL: https://www.gosnadzor.ru/opendata/7709561778-avarii/index_od.php (дата обращения: 04.03.2024).

Острейковский В.А., Силин Я.В. Статистический анализ надежности нефтепромысловых трубопроводов // Нефтегазовое дело. 2008. № 1. URL: https://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Ostreikovskiy/Ostreikovskiy_1.pdf (дата обращения: 04.03.2024).

Антонов А.А., Вышемирский Е.М., Капустин О.Е., Прыгаев А.К. Методы неразрушающего контроля в трубопроводном транспорте. М.: РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, 2022. 273 с.

Гребенькова Г.Л., Мазитов А.И., Хамидуллин И.Ф. Противокоррозионная защита трубопроводов в ОАО АНК «Башнефть» // Территория «НЕФТЕГАЗ». 2010. № 8. С. 38–43.

Грабовская А.П., Жумабаев Д.Д. Влияние механических примесей в стволе скважин // Сейфуллинские чтения – 16: Молодежная наука новой формации – будущее Казахстана: сб. тр. междунар. науч.-теорет. конф. Нур-Султан: КАТУ, 2020. Т. ІI. С. 130–135.

Фосфатирование // Все о коррозии: информ. портал. URL: https://okorrozii.com/fosfatirovanie (дата обращения: 04.03.2024).

Россина Н.Г., Попов Н.А., Жилякова М.А., Корелин А.В. Коррозия и защита металлов: в 2 ч. Ч. 1. Методы исследований коррозионных процессов / под ред. А.А. Попова. Екатеринбург: Уральский ун-т, 2019. 108 с.

Ermakov AE, Filipov DA. Infield pipelines failure causes analysis. Meridian Scientific E-Magazine [Nauchnyy elektronnyy zhurnal “Meridian”]. 2020; 39(5): 333–335. (In Russian)

Federal Service for Environmental, Technological, and Nuclear Supervision. Data on breakdowns at controlled facilities. Available from: https://www.gosnadzor.ru/opendata/7709561778-avarii/index_od.php [Accessed: 4 March 2024]. (In Russian)

Ostreykovskiy VA, Silin YaV. Infield pipelines reliability statistical analysis. Petroleum Engineering [Neftegazovoe delo]. 2008; (1). https://ogbus.ru/files/ogbus/authors/Ostreikovskiy/Ostreikovskiy_1.pdf. (In Russian)

Antonov AA, Vyshemirskiy EM, Kapustin OE, Prygaev AK. Methods of non destructive testing in pipeline transport. Moscow: Gubkin University; 2022. (In Russian)

Grebenkova GL, Mazitov AI, Khamidullin IF. Pipelines corrosion protection at OAO ANK Bashneft. Oil and Gas Territory [Territorija “NEFTEGAS”]. 2010; (8): 38–43. (In Russian)

Grabovskaya AP, Zhumabayev DD. Mechanical admixtures effect in well bore. In: S. Seifullin Kazakh Agro Technical Research University Seifullin Readings – 16: New Formation Youth Science – the Future for Kazakhstan: Proceedings of the International Scientific and Theoretical Conference, 24 April 2020, Nur-Sultan, Kazakhstan. Vol. 2. Nur-Sultan: S. Seifullin Kazakh Agro Technical Research University; 2020. p. 130–135. (In Russian)

Complete Information on Corrosion. Phosphatizing. Available from: https://okorrozii.com/fosfatirovanie [Accessed: 4 March 2024]. (In Russian)

Popov AA (ed.), Rossina NG, Popov NA, Zhilyakova MA, Korelin AV. Corrosion and Metals Protection. Part 1. Corrosion Processes Studying Methods. Yekaterinburg, Russia: Ural Federal University; 2019. (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