Жогорку туздуу мұнайлык аймактарда коррозияга каршы тура алган мұнай күрөң кабылары кандай?

Жогорку туздуу мұнайлык аймактарындагы коррозия көйгөйлөрүн түшүнүү

Жогорку туздуу мұнайлык аймактары мұнай күрөң кабыларынын бүтүндүгүнө коркунуч тудурат. Мұнай жана газдын коопсуздук боюнча окуяларынын 25% коррозиялык иштөөлөрдөн пайда болот. Туздуу суулар жана кислоталуу газдар бир нечө механизмдерди бир убакта тездештирет.

Мұнайлык аймактарындагы кооптуу жана таттуу коррозия механизмдери

Бардык түбөктөгү обсаддык колонна токтоп калуулардын үчтөн эки бөлүгү суттук коррозиядан жана күкүрттүү суттук коррозиядан келип чыгат. H2S катышканда, ал темир сульфид компоненттерин жана атомдорго суттук сүзгүлөргө мүмкүнчүлүк берет. Көмүртек диоксидинин таасири да бар, ал эртма суунун pH деңгээлин 3,8-4,5ке чейин төмөндөтүп, коррозияны нормал шартта болгонуна караганда үч эсе ылдыйлат. Дала маалыматтары H2S деңгээли 0,05 psi ашып кеткен сайын операторлор сульфидтик стресстүү чатлактар менен маселелерди чечүү үчүн өзгөчө кырларга которулуш керек экенин көрсөтүүдө.

Стресс коррозиялык чатлактарда формациялык суунун (кальций хлорид түрүндөгү) ролү

Кальций хлориди эртмеси (50,000–300,000 млн Cl−) үч коррозияны ылдыйлатуучу механизмди камсыз кылат:

Механизм	Таасир
Хлорид иондорунун киргизиши	Пассивдүү оксидтик плёнкаларды бузуу
Электрохимиялык концентрациялык чанаlдар	Локалдык питтининг пайда болушуна алып келет
Суттук эмбритtlement (сүзгүлөнүү)	Белгилүү болгондо 40–60% болгон чыбыктын эластиктигин төмендетет

Бул айкалыш API 5CT L80 түтүктөрдөгү чыдамдуулук чегин 80% дан 50% ке чейин төмендетет

Негизги экологиялык факторлор: теңиз суусу, CO⁻, жана H⁻S ачыкка чыгуу

Коррозиянын жылдамдык көбөйтүүчү эффектиси:

• Солинтик : 200 миң ppm NaCl электр өткөргүчтүгүн 5 эсе көбөйтөт
• CO⁻ : 30 psi дан жогорку бөлүкчө басым пittingнинг коррозия жылдамдыгын үч эсе көбөйтөт
• H⁻S : 50 ppm концентрациясы NACE MR0175 талаптарынын чегин 70% кө төмендетет

Мамлекеттик маалыматтар бул факторлордун айкалышы жогорку туздуу чандыктарда түтүктүн кызмат көрсөтүү мөөнөтүн 20 жылдан 3–5 жылга чейин кыскартып тургандыгын көрсөтөт

Жогорку туздуу шарттарда сутек эмбриттлмент жана керемет коррозия

Болот сутекти жуткурса, ал жалпы төрт негизги этапта болот. Биринчи, оң заряддуу сутек иондору катод бетинде калыбына келет. Андан кийин атомдук сутек металлдын чокуларынын чек арасына кирет. Эгерде иштетүүчү күчтөнүү 55 ksi чегинен асса, бул сутек атомдору бир жерге топтолгондой. Акыркысы, сутекке бай чек арада кичине трещиналар пайда болот. Бул ар бир нерсе материалдык касиеттер үчүн эмне билдирет? Бул жағдайда сындыруу кедергиси эки тармакка түшөт - калыбына келтирилген жана температура болгон болоттун 90 МПа¬мден 30 МПа¬мге чейин. Натыйжада, сутек менен биринчи жолу тийгиттен кийин алтыдан он сегиз айга чейин күтүлбөгөн сындар жыш кездешет. Бул деградация убактысы сутек камтыган муражаттар менен иштеген инженердер үчүн маанилүү маалымат болуп саналат.

