Состав нефтяного газа на Архангельском месторождении

№ п/п	Наименование	Содержание % мольных
1	Метан	9,5
2	Этан	2,7
3	Пропан	5,2
4	Изобутан	1,3
5	Бутан	2,4
6	Углекислый газ	0,7
7	Гексан	0,4
8	Гелий	0,109
9	Сероводород	Следы
10	Азот	76,3
11	Изопентан	0,9
12	Относительная плотность по воздуху	1,031

Состав промысловых сточных вод Архангельского месторождения представлен в таблице 3.

Таблица 3

Классификация промысловых сточных вод месторождений Воткинского нгду по степени агрессивного воздействия

Среда	рН	Содержание агрессивных компонентов					Степень агрессивного воздействия
		Минерализация, г/л	СВБ, кл/мл	Н2S, мг/л	СО2, мг/л	О2, мг/л
Архангельское	5,61	240,30	0	8,33	208-376	2,53-4,55	Сильноагрессивная
Лиственское	6,68	164,34	104	34,68	-	-	Сильноагрессивная
Мишкинское	6,82	119,31	104	26,86	127-158	0,79-3,90	Сильноагрессивная

В настоящее время на Архангельском месторождении происходит увеличение темпов добычи за счет увеличения добычи жидкости, обводненность по месторождению осталась на прежнем уровне; данные по добыче нефти на Архангельском месторождении за последние три года представлены в таблице 4.

Таблица 4

Темпы добычи на Архангельском месторождении за 2001 – 2003 годы

№ п/п	Показатели	2001	2002	2003
1	Среднесуточная добыча нефти	260	280	330
2	Среднесуточная добыча жидкости	4364	4700	5600
3	Обводненность продукции	94	94	94
4	Годовая добыча нефти	94900	102200	120450
5	Годовая добыча жидкости	1592860	1715500	2044000

2. Анализ коррозионной ситуации

2.1. Классификация и анализ коррозионной агрессивности нефтепромысловых сред

Коррозия оборудования – это самопроизвольно протекающий процесс разрушения металлов при их контакте с окружающей средой. Среда, в которой металл подвергается коррозии, называется коррозионной, или агрессивной. При этом образуются продукты коррозии, содержащие металл в окисленной форме. По характеру взаимодействия металла с окружающей средой различают два типа коррозии: химическую и электрохимическую.

Нефтепромысловое оборудование нефтегазодобывающих предприятий подвергается обычно электрохимической коррозии, характеризующейся как процесс окисления металла в электропроводящих средах. В качестве электропроводящих сред выступают промысловые пластовые, сточные и пресные воды.

На первом этапе разработки месторождений пластовые воды представляют собой высококонцентрированные растворы солей и обладают нейтральной рН. Если в них отсутствует Н₂S, О₂ и СО₂, пластовые воды оказывают, как правило, слабое коррозионное воздействие на металлическое оборудование скважин. при наличии Н₂S или попадании в воду О₂ из различных сред, их коррозионная активность резко возрастает. В зависимости от содержания в пластовых водах коррозионно-активных агентов процесс коррозии металлов в электроплитах протекает с водородной или кислородной деполяризацией. Специфика коррозионного разрушения различного нефтепромыслового оборудования связана с гетерогенностью добываемой продукции (коррозия металла происходит в системе типа нефть-газ-вода).

Закономерности протекания коррозионного процесса в такой сложной системе определяются многими факторами, среди которых основную роль играют физико-химические свойства среды, характер распределения отдельных фаз друг в друге, явления смачивания на различных границах раздела, влияния основных деполяризаторов – Н₂S, О₂. Действие других факторов носит подчиненный характер. Такой подход позволил рассмотреть с единой точки зрения различные на первый взгляд явления коррозии нефтепромыслового оборудования и тесным образом связать изменение коррозионной активности добываемой продукции на пути ее следования с техникой и технологии добычи и подготовки нефти.

В нефтепромысловой практике редко встречается сероводородная коррозия в «чистом виде». Она часто осложняется попаданием в технологические потоки кислорода из различных источников, в первую очередь – закачка пресной воды в систему ППД, что вызывает ускоренный износ различного оборудования. Попадание кислорода в сточные воды, не содержащие кислород, резко увеличивает их коррозионную активность. Наиболее интенсивной коррозии подвергаются водоводы, перекачивающие сильно минерализованные и содержащие агрессивные газы воды.

Различают несколько видов коррозионных разрушений. Наиболее опасными и широко распространенными в нефтегазодобывающей промышленности являются:

• язвенная коррозия в виде отдельных каверн;

• точечная или питтинговая – в виде множества отдельных локальных точечных разрушений;

• межкристаллитная – распространяющаяся по кристаллам металла;

• коррозионное растрескивание – образование коррозионных трещин в результате наводораживания, коррозионной усталости металла.

Язвенная и точечная коррозия особенно опасны для трубопроводов и резервуаров, работающих под избыточным давлением, поскольку приводят к появлению сквозных отверстий в стенке оборудования.

На протекание коррозионных процессов оказывают влияние различные факторы, главной из которых является компонентная характеристика транспортируемой среды. Наибольший вклад в коррозионную активность сред вносит количество растворенного кислорода, сероводорода и углекислого газа.

По степени агрессивного воздействия на коррозионный процесс сероводород является наиболее сильным стимулятором коррозии. Присутствие даже набольшего количества сероводорода приводит к значительному увеличению скорости коррозии стали. Число порывов водоводов возрастает в семь раз. Продукт коррозии стали в сероводородной среде (сернистое железо) не образует защитной пленки, и скорость сероводородной коррозии не имеет тенденции снижения во времени.

Скорость коррозии трубной стали при прочих равных условиях прямо пропорциональна содержанию кислорода в среде. Однако стимулирующее влияние кислорода зависит, в свою очередь, от наличия агрессивных компонентов, минерализации и температуры среды.

Следующим по агрессивному воздействию на металл оборудования является углекислый газ, который:

1. в результате хорошей растворимости в воде резко увеличивает кислотность среды и активизирует процесс электрохимической коррозии;

2. образовавшаяся углекислота может вызывать разрушение металла путем непосредственного взаимодействия с ним.

практика эксплуатации месторождений показала, что в начальный период разработки добываемая продукция характеризуется низкой коррозионной активностью, что обусловлено и малой растворимостью кислорода в высокоминерализованных водах и практическим отсутствием сероводорода. Но по мере обводнения месторождений и разбавления пластовых вод, появления кислорода и сероводорода в технологических средах скорость коррозии резко возрастает, что приводит к большим осложнениям при эксплуатации оборудования.