Технологии ввода ингибиторов коррозии

На сегодняшний день существует несколько технологий применения ингибиторов коррозии, это:

· непрерывное дозирование,

· непрерывное дозирование с предварительной ударной дозировкой,

· пробковые технологии,

· периодическая подача,

· закачка в пласт.

На Арланском месторождении (Вятская площадь) были проведены испытания ввода 4–х ингибиторов коррозии по различным технологиям. В табл. 2 в качестве примера приведена сравнительная эффективность некоторых предлагаемых технологий.

Таблица 2

Сравнительная эффективность предлагаемых технологий использования ингибиторов коррозии

Предлагаемое

Мероприятие

Экономический эффект, млн.руб.

Защитный эффект, %

Рекорд-608 ХПК-002В* Сонкор-9801 Азимут 14 Б Постоянная дозировка в системе нефтесбора и системе ППД -              10,1 2,957          61,8 1,670                      66,3 1,584               70,8 Периодическая дозировка через каждые две недели в течении двух суток 18,298 10,1 17,909      61,8 18,078             66,3 18,089          70,8 Периодическая дозировка + магнитная обработка 15,498            67,4 15,109      85,4 15,278            71,9 15,289          78,7  Постоянная дозировка в системе нефтесбора 10,595            10,1 8,542      61,8 9,213            66,3 9,257          70,8 Постоянная дозировка только в системе нефтесбора + магнитная обработка 7,795               67,4 5,742          85,4 6,413         71,9 6,457            78,7

Типовые задачи по теме «Осложнения, связанные с внутренней коррозией промысловых трубопроводов»

Коррозия железа обуславливается наличием в воде кислорода, агрессивной углекислоты и сероводорода.

В пластовых водах существует равновесие:

.            (19)

Из этого уравнения равновесия следует, что для поддержания определенной концентрации бикарбонат-ионов HCO₃^–, требуется, чтобы в воде присутствовало соответствующее этой концентрации количество свободного углекислого газа CO₂, которое называют равновесным.

Если фактически присутствующее в воде количество CO₂ больше равновесной концентрации, то избыток его способен вызвать растворение СаСО₃, т.е. сдвинуть равновесие влево и довести рН воды до 3,5, при котором металл сильно корродирует. Такую воду называют агрессивной. При недостатке в воде CO₂по сравнению с равновесной концентрацией бикарбонат-ионы HCO₃^- распадаются, т.е. равновесие сдвигается вправо, что приводит к выделению из воды осадка карбоната кальция СаСО₃.

Если фактическое содержание в воде углекислого газа совпадает с равновесной концентрацией, из воды не будет выделяться осадок карбоната кальция и она не способна растворять СаСО₃. Такая вода называется стабильной (рН=7).

Задача 1. Определение агрессивной углекислоты в пластовой води и определение типа воды.

По химическому составу воды (табл. 3) определить тип воды и наличие в ней агрессивной углекислоты.

Таблица 3

Состав минерализованной воды

Содержание ионов, мг/л

Свободная СО₂, мг/л

Na⁺ K⁺ Ca²⁺ Mg²⁺ Cl^- SO₄^2- HCO ₃ ^- 26,3 7 25,9 17 18 11,5 195,2 17,6

Решение.

1. Количество агрессивной углекислоты определяют по графикам, составленным Лаптевым Ф.Ф., в которых используется содержание связанной и свободной углекислоты. Для этого необходимо определить соотношение:

,                                          (20)

где r_i – содержание иона в эквивалентной форме:

                                 (21)

где q_i - содержание иона, мг/л, Э _i   - эквивалент иона (табл. 4), М _i – молекулярная масса иона; В _i - валентность иона..

Таблица 4

Эквиваленты ионов

 

Ион	Na+	Mg2+	Ca2+	K+	Fe3+	Cl-	SO42-	HCO3-	CO32-
М i	23	24	40	39	56	35,5	96	61	60
В i	23	12	20	39	18,6	35,5	48	61	30

 

Графиком №1 пользуются, если выполняется условие 22. В других случаях используют график №2.

.                          (22)

Для нашего случаявеличина отношения : составила:

 

т.к. полученная величина больше 1,25 то для дальнейших расчетов  воспользуемся  графиком Б.

2. Находим суммы эквивалентов Са²⁺ (а) и НСО₃^- (в) и удвоенного содержания свободной углекислоты СО₂ (с):

                       (23)

                      (24)

                          (25)

        (26)

На графике №2 этим суммам отвечает точка, лежащая на кривой, соответствующей эквивалентному содержанию равновесной НСО₃^- 3,7 мг-экв/л.

В нашем варианте фактически в воде содержится 3,2 мг-экв/л НСО₃^- (см. формулу 24) т.е. равновесное эквивалентное содержание НСО₃^- выше имеющегося на 0,5 мг-экв/л (3,7 – 3,2 = 0,5). Это  свидетельствует о том, что в пластовой воде недостаточно НСО₃^- относительно имеющегося СО_2. Другими словами, избыток СО₂  будет придавать воде коррозионную активность.

3. Далее по нижней шкале графика №2 находим, чтонедостаток  НСО₃^- в количестве 0,5 мг-экв/л соответствует избытку СО₂ в количестве 11 мг/л.

Рис. 11 – График Лаптева № 2 для определения количества агрессивной углекислоты

Рис. 11 – График Лаптева № 2 для определения количества агрессивной углекислоты

4. Зная содержание шести основных ионов в эквивалентной форме, можно, пользуясь классификацией Сулина (табл. 5), определить тип воды.

 

Таблица 5