Мунай күрөө түтүктөрү үчүн коррозияга туруктуу материалдар

3Cr Жеңил Келеттирилген Белок: Туздуу Чөйрөлөрдөгү Түзүлүшү жана Аткаруу

Үч процент хром менен деле белок экономикалык вариант болуп саналат, орточо коррозия маселеси менен жүрүп жаткан мунай аянттары үчүн. Белоктун түзүлүшүнө 3% хром кирет, бул бетинде коргонуу оксиддик катмар түзөт. Бул катмар көмүртектүү белоктун нарында пайдаланылып келген ылдамдыгына салыштырмалуу углерод диоксидине байланыштуу коррозияны 60% кыскартат. Кальций хлоридинин (150 миң миллиондо бөлүк) бар туздуу сууларда жүргүзүлгөн сыноо натыйжалары жылына 2 милден төмөн коррозия ылдамдыгын, 120 градус Цельсийге чейинки температурада да, натыйжалар J55 жана N80 белоктун классынан жогорку болду, ошондой эле материалдын агымынын чегин 90 миң фунт/квадрат дюймде кармоо менен.

Нержавеюшчая Белок: Дуплекс жана Супер Дуплекс Оффшор жана Туздуу Куймалар үчүн

Дуплекс нержавейкалуу болоттор хромдун 22-ден 25 пайызын жана молибдендин 3-5 пайызын камтыйт, ал хлориддерге жогорку каршы тургундук көрсөтөт, анын концентрациясы миллиондо 50 миңге чейин болсо да, ал эле аралыкта эле механикалык касиеттерин сактайт, ал эми алынма чыдамдуулугу 100-120 ksi аралыгында болот. Супер дуплекс түрлөрү, мисалы, UNS S32750, сульфид сутуну камтыган теңиздеги мунай күңгөйлөрүндө температура 250 градус Цельсийге чейин жеткенде иштөөдө өзүн жакшы көрсөткөн. Мексика кулайында өткөрүлгөн сыноолор да маанилүү жакшылоолорду көрсөткөн. Хлориддин деңгээли миллиондо 300 миңге ашкан ошондой туздуу кен жерлеринде инженердер дуплекс болоттон жасалган колоннаны колдонуу 13Cr мартенситтүү болоттон жасалган традициялык колоннага салыштырмалуу беш жыл ичинде жөнөтүү талаптарын эки эсе азайтканын тапкан.

Никель негиздеги караңгылар: HPHT жана кыштагы шарттарда Inconel жана Hastelloy

Температурасы 150 градус Целсийден ашып, күкүрт сутунун деңгээли 15% ка жеткен кыйын шарттарда никельден жасалган коррозияга төзүмдүү материалдар, мисалы, никель, хром жана молибден камтыган Инконел 625 бир жылда 0,1 милден аз коррозияланат. Ещё бир ылайыктуу вариант - молибден менен байыткан матрицалуу Хастеллой С-276, анын курамындагы молибдендин өлчөмү 15-17% аралыгында болот. Бул курам туздуу эрүүчү чечимдерге чейин түшкөндө питтинги коррозиясына каршы күрөшөт. Хлор иондорунун миллиондо 500 миң бөлүгү. Бул атайын калыңдашкан материалдар бирдей колдонуу үчүн жөнөкөй нержат болоттордон 8-ден 12 эсе кымбат болсо да, алар геотермалдык проекттерде жана терең күт аралаш газ коллекторлорунда 25 жылдан ашык убакыт бою эстелейт. Узартылган кызмат мөөнөтү аларды экономикалык жагынан тиимдүү кылат, анткени алар колдоо-тейлөө маселелери менен байланышкан токтоп туртууларды күрөй кыскартат.

Коррозияга туруктуу OCTG-нин ыңгайлуу ченемдүү салыштыруу жана чын жагдайда колдонулуу

Окуулар: 3Cr болот жана туруктуу болоттун жогорку туздуу аймактардагы иштөөсү

Пермиян бассейнинде жүргүзүлгөн сыноолордо 3Cr болот кенеши жай көмүртектүү болотторго салыштырмалуу 3 жыл бою 90 000 ppm деңгээлде хлориддерге бир түгел токтоп тургандыгын 62% кемиткенин көрсөттү. Бахрейндин аралдарында жер астындагы колодездерде дуплекс туруктуу болоттон жасалган түтүктөр дагы жакшы натыйжалар көрсөттү. 120 000 ppm чейинки эриген заттар камтылган күтүүсүз шарттарда 5 жыл өткөндөн кийин түтүктүн калыңдыгында эч кандай өзгөрүү болгон жок. Бул натыйжалар инженерлердин ушул өзгөчө материалдар туздуу көлдөрдүн жанындагы аймактарда жакшы иштейт, ал эми баштапкы кен түтүктөрү 18-24 ай ичинде иштөөдөн баш тартат деп болжолдогон нерселерди тастыктайт.

