Современные ингибиторы коррозии представляют собой сложные смеси компонентов активной основы, специальных добавок и растворителей, призванные максимально полно удовлетворять требованиям заказчика по эффективности и технологичности. К основным показателям промышленных ингибиторов относятся:
- Защитный эффект. Устанавливается в ходе лабораторных испытаний, имитирующих сценарий эксплуатации: состав воды, агрессивные газы, температура, обводненность и др.
- Температура замерзания. При хранении в холодное время года ингибитор должен оставаться в жидком состоянии. Нефтедобывающие предприятия в Российской Федерации обычно регламентируют температуру замерзания не выше минус 50 oC.
- Растворимость. Необходимость преимущественного растворения или диспергирования в водной или нефтяной фазе диктуется условиями применения ингибитора, в чей состав входят имидазолины, амиды, четвертичные соединения аммония и сложные эфиры фосфорной кислоты. Соотношение этих действующих компонентов и определяет гидрофильно-липофильный баланс реагента.
- Склонность к образованию эмульсий. Дозирование ингибитора не должно вызывать осложнений при подготовке нефти и попутно добываемой воды. Особый риск связан с периодическими обработками затрубного пространства скважин нефтерастворимыми композициями, способными привести к образованию высоковязких эмульсий в технологическом оборудовании.
Многолетний опыт применения химического подхода к борьбе с коррозией показал, что вдобавок к перечисленным основным параметрам необходимо обращать внимание и на ряд других свойств предлагаемой поставщиками продукции. К первой группе дополнительных характеристик относится долговременная стабильность при низких и высоких температурах. Эксплуатация месторождений на шельфе Арктики и в районах Крайнего Севера сопряжена с длительным хранением вблизи точки замерзания большинства выпускаемых промышленностью марок химреагентов. В подобных случаях целесообразно проводить испытания агрегативной устойчивости сроком до месяца при минимальной регистрируемой на объекте температуре. С целью улучшения низкотемпературных свойств кроме повсеместно используемого метанола в рецептуру вводятся простые эфиры гликолей.
Для перезапуска закачки ингибитора после длительного простоя в холодное время года необходимо приложить пороговое напряжение сдвига, которое может превышать напор дозировочного насоса или прочность материала подающего трубопровода. Обеспечение бесперебойного функционирования дозировочного оборудования зависит от знания реологических свойств применяемых химреагентов для встречаемых на практике комбинаций температуры и скорости сдвига.
В высокотемпературных скважинах входящий в товарную форму растворитель испаряется при попадании в затрубное пространство. Быстрый унос легколетучих фракций и взаимодействие с нагретыми парами воды могут приводить к осмолению и полимеризации действующих компонентов. В результате линия подачи ингибитора блокируется продуктами разложения, а вблизи точки ввода развивается химическая коррозия. Описанную ситуацию сложно полностью смоделировать на лабораторном стенде, однако качественное представление о высокотемпературной стабильности можно получить распыляя образцы товарных форм из нагретого до пластовой температуры капилляра в холодную емкость либо подвергая их нагреву в герметичном сосуде из инертного материала (Тефлон) и визуально проверяя наличие отложений на стенках.
Некоторые типы ингибиторов коррозии имеют тенденцию к увеличению интенсивности вспенивания при дегазировании нефти. Пенообразование затрудняет сепарацию жидкости, нарушает теплообмен со стенками технологических аппаратов и способствует переносу капельной влаги в газовую фазу. Оценить влияние ингибитора на высоту и устойчивость пенного слоя несложно даже в условиях промысловой лаборатории пропусканием тока азота через пористую насадку в смесь нефти и воды в градуированном цилиндре. По рекомендации компании Shell испытание проводится с концентрацией ингибитора в два раза превышающей рекомендованную. Некоторые производители приводят показатели пены по методу Росса-Майлса для стандартных условий концентрации 0,05% и температуры 50 oC после 0 и 5 мин. Реализующие эту процедуру автоматические анализаторы позволяют описать весь процесс распада пенной шапки и высоту жидкой фазы, что важно для определения скорости дренажа пены.
В последние годы установки дозирования и трубопроводы подачи ингибиторов коррозии полностью изготавливаются из нержавеющей стали AISI 304 или 316, решая проблему химической коррозии, присущую дозировочному оборудованию из углеродистой стали. Помимо металла на пути до точки ввода химреагент контактирует с эластомерами (Витон, Тефлон, бутадиеновый каучук) или термопластами (полиэтилен, полипропилен) в уплотнительных соединениях насосов и регулировочных клапанов. Отдельного упоминания заслуживают статоры электровинтовых скважинных насосов, изготавливаемые из резиновых смесей на основе бутадиен-нитрильного каучука, обладающего низкой стойкостью по отношению к аминам, что может значительно ограничить срок службы таких насосов при контакте с распространенными химреагентами для борьбы с коррозией. Совместимость с полимерными материалами также необходимо проверять на стадии лабораторных испытаний.
|
|
|
|
Разрушение линии подачи ингибитора из хромистой стали, колонны НКТ вблизи точки ввода и продукты разложения активной основы ингибитора в скважине на шельфе Норвегии с пластовой температурой около 90 oC https://doi.org/10.2118/154967-MS
Ингибиторы коррозии «ТюмНТ-КОРР» марки А, B, C, D предназначены для защиты всех типов нефтепромыслового оборудования в условиях углекислотной и сероводородной коррозии. Состав товарных форм был разработан с учетом требований стабильности в самых суровых климатических условиях для облегчения растаривания емкостей хранения при складировании на открытом воздухе. Выбор оптимальных действующих компонентов гарантирует высокую эффективность защиты от коррозии при отсутствии отрицательного воздействия на технологический процесс. В соответствии с пожеланиями заказчика аккредитованная лаборатория ООО «ТюменьНефтеТехнологии» выполнит комплекс испытаний основных и вторичных характеристик ингибиторов под конкретные условия добычи.
