2.7 Ұңғымаларды пайдалану кезінде қиындықтармен күресу және оны алдын-алу жөніндегі салтанатты іс-шаралар

Ылғалды газсұйық орта жағдайында жалпы коррозия кернеуден туатын сульфиттік шытынау (КСШ) және сутекпен туындаған шытынау (СТШ).

Жалпы коррозия газсұйық қоспасындағы қышқыл компаненттердің әсеріне, электролиттерге, металдардың электрохимиялық үрдіске тусуінің әсеріне негізделген. Сутектік шытынау кернеусіз метал көлемінде туады және ол металдық емес қосылыстардың болуымен байланысты.

Қысыммен жұмыс істейтін құбырдағы күкіртсутекті ортада созушы кернеулердің әсерінен болатын коррозиялық шытынау берік материалдарды үлкен қиындық тұғызып тұр. СТШ шытынауына қарағанда оның пайда болып жайылуы үшін қалдық және экстремалды әсері керек. СТШ шытынау үшін сияқты КСШ-ның туындауы үшін еркін су мөлшерінің төменгі шегі анықталмаған. Коррозиялық үрдістер жұмыс ортасы мен қабат флюйдтерінің құрамында болатын қышқыл компаненттерінің әсерінен жүреді.

Қарашығанақ мұнайгазконденсат кен орнындағы кәсіпшілік қондырғылардың тұрақты жұмыс істеу үшін келесі іс-шаралар жүргізу СТШ мен КСШ-ға қарсы жоғары тұрақтылығы бар болаттарды қолдану.

Арнайы термоөңдеу әдісімен аппараттағы және құбырлардағы металдардағы ішкі қалдық кернеуді. Дәнекерлеуден кейінгі кернеуді азайту үшін монтажды дәнекерлеу қосылыстарды термиялық өңдеу. Рационалды ингибиторлық қорғаныс технологиясымен үйлесімде тиімді коррозиялық ингибиторларды қолдану.

Күкірсутекті шытынауды қорғану үшін технлогиялық қорғану әдістерімен үйлесімде шытынауға қарсы өте тұрақты болаттар өте тиімді қолданылады.

Құрамында күкірсутек және көмірқышқыл газы бар агресивті ортамен түйісетін қондырғылармен құбыр желілерін жалпы коррозиядан қорғау. Коррозиялы ингибиторларды қолданумен технологиялық әдістер арқылы жүргізіледі.

Жерасты құбыр желілерін топырақ коррозиясынан қорғау үшін катодты полярлау әдісі қолданылады. Қондырғыларды атмосфералық коррозиядан қорғау үшін оларды жабады.

Қолданыстағы химиялық ингибиторлеу жүйесі

Кен орынды игерудуң қазіргі кезеңінде келесі объектілерді ингибиторлық қорғану бойынша іс-шаралар қарастырылған:

• пайдалану ұңғыларын және шлейфтерді; ГКДҚ-3 құбыр желілері мен аппараттарды;

• ГКДҚ-3-тің тазаланбаған газ желілері;

• ГКДҚ-3-ОГӨЗ-дің тазаланбаған газ құбыр желілері;

• Конденсат желілерін кәсіпшілік утелизациялау жүйесінің қондырғылары.

Ұңғыларды лақтыру желілерін қорғау үшін ұңғыларға периодты түрде метанол мен коррозиялық ингибиторлық қоспасы айдалады. Осы қоспа барлық 4 технологиялық тізбектің кірісіне үзілмей беріліп тұрады. Технологиялық тізбектердегі буланатын фазамен түйісетін айырғыштардың беттерін қорғау үшін коррозиялы ингибиторлар қолданылады. Сынама пайдалану кезінде ГКДҚ-2-тің айырудың бірінші саты құбыр желілерін ,шлейттерді , ұңғыларды қорғау үшін Қарашығынақ кәсіпшілігінің пайдалану жағдайларын ескермей және технологиялық талаптарға сай келмеген Хехст А,Г фирмасының ингибиторлары қолданылды.

Импортты ингибиторларды ауыстыру үшін ИД (И-25-Д,И-25-ДМ) және ИКИПГ түріндегі коррозия ингибиторлары ұсынылды. Кейін осы ингибиторларды негізге ала отырып, Қарашығанақ кен орнының жағдайларына сай жаңа ингибиторларды ойлап тапты. ҰҚазіргі кезде коррозия ингибиторларының келесі түрлері қолдануда:

• ұңғыларды, шлейфтарды, блоктар арасындағы байланысты және газды комплексті дайындау қондырғы жабдықтарын қорғау үшін «ИКТ-1» (И-55-Д) маркасіндегі сұйық фазалы ингибиторлар;

• тазаланбаған газдың магистралды газ желілерін, аппараттардың бу кеңістігін және газ желілерін қорғау үшін «Д-4-3» маркасіндегі бу фазасындағы ингибиторлар.

Қолданыстағы коррозия ингибиторлары ароматтық және циклдік қатардың құрамында азоты бар қосылыстар болып табылады. ИКТ-1 сұйық фазадағы қорғаныс әсері-75% кем емес. Күкірсутекпен қаныққан стандартты тұз ерітіндісінде және тұз қышқыл ерітіндісінде И-55-Д ингибиторларының қорғаныс әсері Ст 3сп болаттары үшін 85 % құрайды. Ингибиторлады газ желілерімен технологиялық қондырғыларға енгізу әдісі келесідей: газсұйық қоспасының ағынына тұрақты түрде ингибиторларды енгізу; газсұйық қоспасының ағынына периодты түрде ингибиторларды енгізу; жоғары концентрациялы ингибиторларды көмірсутекті ерітіндісімен ішкі беттерді бір рет өңдеу; газ желілерінің қабырғаларын ингибитор ерітіндісінің көбікті газсұйық құрылымы мен ингибиторлеу; ингибиторлаудың аэрозольдық әдісі.

Ингибиторлеудің технологиялары:

• Қондырғының ішкі бетін сұйық фазалы коррозия ингибиторлармен ингибиторлық ерітіндінің деңгейін көтеру әдісімен пенриодты түрде өңдеу;

• Сұйық фазалы және бу фазалы коррозия ингибиторлары негізінде ингибитор ерітіндісін тұрақты түрде беру.

Коррозиялы агресивті компаненттері бар газконденсатты кенорындарын пайдаланғанда метал бетін соққылы дозамен және коррозия ингибиторларын аз концентрацияда тұрақты түрде беріп өңдеуді қолдану қарастырылған. Пайдалану ұңғыларын ингибиторлеу үшін ОПЭ жобасымен ингиторлық ерітіндіні орталықтан беруді қолдану қарастырылған. Ұңғылар жобаға сәйкес пакерлермен және ингибиторлық клапандармен жабдықталады. Шлейфтердің қорғанысы ұңғыдан газсұйық ағынымен бірге келетін коррозия ингибиторларымен жүреді. Сұйық және бугазды коррозиялық ортада жұмыс істейтін ГКДҚ-ның құбыр желілері мен аппараттарын қорғау үшін сұйық фазалы және бу фазалы ингибиторлар негізінде жасалған ингибиторлық қоспалар қолданылады. Керек жағдайда ингибиторлық қоспалар антипарафинді ерітінділермен бірге беріледі. ГКДҚ-3 тазаланбаған газының газ желелері ингибиторлау үшін ингибитордың метанолды ерітіндісін аэрозольды енгізу әдісі қолданылады. ГКДҚ-3-ОГӨЗ тазаланбаған гсзының құбыр желілерін ингибиторлау технологиясы екі «тығын» поршендерінің көмегімен тұрақты конденсатта немесе метанолда ингибитор ерітіндісін жіберуге негізделген. Кәсіпшілік стоктарды айдау және дайындау жүйелерінің тұрақты жұмысын қамтамасыз ету үшін промстоктарға суда еритін коррозия ингибиторын беру ұсынылған. Осы мақсатпен АПС (алкилпиридиний-сульфат) ингибиторлары қолданылады. Промстоктарда айдау жүйесінің жұмыс ортасында суда еритін ингибитордың болуы СКҚ-ның ішкі бетін, сондай-ақ минирализацияланған күкіртсутекті сұйықтықпен түйісетін аппараттар мен құбыр желілерін коррозиядан қорғайды.

Атмосфералық және топырақ коррозиясынан қорғану

Сыртқы электрохимиялық коррозиядан қорғану үшін құбыр желілері мен ұңғыларды активті және пассивті қорғау қарастырылған. Пассивті қорғаныс ретінде тұйықтаушы қабықшалар қолданылады. Активті қорғаныс КСС-1200 және УКЗВ түріндегі катодты қорғану станцияларымен қамтамасыз етіледі. Қолданыстағы катодты қорғаныс жүйесі ГКДҚ-2, ГКДҚ-3, тазартылған газдың газ желілеріндегі, шлейфтерде орнатылған. . Сұйық және бугазды коррозиялық ортада жұмыс істейтін ГКДҚ-ның құбыр желілері мен аппараттарын қорғау үшін сұйық фазалы және бу фазалы ингибиторлар негізінде жасалған ингибиторлық қоспалар қолданылады.

Гидрат түзілуімен күресу және оны жою іс-шаралары

Қабат жағдайларында газ әрқашан су буымен қанығады. ҚМГКК газында ылғалдылық құрамы 1,96 г/м³ құрайды. Сондықтан осындай кен орындарын игеру кезінде ұңғы оқпанында, газконденсат қоспасының жинау және тасымалдау жүйелерінде, газды дайындау қондырғыларында және алысқа тасымалдайтын құбыр желілерінде белгілі термодинамикалық жағдайлар кезінде газды гидраттар түзіледі. Қарашығанақ кен орнында гидраттың түзілуіне газ құрамында күкіртсутектің (3,82%) және көмірқышқыл газдың (6,57%) болуы себеп болады. Мысалы күкірсутек 0,86МПа қысым және 21,1⁰С температура кезінде гидрат түзе алады. Қарашығанақ кен орнында табиғи газды өндіру кезінде аралас гидраттар түзіледі. Гидраттар көмірсутекпен судың тұрақсыз қосылысы болып келгенімен олар құбыр желілерінің қимасын азайтып, кей жағдайда түгелдей бітеп қалады, технологиялық үрдістің бұзылуына алып келеді.

Жоғарыда айтылғанына байланысты ҚМГКК игерген кезде гидрат түзілуімен күресу және оны жою іс-шаралары жүргізілуі керек. Қолданыстағы гидрат түзілулермен күресу әдістері гидрат түзуші газ бен судың молекулаларының энергетикалық қатынасын өзгертуге негізделген. ҚМГКК-да гидрат түзілумен күресу үшін кең қолданылатын әдістердің біреуін таңдау керек немесе бірнеше әдістерді үйлестіріп қолдану қажет. Олар:

1. Газ ағынын ылғалдан сорбциялау немесе шық нүктесі бойынша темперптураны минималды технологиялық температурадан түсіріп, бұл өз кезегінде су буларының конденсациясын және сәйкесінше гидрат түзілуді болдырмайды, төменгі температурада айыру әдісімен кептіру;

2. Газ ағынына гидрат түзілуге қарсы ингибиторларды енгізу;

3. Газ ағынының температурасын гидраттүзілу температурасынан жоғары ұстау;

4. Газ ағынының қысымын гидраттүзілу қысымынан төмен ұстау;

5. Газдан ауыр көмірсутектерді (C₅₊) алу арқылы газдың тығыздығын азайту.

Гидрат түзілуімен және ылғал коррозиямен күресу үшін ҚМГКК-да газды кептірудің біәрнеше түрін қолдануға болады, оладың негізгілері болып жасанды және табиғи суытуды қолданып төменгі температурада айыру (ТТА), абсорбция (сұйық жұтқыгштармен кептіру), адсорбция (қатты жұтқыштармен кептіру) және комбинирленген әдістер (мысалы, адсорбциямен суытуды үйлестіру) болады. Жоғары қысым (ЖҒ) желісі үшін газдың өзін дроссельдеу (Джоуль-Томпсон эффектісі) арқылы гназды суыту қысым 11,5 МПа түскен кезде температураның қажет төмендеуі үшін газды дроссельдеу арқылы суытуды және сыртқы мұздатқыштар арқылы суытуды үйлестіру керек. Суыту арқылы газды кептірудің барлық кезінде газдан ауыр көмірсутектерден жартылай алынуы жүреді.

