Учебное пособие 800681

является их своевременный ремонт. При ремонте может потребоваться замена насосно-компрессорных труб (НКТ) или спускоподъемного оборудования, прочистка обвалившихся элементов ствола, промывка и ряд других процедур. Чаще всего данные работы проводят под землей. Подземный ремонт скважин условно можно разделить на текущий и капитальный (рис. 1).

Рис. 1. Виды подземного ремонта нефтяных скважин

21

Текущий ремонт, как правило, проводится силами бригад, и его выполнение не требует специального оборудования и инструмента. Во втором случае, скважины передаются в капитальный ремонт, который проводится специализированным управлением, организуемым в объединении, которому передаются все работы на скважинах, связанные с повышением нефтеотдачи пластов. К основным видам неисправностей скважины, требующих работ по ее капитальному ремонту, можно отнести следующие:

1.Запесочивание скважины – присутствие в воде большого количества различных механических примесей и песка. Причинами могут быть неправильная установка обсадной трубы и повреждение фильтра, когда ведется бурение скважин

на воду;

2.Закраска воды – это происходит тогда, когда соседние горизонты не изолированы друг от друга. В этом случае вода приобретает молочную или красноватую окраску;

3.Понижение дебита – это следствие засорения внешней и внутренней сторон фильтра минеральными осадками и различными механическими примесями. Еще следует обратить внимание на состояние самих обсадных труб, которые могут уменьшиться в диаметре из-за минеральных отложений.

4.Обрыв и падение насоса – такое часто случается при подъеме его для замены или профилактики. Причина: длительное использование и значительный износ;

5.Поломка водоподъемного оборудования – в первую очередь электрических агрегатов, имеющих подвижные механические узлы;

6.Ухудшение физических и химических свойств артезианской

воды, возникающее из-за износа обсадных труб или разгерметизации их соединений.

Наряду с вышеперечисленными проблемами все более актуальнойстановится проблема ограничения водопритоков в добывающие скважины. Поэтому водоизоляционные работы (ВИР) в скважинах занимают особое место в комплексе геолого-технических мероприятий, направленных на увеличение нефтеотдачи пласта. На рис. 2 представлена скважина до и после проведения данных работ.

22

Рис. 2 а. Скважина до проведения водоизоляционных работ

Проведение водоизоляционных работ позволяет практически до 100 % снизить водоприток в скважины, что позволяет дополнительно добывать десятки и сотни тонн нефти.

Рис. 2 б. Скважина после проведения водоизоляционных работ

23

Для выполнения подземных ремонтов скважин применяют различные комплексы оборудования и инструментов в сочетании с технологическими установкам. Оборудование это можно поставлять отдельными комплектами или узлами.

К основному оборудованию, при помощи которого проводят СПО, относят подъемные лебедки и установки, монтируемые на самоходных транспортных базах (гусеничные или колесные). Подъемные установки в отличие от лебедок оснащены вышкой с талевой системой и ключами для свинчивания и развинчивания НКТ и насосных штанг. При выполнении капитальных ремонтов подъемные установки комплектуют насосным блоком, ротором, вертлюгом, циркуляционной системой и другим оборудованием.

Процессы подземного ремонта нефтяных скважин трудоемки, сложны, содержат много опасностей, именно поэтому важным является правильное планирование ремонтных работ. Относительная длительность работ оценивается определенным показателем, характеризующим состояние организации и технологии добычи нефти на данном нефтедобывающем предприятии.

Относительная длительность работы скважин оценивается коэффициентом эксплуатации Кэ, который представляет собой отношение суммарного времени работы данной скважины Тi в сутках к общему календарному времени Tкi анализируемого периода (год, квартал, месяц). Таким образом,

Кэ=Тi/Тki.

Различные способы эксплуатации: фонтанный, насосный, газлифтный – характеризуются различными коэффициентами эксплуатации Кэ так как вероятность остановок, связанных с ремонтами и другими неполадками на скважинах, зависит от сложности оборудования, его надежности, долговечности и других условий эксплуатации. Обычно более высокий коэффициент Кэ – при фонтанной эксплуатации, наиболее низкий – при эксплуатации скважин штанговыми насосами.

Таким образом, своевременное обнаружение неполадок в работе скважины и выбор правильного оборудования для их устранения помогут добиться максимальной отдачи в работе скважины.

24

Литература

1.Коршак, А.А., Нечваль, А.М. Проектирование и эксплуатация газонефтепроводов [Текст] / А.А. Коршак, А.М. Нечваль; под ред. А.А. Коршак. – СПб.:Недра, 2008. – 488 с.

2.Кадыров, Р.Р., Жиркеев, А.С., Хасанова, Д.К. Ограничение водопритока кремнийорганическим продуктом АКОР БН-102 с применением гибких труб [Текст]/ Р.Р.Кадыров, А.С.Жиркеев, Д.К.Хасанова; Нефть. Газ. Инновации. - № 5-6. - 2009. – 109 с.

