Исследование коррозионных процессов бурового оборудования в жидкостях заканчивания скважин

В процессе исследования были рассмотрены и проанализированы основные факторы, влияющие на потерю массы металлических пластин. Исследована эффективность ингибиторов в различных средах. Изучены существующие разновидности коррозии. Описаны методики проведенных экспериментов, проведена обработка полученных данных. Проанализированы и выявлены закономерности потери массы при одинаковой температуре в одной среде, но при различных концентрациях.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 14
1. Аналитический обзор литературы…………………………………………………………….. 16
1.1 Виды коррозии……………………………………………………………………………………….. 16
1.1.2 Виды коррозии по механизму процесса ……………………………………………….. 17
1.1.3 Виды коррозии в зависимости от типа агрессивной среды ……………………. 18
1.2 Методы борьбы с коррозией на нефтепромысловом оборудовании …………. 27
1.2.1 Коррозия оборудования систем поддержания пластового давления …….. 33
1.2.2 Требования к антикоррозионной защите оборудования при эксплуатации
скважин……………………………………………………………………………………………………….. 36
1.3 Коррозионные поражения подземного оборудования. …………………………….. 38
1.3.1 Основные виды коррозии УЭЦН……………………………………………………….. 42
1.3.2 Разновидности локальной коррозии …………………………………………………….. 43
1.4 Жидкости заканчивания скважин …………………………………………………………… 45
1.4.1 Буровой раствор ………………………………………………………………………………….. 45
1.4.2 Буферная жидкость ……………………………………………………………………………… 49
1.4.3 Тампонажный раствор …………………………………………………………………………. 51
2. Экспериментальная часть …………………………………………………………………………. 56
2.1 Методика лабораторных испытаний ……………………………………………………….. 57
2.2 Оборудование, материалы и реактивы, используемые для проведения
эксперимента. ……………………………………………………………………………………………… 57
2.3 Подготовка измерений ……………………………………………………………………………. 58
2.4 Проведение испытаний …………………………………………………………………………… 58
2.5 Расчёт результатов измерений ………………………………………………………………… 59
2.6 Анализ полученных экспериментальных данных ……………………………………. 59
2.7 Результаты и их обсуждение …………………………………………………………………… 59
2.7.1 Результаты измерений по наблюдению потери массы металлических
образцов в солях различных концентраций при комнатной температуре ………. 60
2.7.2 Результаты измерений по наблюдению потери массы металлических
пластин в соли 25% раствора NaCl с образцами ингибиторов при комнатной
температуре …………………………………………………………………………………………………. 65
2.7.3 Результаты измерений по наблюдению потери массы металлических
пластин в 12% растворе кислоты HCl с образцами ингибиторов при комнатной
температуре …………………………………………………………………………………………………. 66
2.7.4 Результаты измерений по наблюдению потери массы металлических
пластин в глинистом растворе с образцами ингибиторов при комнатной
температуре …………………………………………………………………………………………………. 68
2.8 Вывод по экспериментальной части ……………………………………………………….. 69
3. Социальная ответственность ………………………………………………………………….. 70
3.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности …………. 71
3.2 Производственная безопасность. Анализ опасных и вредных
производственных факторов ………………………………………………………………………… 72
3.2.1 Анализ вредных производственных факторов и мероприятия по их
устранению …………………………………………………………………………………………………. 74
3.2.2 Анализ опасных производственных факторов и мероприятия по их
устранению …………………………………………………………………………………………………. 78
3.3 Экологическая безопасность …………………………………………………………………… 81
3.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях (ЧС) ………………………………………… 83
4 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение ……. 88
4.1SWOT-анализ ………………………………………………………………………………………….. 88
4.2 Планирование научно-исследовательской работы …………………………………… 90
4.2.1 Структура работы в рамках научного исследования …………………………….. 90
4.2.2 Определение трудоемкости выполнения работ …………………………………….. 91
4.2.3 Разработка графика проведения научного исследования ………………………. 92
4.3 Бюджет научно-технического исследования …………………………………………… 95
4.3.1 Расчет материальных затрат научно-технического исследования …………. 95
4.3.2 Основная заработная плата исполнителей темы……………………………………. 95
4.3.3 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) …………….. 97
4.3.4 Формирование бюджета затрат научно-исследовательского проекта ……. 98
4.3.5 Оценка эффективности применения различных брейкерных систем …….. 98
Заключение ……………………………………………………………………………………………….. 100
Список используемой литературы ……………………………………………………………… 101
Приложение I …………………………………………………………………………………………….. 107

В результате комплекса проведенных теоретических и экспериментальных
исследований были сделаны следующие выводы:
Исследованные стальные пластины в водных растворах различных солей
разной концентрации имеют следующие особенности:
Наибольшая коррозионная активность, выраженная в потере массы
пластин, наблюдается в растворе соли NaCl с концентрацией 25%.