Эң катуу нефть аймактарында никельди колордуң иштөө мүмкүнчүлүгү

Суу менен бирге жана аралаш сулфид жана карбон диоксид менен бирге иштөө үчүн 15% кысымы бар никельге негизделген кордун бардык башкаларынан жакшы экенин айтууга болот. Мексика боорундагы сыноо натыйжалары жылына 0,02 ммден төмөн коррозия деңгээлине жеткен, бул шарттардын катуулугун эске алганда, таң калтыргыч. 2023-жылкы дагы так аянттагы маалыматтарды карап чыгып, изилдөөчүлөр 40 түрдүү газдык чыгыш колодезин текшерип, кызыгуу нерсени байкаган. Никель-хром-молибден кордунун 94% выживаемость менен сегиз жыл пайдаланылганы аныкталган. Бул дуплекстик болоттон үч эсе көп. Шарттар 350 градус Фаренгейттен жогору жана кысым 15000 фунт/квадрат дюймден ашкан жерлер үчүн никель кордунун тандашы оңой болуп саналат.

Чыгымдар менен узактыгы: кордунун тандашынын экономикалык жагы

Никельди калып кылган көймөктөр 3Cr болоттон 4-6 эсе кымбат, бирок Кувейттеги Сабрия аянтындагы операторлор он жыл ичинде жалпы чыгымдарын 23% ке төмөндөткөнүн байкаган. Бирок сандар бизге кызык нерсе айтып берет. Орточо туз мазмуну бар (хлориддин миллиондо 50 миң бөлүгүнө чейин) колдуруу жетимсиз болгон жерлерде 7 жылдан ашпайт, анда 3Cr болот иштеп чыгымдарды камсыз кылат. Бирок теңизде, хлориддин көп таап, операциялар 15 жыл же андан да узакка чейин иштөө зарыл болгондо, анда эки эселүү нержелүү болот түрлөрү инвестициялык жактан ылайыктуу болот. Шарттуу түрдө пайда болгон пайда да ошол жакта жакшыраак.

Коррозияга каршы Мұнай Кожуховодство Күрөөнүн Тандаштык Критерийлери

Коррозияга каршы туруш, Механикалык Бекемдүүлүк жана Чыгымдарды Тепе-теңдикке келтирүү

Туздуу муражаттар менен иштөөдө май куймасынын күрөкчөлөрү үчүн материалдарды тандашканда системалуу ойлоп чечим кабыл алуу керек. Халыкара Басымдык Контейнерлери жана Трубопроводдор Журналында 2025-жылы жарыяланган соңку илимий изилдөө үч түрдүү титан жеңилдетүүлөрүн карашкан. Алар эмне тиимдүү экенин аныктоо үчүн бул көп критериялуу чечим матрицаларын колдонушкан. Чыгышына караганда, механикалык прочность теңдеудүн жарымын түзөт, андан кийин коррозияга каршы тургучтуулук 30%, ал эми чыгымдар калган 20% алып жатат. Эгер компаниялар ордуна карбонаттуу болоттун нускаларын карагыла, алардын тилектүү өзгөчөлүктөрү менен алардын аракетинен чыгымдарды камсыз кылуу ортосунда кыйын чечим кабыл алууга туура келет.

Баалуулук критериялары	3Cr болот	Эки тараптуу нержи	Никель жеңилдетүүлөрү
Коррозияга туруктуу	Орточо	Жогорку	Бейиттин
Чыгым күчү (MPa)	550–750	700–1,000	600–1,200
Материал чыгымдарынын индекси	1.0	3,5–4,5	8,0–12,0

Коррозияга туруктуу OCTG үчүн өнөр жай стандартдары жана сертификаттар

NACE MR0175/ISO 15156 стандарттарын аракетсиз колдоо такталбай, күкүрттүү сут эстелген ортолордо иштөөдө милдеттүү. Спецификациялар кайтарылган хлорид концентрациясынын деңгээли 120 градус Цельсийге чейинки температурада 15% болушу керек экенин талап кылат. Материалдык тандааларды караганда, анык чөйрөлөрдүн баалуулугун карап чыгуу керек. API 5CT Grade L80-13Cr көмүртек диоксидинин басымдуу болгон жерлеринде жакшы иштейт, ал эми C110 жогорку H2S окшшы жагдайлар үчүн жакшы ылайык. Бул материалдар көп жылдар бою туздуу куймаларда ийгиликтуу колдонулуп келет, анткени керектүү текшерүүлөрдөн өткөн. Тажрыйбалуу инженерлер кимге болбосун айтканда, бул сертификатталган варианттарды тандашсаң, түбүндө кымбат талкаларды болтурбоң деп айтышат.

