СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНГИБИТОРОВ КОРРОЗИИ

COMPARATIVE EFFICIENCY ANALYSIS CORROSION INHIBITORS

Andrey Chaus

Master student, Department of Heat Engines and Installations, Kalashnikov Izhevsk State Technical University,

Russia, Izhevsk

Marat Zakirov

scientific director, Ph.D., Associate Professor, Department of Building Materials, Mechanization and Geotechnics, Kalashnikov Izhevsk State Technical University,

Russia, Izhevsk

АННОТАЦИЯ

Рассмотрены наиболее часто применяемые ингибиторы и современные способы исследования механизма их действия, а также подходы к разработке новых ингибиторов. Обзор посвящен современным способам исследования влияния ингибиторов на протекание коррозионного процесса.

ABSTRACT

The most commonly used inhibitors and modern methods of studying the mechanism of their action, as well as approaches to the development of new inhibitors, are considered. The review is devoted to modern methods of studying the effect of inhibitors on the course of the corrosion process.

Ключевые слова: нефтяные месторождения, виды коррозии, степени коррозии, ингибиторы коррозии.

Keywords: oil fields, types of corrosion, degrees of corrosion, corrosion inhibitors.

Для подавления жизнедеятельности бактерий в нефтепромысловых областях применяются два основных класса химических реагентов:

- биоциды (окисляющие и неокисляющие/органические);

- биостаты (управляемые «биоциды» или ингибиторы метаболизма).

Использованием комбинации биоцидов и биостатов также можно добиться большего эффекта по сравнению с обработкой одним продуктом.

Для борьбы с микробиологической зараженностью нефтепромысловых сред и подавления биокоррозии была разработана технология, заключающаяся в последовательной обработке нефтепромысловых сред биоцидом и ингибитором коррозии. Предварительная биоцидная обработка подавляет биокоррозию, а также за счет смыва биопленки и механических примесей с поверхности металла облегчает доступ к ней ингибитора коррозии, снижая тем самым его эффективную дозировку.

Для защиты трубопроводов и нефтепромыслового оборудования от биокоррозии и солеотложения сульфида железа предложен к реализации комплекс пяти технологий подавления СВБ обработкой бактерицидом пластовой воды в ее кругообороте:

- технология подавления СВБ периодической закачкой в ПЗП композиционного состава, содержащего ингибитор солеотложения и бактерицид в соотношении 3:2;

- технология подавления СВБ в добывающей скважине и выкидных трубопроводах периодической подачей бактерицидно-ингибиторной композиции в межтрубное пространство скважины с последующей циркуляцией по замкнутому контуру;

- технология подавления СВБ в нефтепроводах ранним введением комплексно-действующего реагента Реапон-ИФ в осложненных участках системы нефтесбора;

- технология подавления СВБ в технологических нефтепроводах, емкостном оборудовании УПС, НСП, периодической прокачкой «пробок» пластовой воды, содержащей бактерицид и ингибитор коррозии;

- технология подавления СВБ в ПЗП нагнетательных скважин периодической дозировкой бактерицида в закачиваемую пластовую воду.

Так как источником заражения СВБ выступают пресные и артезианские воды, а наибольшее развитие бактериальная микрофлора получает в РВС очистных сооружений и ПЗП нагнетательных скважин, то предпочтительно сконцентрировать внимание на подавлении СВБ на УПСВ и системе ППД.

Для осуществления технологического процесса обеззараживания подтоварной воды и ПЗП нагнетательных скважин предлагается апробация успешно зарекомендовавшей себя в Юганском регионе следующей технологии в одном из трех вариантов.

Вариант 1. Периодическая ударная обработка бактерицидом резервуаров сбора подтоварной воды для подавления бактериальной микрофлоры в наземном оборудовании и ПЗП нагнетательных скважин. Периодичность должна составлять: не менее 1 раза в 2 месяца, т.е. 6 обработок в первый год внедрения технологии с последующим снижением периодичности до 1 обработки в квартал (второй год внедрения технологии) и 1 обработки в полугодие (третий год внедрения технологии)

Данная обработка может производиться:

- с остановкой резервуара на 1-2 суток. Рекомендуется остановка на 1 сутки;

- с постоянной подачей бактерицида в резервуар в течение 2 суток с непрерывной откачкой подтоварной воды на КНС.

Принципиальная схема технологического процесса приведена на рисунке 1, характеристика, требующегося оборудования в таблице 1.

Рисунок 1. Схема обвязки оборудования при периодическом дозировании в резервуар РВС очистных сооружений

Таблица 1

Характеристика оборудования при периодическом дозировании в резервуар РВС очистных сооружений

Вариант 2. Периодическая ударная обработка бактерицидом подтоварной воды на вход насосов откачки воды в систему ППД для подавления биоценоза в ПЗП нагнетательных скважин в течение 2 суток. Периодичность должна составлять: не менее 1 раза в 2 месяца, т.е. 6 обработок в первый год внедрения технологии с последующим снижением периодичности до 1 обработки в квартал (второй год внедрения технологии) и 1 обработки в полугодие (третий год внедрения технологии).

Принципиальная схема технологического процесса приведена на рисунке 2, потребность в оборудовании в таблице 2.

Таблица 2.