Наименьшая коррозия наблюдается в растворе соли CaCl2 с концентрацией
10%.
Наиболее эффективными и стабильными антикоррозионными свойствами
в течение длительного времени обладает ингибитор коррозии образца №1.
Антикоррозионные свойства ингибиторов коррозии в растворе соли NaCl
и кислоте HCl всех образцов лучшим образом проявляются в начальный период
времени.
Антикоррозионные свойства ингибиторов коррозии в глинистом растворе
лучшим образом проявляются по истечении первого периода времени в течение
4 дней.
Действие ингибитора «образец №3» несколько хуже в сравнении с
другими исследованными ингибиторами коррозии.

1.Козлов В.А. Основы коррозии и защиты металлов: учебное пособие /
В.А. Козлов, М.О. Месник – Иваново, 2011. – 177 с.
2.Ивановский В.Н. Коррозия скважинного оборудования и способы
защиты от неё / В.Н. Ивановский // Коррозия «Территория НЕФТЕГАЗ». – 2011.
– №1. – С. 18-25.
3.Азаренов Н.А. Коррозия и защита металлов. Часть I. Химическая
коррозия металлов: учебное пособие / Н.А. Азаренов, С.В. Литовченко, И.М.
Неклюдов, П.И. Стоев – Харьков: ХНУ, 2007. – 187 с.
4.Фархутдинова А.Р. Составы ингибиторов коррозии для различных
сред / А.Р. Фархутдинова, Н.И. Мукатдисов, А.А. Елпидинский, А.А. Гречухина
// Вестник Казанского технологического университета. – 2013. – №4. – С. 272-276.
5.Вайншток С.М. Трубопроводный транспорт нефти / С.М. Вайншток
– М.: ООО «Недра–Бизнесцентр», 2006. – 621 с.
6.Федин Д.В. Сравнительный анализ экономической эффективности
методов повышения эксплуатационной надежности промысловых трубопроводов
/ Д.В. Федин, А.Ф. Бархатов, А.А. Вазим // Известия Томского политехнического
университета. – 2012. – № 6. – C. 32- 35.
7.Мустафин Ф.М. Обзор методов защиты трубопроводов от коррозии
изоляционнымипокрытиями/Ф.М.Мустафин//Нефтегазовоедело
[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.ogbus.ru/authors/Mustafin/
Mustafin_3.pdf, свободный.
8.Кузнецов Ю.Н. Возможности защиты ингибиторами коррозии
оборудования и трубопроводов в нефтегазовой промышленности / Ю.Н.
Кузнецов, Р.К. Вагапов, Р.В. Игошин // Коррозия «Территория НЕФТЕГАЗ». –
2010. – № 1. – С. 38-41.
9.Тимонин В.А. Технико-экономические аспекты проблемы коррозии /
В.А Тимонин // Антикор– Гальваносервис: Труды Междунар. Научно-практ.
конф.
– М., 2007. – С. 54–57.
10. ГребеньковаГ.Л. Анализработоспособности коррозионно-
стойкихтрубопроводов/Г.Л.Гребенькова,Е.Н.Сафонов,Р.Р.
Терегулов, В.И. Агапчев // Нефтегазовое дело [Электронный ресурс]. –
http://www.ogbus.ru/authors/Grebenkova/Grebenkova_1.pd f, свободный.
11. Мукатдисов Н.И. Исследование неклассических катионных ПАВ как
компонентов ингибитора коррозии
12. / Н.И. Мукатдисов, А.Р. Фархутдинова, А.А. Елпидинский // Вестник
Казанского технологического университета. – 2013. – №14. – С. 212-215.
13. Гречнев Н.П., Кузнецов Н.П. Опыт применения ингибитора коррозии
«Север 1» для защиты нефтепромыслового оборудования системы ППД /
Проблемы защиты нефте- и газопромыслового оборудования и со- оружений от
коррозии: Тез.докл. Всесоюзн. научно-техн. совещ. – Тюмень. – 1983.-С. 26-27
14. Роде Ф. Л.. Измерение скорости коррозии внутренней поверхности
труб. / OilandGasJ. – 1957. – 55.-Vol. 55. – No. 26. – P. 147 – 149. // РЖХимия. – 1958.
– 36636.
15. Лабораторныеисследованиякоррозии,вызываемыеводой,
содержащейся в малосернистой нефти. / Corrosion. – 1957. – Vol.13. – No. 11.—
Р.69-71. //РЖХимия. – 1959. – 15713.
