Коррозия металла является одной из основных причин аварий на трубопроводах, обсадных колоннах, насосном оборудовании на месторождениях нефти и газа. Эффект химического влияния рабочей среды на коррозионные процессы еще плохо изучен. Высокая удельная аварийность нефтесборных трубопроводов и низконапорных водоводов, по причине коррозии, связана с малыми скоростями течения рабочих сред, так как в этих условиях происходит расслоение водонефтяных эмульсий с образованием водного подслоя (в случае системы нефтесбора) и выносом механических примесей с их последующим осаждением на стенках труб. Имеет место усиление коррозии за счет возникновения и функционирования макрогальванопар "металл трубы - отложения". С увеличением обводненности, наличие СО2 (а следовательно и HCO3-) и СВБ создают благоприятные условия для роста аварийности трубопроводов систем нефтесбора и ППД. Внутренняя коррозия низкоуглеродистой стали в присутствии СО2 и H2S представляет серьезную проблему для нефтяной и газовой промышленности. Хотя взаимодействие низкоуглеродистых сталей с H2S опубликованы в печати различными авторами, понимание влияние СО2 и H2S на коррозию по-прежнему ограничено, потому, что характер взаимодействия их на поверхности углеродистой стали достаточно сложен. Когда сероводород присутствует и доминирует по отношению к концентрациям CO2, сульфидная пленка железа (FeS) препятствует образованию карбоната масштаба (FeCO3). Это представляет интерес, поскольку пленка сульфида железа легко удаляются от стенки трубы, чем карбонат железа. В турбулентных условиях, удаление защитной пленки сульфида железа приведет к увеличению скорости коррозии. Источниками сероводорода в пластовых водах может быть как меркаптаны, которые образуют Н2S при нагревании, так и функционирующая микрофлора (сульфатвосстанавливающие бактерии).
На процесс сероводородной коррозии на углеродистых сталях, в водных электролитах, стимулирующее действие оказывают не только Н2S, но и продукты коррозии - сульфиды железа (FeS).
Сульфид железа по отношению к железу и стали является эффективным катодом. Если растворенные Н2S и СО2, как факторы коррозии, доминируют над концентрацией хлоридов в пластовых водах, то это ведет к повышению коррозионной агрессивности, а увеличение минерализации пластовых вод сказывается на растворимость Н2S и СО2 и уменьшение концентрации солей.
Кинетика образования отложений в системе CO2/H2S довольно сложная и до сих пор хорошо не изучена. Отложения на поверхности , в этих условиях , зависят не только от кислотности среды, растворимости карбонатов и сульфидов железа, но и от кинетики механизмов формирования процесса. Влияние взвешенных частиц на процесс коррозии объясняется тем, что при движении в жидкости, повреждаются защитные пленки и покрытия на стенках трубопроводов, кроме того на поверхности металла часто образуются рыхлые отложения, не дающие защитного эффекта, и не препятствующие доступу деполяризаторов к поверхности металла. При воздействии аэрированной и анаэробной среды на поверхности металла, под осадками продуктов коррозии и механическими примесями, возможно образование и функционирование эффективно
действующих пар дифференциальной аэрации, что также стимулирует локальную коррозию низкоуглеродистых сталей. Наличие кавитационных частиц снижает концентрацию ингибиторов коррозии и приводит к снижению защитного эффекта. В солянокислых средах применение ингибиторов тормозит протекание обеих парциальных реакций: катодного с выделением водорода и анодного с растворением металла, а увеличение HCl наоборот ведет к снижению защитного эффекта.
Концентрация асфальтенов и смол влияет на формирование парафиноотложений. В составе и тех и других имеются компоненты, являющиеся природными поверхностно-активными веществами (ПАВ), которые в малых количествах, образуя подложку на стенках трубопроводов и оборудования, способствуют формированию отложений. При увеличении их концентрации в жидкой части продукции скважины они препятствуют образованию отложений КВЧ.
Компания "Корсистем" уделяет большое внимание изучению вопросов как по изучению корозионных процессов под влиянием коррозионно- активных элементов, так и отложениям формируемых в процессе нефтедобычи. На сегодня накоплен большой массив данных полученный при выполнения сервисных услуг по коррозионной защите нефтепромыслового оборудования. При этом компания "Корсистем" проводит изыскательские работы по разработке новых способов и методов исследования коррозионных процессов в режиме реального времени.
Коррозионные процессы на объектах нефтедобычи
Научно-технические разработки в области экспертизы промышленной безопасности и защиты оборудования от коррозии:
Экспертиза промышленной безопасности опасных производственных объектов: