Подолання викликів корозії на сланцевих родовищах: Перевірені стратегії

Корозія є значною проблемою в нафтогазовій промисловості, особливо на сланцевих родовищах. Складні та мінливі умови навколишнього середовища при видобутку сланцевого газу можуть призвести до серйозних проблем з корозією, що впливає на цілісність і довговічність обладнання. У цій статті досліджуються причини корозії на сланцевих родовищах та окреслюються ефективні стратегії захисту від корозії.

Розуміння корозії на сланцевих родовищах

Сланцеві родовища, такі як сланцеві родовища Ігл-Форд, багаті на вуглеводні, але водночас створюють унікальні виклики для управління корозією. Процес видобутку включає різні етапи, в тому числі буріння, гідророзрив пласта (фрекінг) і зворотний потік, кожен з яких сприяє підвищенню ризику корозії. Основні фактори, що впливають на корозію у сланцевих родовищах, включають

1. Рідини для підкислення та гідророзриву пласта: Використання кислотних рідин під час гідророзриву пласта може призвести до корозії, спричиненої кислотою. Ці рідини необхідні для створення тріщин у сланцевих породах для вивільнення вуглеводнів, але вони також можуть викликати корозію металевих поверхонь.
2. Видобуті рідини: Присутність CO2 і H2S у видобувних флюїдах викликає велике занепокоєння. Ці гази можуть викликати сильну корозію, особливо в присутності води, що призводить до утворення висококорозійної вугільної кислоти і сірководню.
3. Системи штучного підйому: Використання систем штучного підйому, таких як електричні занурювальні насоси (УЕЦН) і штангові насоси, створює додаткові ризики корозії. Ці системи часто піддаються впливу суворих умов, в тому числі високих температур і тиску, що може прискорити корозію.

Механізми та наслідки корозії

Механізми корозії у сланцевих покладах є складними та багатогранними. До найпоширеніших типів корозії, що спостерігаються у сланцевих свердловинах, належать такі:

• Рівномірна корозія: Це відбувається, коли вся поверхня металу рівномірно піддається корозії. Часто її спричиняють CO2 та H2S у видобувних рідинах.
• Локалізована корозія: Сюди відносяться точкова і щілинна корозія, які є більш серйозними і локалізованими формами корозії. За відсутності належного контролю ці види корозії можуть призвести до швидкого виходу обладнання з ладу.
• Корозійне розтріскування під напругою (КРН): SCC є критичною проблемою на сланцевих родовищах, де поєднання розтягуючих напружень і корозійного середовища може призвести до раптового і катастрофічного руйнування металевих компонентів.

Наслідки корозії на сланцевих родовищах є значними. Вихід з ладу обладнання через корозію може призвести до простою виробництва, збільшення витрат на технічне обслуговування та потенційної екологічної небезпеки. Тому впровадження ефективних захист від корозії має вирішальне значення для безпечної та ефективної експлуатації сланцевих свердловин.

Стратегії захисту від корозії

Для зменшення корозії на сланцевих родовищах можна застосувати кілька стратегій. До них відносяться

1. Вибір матеріалу: Вибір правильних матеріалів для обладнання та інфраструктури - це перший захист від корозії. Такі матеріали, як нержавіюча сталь, корозійностійкі сплави та неметалеві матеріали можуть забезпечити підвищену стійкість до агресивних середовищ.
2. Хімічні інгібітори: Хімічні інгібітори є поширеною практикою в нафтогазовій промисловості. Ці хімічні речовини додають у виробничі рідини, щоб зменшити швидкість корозії. Інгібітори можуть бути пристосовані для боротьби з конкретними типами корозії, такими як корозія, спричинена CO2 або H2S.
3. Покриття та підкладки: Захисні покриття та підкладки, що наносяться на металеві поверхні, можуть забезпечити фізичний бар'єр проти корозійних агентів. Епоксидні покриття, наприклад, широко використовуються для захисту трубопроводів та обладнання від корозії.
4. Катодний захист: Цей електрохімічний метод передбачає використання анодів або систем імпрегнованого струму для захисту металевих поверхонь від корозії. Катодний захист особливо ефективний для підземних трубопроводів та інших підводних споруд.
5. Моніторинг та інспекція: Регулярний моніторинг та огляд обладнання є важливими для раннього виявлення та зменшення корозії. Такі методи, як ультразвукове тестування, рентгенографія та корозійні купони, можуть допомогти виявити корозійні проблеми до того, як вони призведуть до виходу обладнання з ладу.

Тематичні дослідження та кращі практики

Кілька тематичних досліджень підкреслюють важливість ефективного управління корозією на сланцевих родовищах. Наприклад, на сланцевому родовищі Eagle Ford значно покращився захист від корозії методик. Оператори успішно впровадили комбінацію вибору матеріалів, хімічних інгібіторів та катодний захист для зменшення корозії ризики.

В іншому прикладі, Пермський басейн зіткнувся з незвичними корозійними проблемами, включаючи пошкодження труб, які зазвичай не пов'язані з корозією CO2 і H2S. Дослідники запропонували нові механізми для цих проблеми з корозією, що призводить до розробки інноваційних рішень, адаптованих до унікальних умов басейну.

Висновок

Захист від корозії на сланцевих родовищах є критично важливим аспектом видобутку нафти і газу. Розуміючи причини та механізми корозії, оператори можуть впроваджувати ефективні стратегії для захистити своє обладнання і забезпечити безпечний та ефективний видобуток вуглеводнів. Від вибору матеріалів до хімічних інгібіторів та катодний захист, Комплексний підхід до управління корозією має важливе значення для довгострокового успіху проектів з розробки сланцевих родовищ.