16. Роднерс В.Ф. Определение величины рН воды нефтяных скважин. /
Corrosion. – 1956. – Vol.12. – No. 12. – P. 19 – 25. // РЖХимия. – 1957.
17. Ингибиторыкоррозииметаллов.Сборникнаучных трудов
МГПИ им. В.И. Ленина (Кафедра общей и аналитической химии) 1979, 123-124с.
18. СаакиянJI.С., Ефремов А.П., Соболева И.А.идр. Защита
нефтепромыслового оборудования от коррозии. Справочник рабочего – М.:
Недра, 1985.-С.206.
19. Тюльпаков Д.Б., Биккинеев Р.Х., Галахов М.В. Синтез амидо- эфиров
фосфорной кислоты на основе фторированных эфиров / РЖХимия. – 1990. –
19Ж464.
20. Микробная коррозия и ее возбудители / Андреюк Е.И., Билай В.И.,
Коваль Э.З., Козлова И.А. – Киев: Наукова думка. – 1980. – С. 288.
21. Некоторыеаспектыборьбысмикробиологическойкоррозией
нефтепромыслового оборудования и трубопроводов / И.В. Стрижевский // Серия
«Коррозия и защита в нефтегазовой промышленности». – М.: ВНИИОЭНГ. – 1979. –
С. 56.
22.Абдуллин, И.Г. Коррозия нефтегазового и нефтегазопромыслового
оборудования: Учебное пособие [Текст] / И.Г. Абдуллин, С.Н. Давыдов, М.A. Ху-
дяков, М.В. Кузнецов. – Уфа: Изд. Уфимс. нефт. ин-та, 1990. – 72 с.
23.Гутман, Э.М. Защита нефтепромыслового оборудования от коррозии
[Текст] / Э.М. Гутман, К.Р. Низамов, М.Д. Гетманский, Э.А. Низамов и др. – М.:
Недра, 1983. – 235 с.
24. Каплан, Л.С. Особенности эксплуатации обводнившихся скважин по-
гружными центробежными насосами [Текст] / Л.С. Каплан. – М.: ВНИИОЭНГ,
1980. – 77 с.
25. Саакисян, Л.С. Защита нефтепромыслового оборудования от
коррозии: Справочник рабочего [Текст] / Л.С. Саакисян, А.П. Ефремов, И.А.
Соболева и др. – М.: Недра, 1985. – 206 с.
26. Тронов, В.П. Очистка вод различных типов для использования в
системе ППД [Текст] / В.П. Тронов, А.В. Тронов. – Казань: Фэн. 2001. – 560 с.
27. Коршак, А.А. Основы нефтегазового дела. Учебник для ВУЗов
[Текст] / А.А. Коршак, А.М. Шаммазов. – Уфа.: ООО «ДизайнПолиграфСервис»,
2001. – 544 с.
28. Кудинов, В.И. Основы нефтегазового дела [Текст] / В.И. Кудинов. –
Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований, 2004. – 720 с.
29.Зейгман, Ю.В. Эксплуатация систем поддержания пластового
давления при разработке нефтяных месторождений: учебное пособие [Текст] /
Ю.В. Зейгман. – Уфа: Изд-во УГНТУ, 2007. – 232 с.
30. Карюхина, Т.А. Химия воды и микробиология [Текст] / Т.А.
Карюхина, И.Н. Чурбанова. – М.: Стройиздат, 1974. – 216 с.
31. Возная, Н.Ф. Химия воды и микробиология [Текст] / Н.Ф. Возная. –
М.: Высшая школа, 1979. – 340 с.
32. Акимов, В.Н. Стандартные термины в водном хозяйстве [Текст] / В.Н.
Акимов; под ред. Н.Н. Михеева. – М.: НИА-Природа, 1999. – 140 с.
33.Алексеев, Л.С. Контроль качества воды: Учебник [Текст] / Л.С.
Алексеев. – М.: ИНФРА-М, 2007. – 154 с.
34. Ли, А.Д. Борьба с образованием сероводорода в нефтяных пластах при
заводнении [Текст] / А.Д Ли, П.И. Полюбай. – М.: ВНИИОЭНГ-ТНТО, 1974. – 87 с.
35. Сулин, В.А. Воды нефтяных месторождений СССР [Текст] / В.А.
Сулин. – M.-Л., ОНТИ, Главн. ред. горн.-топливн. литературы, 1935. – 367 с.
36. Алексеев, Л.С. Улучшение качества мягких вод [Текст] / Л.С. Алексе-
ев, В.А. Гладков. – М.: Стройиздат, 1994. – 152 с.
37. Саакиян JI.C. Ефремов А.П. Защита нефтегазопромыслового
оборудования от коррозии. М., Недра, 1982г., 227с.