Маанилүү коррозиядан коргоо тактиктери мунай куймасы үчүн

CO¬âƒ’-бай, жогорку туздуу чөймөлөрдө коррозияны тосуучу заттар

CO2 жана H2S бар жогорку туздуу мұнай кен ордунда атайын химиялык ингибиторлор коррозиянын деңгээлин 60-80 пайызга чейин төмөндөтө алат. Бул өнімдөр мұнай кабельдөө түтүктөрүнүн ичинде коргоочу катмар түзүп, агрессивдүү кышкыл компоненттерди бейтараптап, көп учурда техникалык куралдардын иштөө мүмкүнчүлүгүн чектеген сутек эмбрилдешүүнү алдын алат. Жаңы эле өткөрүлгөн сыноктун натыйжалары да таң калдырарлык болду. Кальций хлоридинин бай шайында амин негиздеги ингибиторлорду колдонуп, туура pH контролдун усулдарын колдонгондо операторлор зыян келтирүүнү 92%ке чейин алдын алууга тийгизди. Бул дайыма катуу шарттарда техникалык куралдардын өмүр узактыгына жана жөнөтүү чыгымдарына чоң айырмачылык тийгизет.

Узартылган түтүк өмүрү үчүн коргоочу покрытиелер жана астарлар

Туздуу сууга каршы эпоксид нанокомпозиттүү кабыктар менен бирге TSA покрытие туздуу сууга өтүүгө жол бербейт. Графенди эпоксид покрытиелерге кошкондо коррозиянын деңгээли тегиз болгондо караганда 10 миң эсе азайып тургандыгы такталган. Бул ыкма тереңдиктеги түзүлүштөр үчүн, бул эрекше керамикалык металлдык гибриддер трубалардын ичинен агып жаткан сыгылган суюктуктардын басымына карабастан 350 градус Цельсийге чейинки температураны чыдай алат.

Кен азгылт жана HPHT скважиналар үчүн интегралдуу материал-ингибитордук системалар

Эгерде 3Cr болот субстраттары жайылма аноддор менен жана бул вискозду ингибитордук пилюлдөр менен бириктирүүчү болсо, анда субсез кен жерлеринин пайдалануу мөөнөтү 12-15 жылга чейин узарат. Север деңизинде эки түрдүү нерже болот лайнерлери менен бириктирилген автоматташтырылган ингибитор инъекциялоо системалары колдонулган жерде эмне болуп тургандыгын карагыла. Ошол H2S менен каныккан коймода (50,000 ppm ден ашык) сегиз жылдан кийин дагы кандайдыр байлам чыгыштары болгон жок. Натыйжада, бул жалпы пайдалануу чыгымдарын никель жеңилдеткенге караганда 35% кысса, операторлор үчүн балансты өнүмдүлүк менен бюджеттик чектөөлөрдү тең сактоо үчүн жакшы вариант болуп саналат.

Көп берилүүчү суроолор

Жогорку туздуу мунайлык аймактарда коррозия механизмдеринин негизги түрлөрү кандай?

Негизги коррозия механизмдерине сутек сульфидинин таасири менен пайда болгон катуу коррозия жана карбон оксидинин таасири менен пайда болгон таттуу коррозия кирет. Жогорку туздуу суулардагы хлор иондору да локалды түрдө пайда болгон түпкүлөр жана сутек эмбриктигине алып келет.

Жогорку туздуу шарттар май куйуу түтүктөрүнүн колдонуу мөөнөтүнө кантип таасир этет?

Жогорку туздуу шарттар коррозиянын жогорку деңгээлине байланыштуу май куйуу түтүктөрүнүн колдонуу мөөнөтүн бийик деңгээлде кыскартып, алардын 20 жылдык колдонуу мөөнөтүнө караганда 3-5 жыл ичинде иштен чыгып калуусуна алып келет.

Май куйууларда коррозияга туруктуу материалдар кандай?

Май куйууларда коррозияга туруктуу материалдар катары 3Cr төмөнкү легирдүү болот, эки түрдүү жана супер эки түрдүү нержибай токой, шул эле менен Inconel жана Hastelloy сыяктуу никель негиздеги жеңиштер тавшылынат.

Орточо коррозия шарттарында май куйуу түтүктөрү үчүн арзан опциялар барбы?

Ээ, 3Cr болот чектөө коррозиялуу муражайда арзан чечим берет, аткаруу жана бюджетти тең сактайт.