Потребность в оборудовании для осуществления периодической ударной обработки

Рисунок 2. Схема обвязки оборудования при периодическом дозировании бактерицида на насосную станцию откачки воды на КНС

Вариант 3. Чередование периодической и постоянной обработок бактерицидом подтоварной воды. Частота периодической ударной обработки бактерицидом резервуаров сбора подтоварной воды для подавления бактериальной микрофлоры в наземном оборудовании и ПЗП нагнетательных скважин должна составлять не менее 1 раза в 3 месяца (в первый год внедрения технологии, ударная дозировка бактерицида в течение 2 суток) с последующим снижением периодичности до 1 обработки в полугодие (2 и 3 годы внедрения технологии). Также должна быть предусмотрена постоянная подача бактерицида в эффективной дозировке для подавления планктонных форм СВБ на вход насосов откачки воды в систему ППД для недопущения развития биоценоза между ударными обработками в 1 год реализации технологии.

Принципиальная схема технологического процесса приведена на рисунке 3, потребность в оборудовании в таблице 3.

Таблица 3.

Потребность в оборудовании для осуществления периодической ударной обработки

а) периодическое дозирование в резервуар РВС очистных сооружений КСП, ЦТП, ДНС

б) постоянное дозирование на насосную станцию откачки воды на КНС

Рисунок 3. Схема обвязки оборудования при постоянно-периодическом варианте бактерицидной обработки

Годовая потребность в бактерициде при проведении ударных обработок по 1-3 вариантам рассчитывается по формуле:

где P_pеаг – годовая потребность в реагенте при ударных обработках, т;

N_обр – количество ударных обработок в год;

V_св – объем сбрасываемой воды, м³/сут;

D_удар – дозировка реагента для подавления адгезированных форм СВБ, мг/л (Таблица 4);

N_сут – количество суток проведения ударной обработки.

Таблица 4.

Ударная дозировка бактерицида

При осуществлении 3 варианта обработки годовая потребность в бактерициде для постоянного дозирования рассчитывается по формуле:

P_pеаг1 – годовая потребность в реагенте для постоянного дозирования, т;

V_св – объем сбрасываемой воды, м³/сут;

D_пост. – дозировка реагента для подавления планктонных форм СВБ, мг/л (Таблица 5);

N_обр – количество ударных обработок в год;

N_сут – количество суток проведения ударной обработки.

Таблица 5.

Постоянная ударная дозировка бактерицида

Несмотря на большие возможности, которыми располагает современная техника защиты металлов, расходы, связанные с коррозией металлических изделий, конструкций и оборудования весьма велики.

Ежегодные затраты на защиту от коррозии оборудования из стали достигают примерно 20% стоимости вновь изготовленных сооружений и тенденция роста этих затрат не уменьшается. Поэтому разработка мероприятий, направленных на повышение коррозионной стойкости металлов и изделий из них, является весьма актуальной задачей.

В настоящее время ингибирование внутрипромысловых нефтепроводов является основным методом защиты от внутренней коррозии. Так, например, в нефтяных компаниях, разрабатывающих нефтяные месторождения в Красноярском крае, доля трубопроводов, защищаемых от внутренней коррозии при помощи ингибиторов, достигает 50% и более, и проводятся испытания для выявления эффективности ингибиторов коррозии средствами коррозионного мониторинга.

Для достижения высокой эффективности ингибиторной защиты необходимыми условиями являются правильно выбранный ингибитор и точное соблюдение технологии ингибирования.

Список литературы:

1. ГОСТ 9.506-87 «Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах. Методы определения защитной способности»
2. ГОСТ Р ИСО 26000-2012. Руководство по социальной ответственности. – М: Стандартинформ, 2014. – 23 с.
3. ГОСТ 12.1.005–88 «ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».
4. ГОСТ 12.0.003–74. (с изм. 1999 г.) ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация
5. ГОСТ Р 8.563-2009. Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений.
6. ГОСТ 12.1.019-79 «Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты».
7. Актуальные проблемы коррозии, методы и технологии антикоррозионной защиты, внедряемые на месторождениях ООО «Лукойл-КОМИ». Шкандратов В.В., Ким С.К.
8. Ибрагимов Г.З., Хисамутдинов Н.И. Справочное пособие по применению химических реагентов в добыче нефти. -М.: Недра, 1983, – 312с.
9. Ингибиторная защита стали в сероводородных средах. Дубинская Е.В., Вигдорович В.И., Цыганкова Л.Е.
10. Козлов В.А. Основы коррозии и защиты металлов: учебное пособие / В.А. Козлов, М.О. Месник - Иваново. 2011, – 177 с.
11. Комплекс технологий по защите нефтепромыслового оборудования от коррозии. Гареев Р.М., Рахманов А.Р., Галимов Р.М., Закиров Р.Ш.
12. Комплексный подход к защите оборудования от внутренней коррозии. Галимов P.M., Даутов Ф.И., Долгих С.А.
13. Коррозия и защита от коррозии: Учебное пособие / И.В. Семенова, Г.М. Флорианович, А.В. Хорошилов. – М.: Физматлит, 2010. – 413 с.
14. Липович Р.Н., Низамов К.Р., Асфандисров Ф.С. Методы борьбы с образованием сероводорода в нефтяных пластах и микробиологической коррозией // Методы определения биостойкости материалов. М.: ВНИИСТ, 1997. С. 60.