38. Гетманский М.Д., Еникеев Э.Х. Электрохимические методы подбора
и оценки эффективности ингибиторов коррозии для высокоагрессивных сред. М.,
РНТС ВНИИОНГ. Обзорная информация.
39. «Борьба с коррозией и охрана окружающей среды» 1986, вып.9, 71с.
40. Миронов Е.А. Закачка сточных вод нефтяных месторождений в
продуктивные и поглощающие горизонты. М., Недра, 1986, 169с.
41. ГоникА.А. Динамика ипредупреждениенарастания
коррозивности сульфатсодержащей пластовой жидкости в ходе разработки
нефтяных месторождений. Защита металлов, 1998, т.34, №6, 656- 660с.
42. Martin Chaplin. Water Structure and Behavior: Guar Gum. London South
Bank University. April 2012.
43. Lynn A. Kuntz. Special Effects With Gums. Food Product Design.
December 1999.
44. New fluid technology allows fracturing without internal breakers / J. Weaver,
E. Schmelzl, M. Jamieson, G. Schiffner // SPE Gas Technology Symposium. – 2002.
45. Economides M. J. Reservoir Stimulation / M. J. Economides, K. G. Nolte.
– John Wiley & Sons, Inc., 2000.
46. Reza Barati Ghahfarokhi. Fracturing fluid cleanup by controlled release
of enzymes from polyelectrolyte complex nanoparticles / PhD dissertation. –
University of Kansas, USA. – 2010.
47. «Защита -98». Тез.докл. секция №3. М., июнь (8-11) 1998. 43с.
48. СорокинГ.М.,ЕфремовА.П.,СаакиянЛ.С.Коррозионно-
механическое изнашивание сталей и сплавов. Нефть и газ, 2002г 105-165с
49. Причиныипредупреждениелокальнойкоррозии
нефтепромыслового оборудования. «Коррозия и защита в нефтегазовой
промышленности» обзорная информация ВНИИОНГ, М., 1980
50. ГОСТРИСО26000-2012.Руководствопосоциальной
ответственности. – М: Стандартинформ, 2014. – 23 с.
51. ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация.
52. ГОСТ12.1.003-83(1999)ССБТ.Шум.Общиетребования
безопасности. Стандартинформ, 1999. – 25 с.
53. СП 51.13330.2011. Защита от шума.
55. Типовая инструкция по охране труда для лаборанта химического
анализа / Охрана труда в России (электронный ресурс). Режим доступа:
свободный. URL: https://ohranatruda.ru/ot_biblio/norma/392170/ (дата обращения:
08.04.2021).
56. ГОСТ 12.0.003-2015 ССБТ. Опасные и вредные производственные
факторы. Классификация.
57. ГН 2.1.5.1315-03 Предельно допустимые концентрации (ПДК)
химических веществ в воде водных объектов хозяйственно-питьевого и
культурно-бытового водопользования.
58. ГН 2.2.5.3532-18 Предельно допустимые концентрации (ПДК)
вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
59. СанПиН2.2.1/2.1.1.1278-03Гигиеническиетребованияк
естественному,искусственномуисовмещенномуосвещениюжилыхи
общественных зданий.
60. ГОСТ12.1.038-82ССБТ.Электробезопасность.Предельно
допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.
61. ГОСТР12.1.019-2017ССБТ.Электробезопасность.Общие
требования и номенклатура видов защиты.
62. СанПиН 2.2.4.548-96 Физические факторы производственной среды.
Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.
63. Воздействие тока на организм человека / АО Энергетик (электронный
ресурс).Режимдоступа:свободный.URL:http://www.energetik-
ltd.ru/statii/statii6/vozdeystvie_toka_na_organizm_cheloveka(датаобращения:
10.04.2021).
64. Правила устройства электроустановок (ПУЭ).
65. ГОСТ 12.4.011-89 ССБТ. Средства защиты работающих. Общие
требования и классификация.
66. Безопасность жизнедеятельности и защита окружающей среды
(техносферная безопасность): учебник для бакалавров / С.В. Белов. – 4-е изд.,
перераб. и доп. – М.: Издательство Юрайт; ИД Юрайт, 2013. – 682 с.
67. СП 12.13130.2009 Определение категорий помещений, зданий и
наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.
68. Инструкция о мерах пожарной безопасности в научно-инновационной
лаборатории «Буровые промывочные и тампонажные растворы».
69. Должностная инструкция лаборанта (электронный ресурс). Режим
доступа:свободный.URL:https://hr-portal.info/job-description/dolzhnostnaja-
instrukcija-laboranta (дата обращения: 04.05.2021).