3.Коршак, А.А. Основы нефтегазового дела [Текст] / А.А. Коршак, А.М. Шаммазов. – Урал: ООО «Дизайн Полиграф Сервис», 2002. – 514 с.

Воронежский государственный технический университет

УДК 622.692.4

Б.А. Спиридонов, Б.Н. Клепинин, В.П. Горшунова

КОРРОЗИЯ В ВОДОПРОВОДНОЙ ВОДЕ ТЕПЛООБМЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ, ИЗГОТОВЛЕННОГО ИЗ АУСТЕНИТНОЙ СТАЛИ

причиной коррозионного разрушения колпаков является возникновение питтинговой и щелевой коррозии.в зоне сварных швов. По результатам анализа появления дефектов во внешней и внутренней стороне колпаков даны практические рекомендации при проведении прафилактических мероприятий для создания условий, позволяющих мимизировать возникновение питтинговой коррозии

Известно,что коррозия вызывает большие материальные потери, происходящие в результате разрушения трубопроводов, цистерн, металлических частей машин, корпусов судов, морских сооружений и т.д. [1]. Исследования, направленнные на изучение причин возник новения коррозии и методов защиты, являются очень важными и актуальными. Одной из проблем, которая возникает при эксплуатации технологической конструкции, представленной на рис.1, является появление дефектов в некоторых ее частях. Возможно, что появление дефектов обусловлено коррозией в водопроводной воде нержавеющей стали, из которой

25

изготовлены колпак конструкции. Колпак представляет собой циллиндрическую емкость, внутри которого температура может повышаться до 2000 0С. Стенки колпака защищены теплоотражающими экранами и поэтому температура на их поверхности – не более 200 0С. Среда в рабочем объеме колпака состоит из водорода в смеси с азотом. Стенки колпака изготовлены методом сврки из аустенитной холоднокатанной стали 12Х18Н9 (ГОСТ 5632) толщиной 2 мл. Для сварки была использована стальная проволока марки 08Х16Н8М2 (ГОСТ 2246). Стеки колпака

– двойные, отстоящие друг от друга на 20 мм. Для охлаждения системы в пространстве между стенками циркулирует водопроводная вода.

Рис.1. Технологическая конструкция, включающая охлаждающую водой теплообменную систему

Цель работы – установить возможные причины образования дефектов и разработать рекомендации по их устранению.

На рис. 2 и 3 представлены внешние и внутренние дефекты, возникающие при эксплуатации конструкции через 2 месяца. Из рисунка 2 видно, что на наружной стенке на границе сталь – сварной шов образуется сквозное отверстие, в результате чего нарушается герметичность и из охлаждающей системы вытекает вода. Подобный дефект возникает и на внутренней стенке (рис.3). Дефект (отверстие) имеет неправильную округлую форму с диаметром 0,8- 1,0 мм. Развитие дефекта происходит в глубину под углом к наружной поверхности и направлено в сторону внешней среды.

Из анализа характера (рис.2 и 3) образования дефектов можно предположить, что основной причиной их возникновения является питтинговая коррозия.

26

Питтинговая коррозия обычно протекает в случаях глубокого точечного поражения. В зависимости от условий формирования и развития (температура, кислотность, химический состав раствора) форма питтингов может быть различной. Форма питтингов бывает полусферическая, цилиндрическя, полиэдрическая и др. Питтинги неправильной формы, чаще всего являются травлеными. Они обнаружены на железе, нержавеющих сталях, никеле, хроме, алюминии, цинке.

вода), а также в охлаждающих системах холодильных машин, в системах оборотного водоснабжения химических предприятий [2].

Рис.3. Внутренний дефект, возникающий на границе сварного шва и цельного листа стали

27

Питтинговая коррозия протекает при определенных основных условиях:

1)металл находится в пассивном состоянии;

2)имеются дефекты пассивирущей пленки (структурные неоднородности, посторонние включения, поры);

3)в растворе присутствуют одновременно активаторы питтинговой коррозии и пассиваторы металла.

Для теплообменного оборудования наиболее часто протекает питтинговая коррозия. Для снижения ее влияния на коррозионную стойкость конструкций на стадии конструирования должны быть установлены места и способы сварки. При сварке металлов в зоне шва и в околошовной зоне создаются большие растягивающие напряжения. В зонах, расположенных вдоль шва, где металл нагревается выше критических температур, меняется структура металла. Это может привести к растрескиванию металла. Очень опасными в коррозионном отношении являются зазоры и щели. В них может происходить концентрирование рабочего раствора, нарушаться аэрация, что неизбежно приведет к развитию местной коррозии.