Газды абсорбциялық кептіру әдісі кейбір сұйық заттардың ылғалды жұту әдісіне негізделген; Сұйық абсорбенд көптеген талаптарға сай келу керек, олардың негізгілері болып жоғары ылғал сиымдылық, ұлылығы аз болу керек, жеткілікті дәрежеде тұрақты, коррозиялаушы қасиеті жоқ болу керек, сұйық көмірсутектермен газ бойынша төмен еріту қабілеті болу керек және оларда еріуі төмен дәрежеде болу керек, сондай-ақ ригирирацияланудың қарапайымдылығы болу керек. Осы талаптарға жоғары дәрежеде диэтиленгликоль (ДЭГ) мен триэтиленгликоль (ТЭГ) жауап береді. Қатты жұтқыштар(адсорбент) мен газдан ылғалды алу үшін активтендірілген алюминий оксиді, бокситті, флоритті, сликагельді және т.б қолдануға болады. Қарашығанақ газында жоғарымолекулярлы көмірсутектер, күкіртсутектер, өлшенген сұйық және қатты бөлшектер адсорбенттердің жұту қабілетін төмендетеді, сондықтан газ кептірілуге түсерден бұрын айтылған қоспалардан тазарылуы тиіс. Молекулярлы ситаны газды бір уақытта ауыр көмірсутектер мен күкірсутектерден тазалап кептіру үшін қолдануға болады. Олар басқа адсорбеттермен салыстырғанда жоғары жұту қабілетіне ие, жоғары температура мен газ қозғалысының жоғары жылдамдығы кезінде ылғалды жұта алады. Құбыр желілерінде гидрат түзілуімен күресу үшін гидрат түзілуге қарсы ингибиторларды енгізу, газ ағынының температурасын гидраттүзілу температурасына жоғары ұстау және ағын қысымын гидраттүзілу қысымынан төмен ұстауды қолдануға болады.

Қай жағдайдада кез келген әдісті таңдау үшін өндірудің, тасымалдаудың, дайындаудың және газды қолданудың технологиялық жүйелерінде гидрат түзілетін орны мен жағдайын анықтау керек. Таңдау технологиялық мүмкіндіктермен, сондай-ақ жалпы технико-экономикалық талдау нәтижелері бойынша анықталады.

Парафин түзілумен күресу бойынша іс-шаралар

Қазіргі кезде ҚМГКК-да ОПЭ жобасымен қаралған парафин түзілуімен күресу әдістері қолданылуда. Олардың қатарына ұңғы сағасына (тек мұнай ұңғылары үшін), сондай-ақ ГКДҚ-ның технологиялық құбыр желілеріне химиялық реагенттерді енгізу жатады. Парафин түзілуге қарсы ЕС-6426А (Налко/Эксон) реагент-ингибиторды енгізу қазіргі кезде пайдаланылып жатқан 905 мұнай ұңғымасына жүргізіледі.

Реагенттерді енгізу Бран-Люббе фирмасының плунжерлік сораптарымен жүргізіледі. Жаз мезгілінде қоршаған орта температурасы жоғары көтерілетіндіктен парафин түзілуге қарсы ингибиторларды дозасының нормасын 400-ден 200 г/мұнай т.

Тұз түзілулерімен күресу бойынша ұсыныстар

Тұз түзілуінің себептерін анықтау үшін кен орнында гидрохимиялық және гидрогеологиялық жағдайдың өзгерісін зерттеу жүргізіліп жатыр. Пайдалану объектілері бойынша гидрохимиялық және термодинамикалық жағдайларды зерттеу негізінде тұз түзілумен күресу әдісі таңдап алынады. Бұл зерттеулер кезінде ілеспе өндірілетін сулардың жүйенің химиялық теңесімділігін бұзатын тұз түзетін иондармен қанығу себептері анықталған.

Тұз түзілумен күресу әдістерінің ішінен мыналар тиімді деп ұсынылады: селективті тұйықтау немесе өндіру ұңғыларындағы су ағынын шектеу; шегендеу тізбегімен цементті жабындыдағы бұзылыстарды жою; суды тұз түзілуге қарсы реагент-ингибиторларымен өңдеу.

Карбонатты шөгінділерді жою үшін тұз қышқылымен өңдеуді қолдану керек. Гипс шөгінділерін жою үшін каустикалық сода ерітіндісімен өңдеу қажет, кейін үрдістен кейінгі өнімдерді жою үшін кальций гидрооксидін (Са(ОН)2) қолданған жөн немесе тұз қышқылымен қолдануға болады. Ұңғыларды химиялық өңдеу ИСКҚ (иілгіш сорапты-компрессорлы құбырлар) көмегімен іске асады.