Из рисунков 2 и 3 видно, что сварные швы имеют прерывистый характер, в которых вследствие неплотного прилегания металла друг к другу видны зазоры щели и щели, которые могут спровоцировать возникновение щелевой коррозии.

Одной из причин возникновения коррозии может быть

декарбюризация, или обезуглероживание стали, которая заключается в том, что при высоких температурах (свыше 600 0С) наряду с образованием поверхностной оксидной пленки происходит обеднение углеродом слоя металла (сплава) прилегающего к пленке

исодержание углерода в поверхностных слоях уменьшается. Этот процесс возможен в атмосфере O2, H2O, CO и в среде водорода. По мере эксплуатации конструкции слой обезуглероженной стали уменьшается и в глубину может достигать несколько мм.

Для снижения склонности к обезуглероживанию сталь легируют алюминием и вольфрамом. В данном случае сталь,

используемая при создании колпаков, в качестве основных легирующих компонентов содержит хром и никель.

При контакте конструкции (стали) с азотно-водородной смесью при повышенной температуре и высоком давлении (что возможно при эксплуатации колпаков) молекулы водорода

28

распадаются на атомы водорода, которые могут внедряться в сталь. В результате может происходить обратный процесс – молизация, приводящая к необратимой хрупкости.

Во время сварки необходимо избегать скопления швов, исключить точечную сварку. Не должно быть прерывистых швов и застойных зон жидкости (воды), в которых могут образоваться микрогальванопары.

Таким образом, на основании теоретических исследований и анализа характера дефектов, образующихся при эксплуатации в водопроводной воде охлаждающих теплообменников, для предотвращения или снижения коррозии можно рекомендовать проведение следующих профилактических мероприятий:

-исключить возможность образования продуктов коррозии (прежде всего гидроокиси железа) в нижней части колпака (очевидно под смотровым окном);

-проводить соответствующую водоподготовку фильтрацией воды через ионообменные смолы, что позволяет очистить воду от хлорсодержащих соединений и прежде всего от хлорид – ионов);

-при долговременной циркуляции в замкнутом пространстве (контуре), необходимо применять ингибиторы. Например, для защиты аустенитной стали от коррозии в нейтральной среде используют следующие ингибиторы - тиомочевину (0,1- 0,2 %), гидразин – с концентрацией 1г / л, этаноламин (0,2-0,5 %), комплексоны – ЭДТА, НТА и их фосфорсодержащие аналоги – ОЭДФ, НТФ и др.;

-использовать более коррозионностойкую в нейтральной среде

ипри высоких температурах сталь, содержащую в качестве легирующих компонентов 5% ванадия и 5% молибдена.

Литература

1.Улиг Г.Г. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику [Текст]: монография / Г.Г. Улиг,

У.У. Реви. - М.: Химия, 1988. 455 с.

2.Семенова И.В Коррозия и защита от коррозии [Текст] / И.В Семенова., Г.М.. Флорианович, А.В Хорошилов; под ред. И.В. Семеновой.- М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. 371 с.

Воронежский государственный технический университет

29

УДК 66.018.8:546.82

А. А. Байбакова, А. Н. Корнеева, В.В. Корнеева

ПЕНИЦИЛЛИН - ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ И ПРИМЕНЕНИЯ «ЧУДОДЕЙСТВЕННОГО ЛЕКАРСТВА»

XX-ГО СТОЛЕТИЯ

В данной статье рассматривается история открытия, изучения и применения пенициллина

Плесень — это микроскопический грибок, возникающий из еще меньших зародышей, тысячи которых носятся в воздухе. При попадании в благоприятную для роста среду, они начинают очень быстро разрастаться.[1]

Об антибактериальном эффекте плесени, а точнее одной из её разновидностей — грибка Penicillium — было известно еще в незапамятные времена. Упоминания об использовании плесени для лечения гнойных заболеваний встречаются в трудах Авиценны (11 век) и Филиппа фон Гогенгейма, более известного как Парацельс (16 век).

Бактерицидные свойства плесени активно обсуждались и исследовались и в 19 веке. А в 60-ых годах позапрошлого века между двумя российскими медиками - Алексеем Полотебновым и Вячеславом Манассеиным - даже разгорелась самая настоящая научная дискуссия.

А. Полотебнов утверждал, что плесень - родоначальник всех микробов, в то время как В.Манассеин отстаивал совершенно противоположную точку зрения. Для подтверждения своих утверждений, он занялся исследованиями культур зелёной плесени.

Он посеял споры плесени в питательную среду и по результатам наблюдений отметил: там, где рос плесневой грибок, бактерии не развивались. Из этого был сделан закономерный вывод о том, что плесневой грибок препятствует росту других микроорганизмов.

Тот же процесс затем пронаблюдал и А.Полотебнов, признавший в итоге, что отстаивал неверную точку зрения. Полотебнов настолько заинтересовался результатами опытов, что занялся собственными исследованиями бактерицидных свойств

30