101. Способы защиты оборудования от коррозии в нефтедобыче.

Коррозия – это разрушение металлов вследствие химического или электрохимического взаимодействия их с внешней коррозионной средой.

Скорость коррозии обычно выражается числом граммов металла, разрушенных в течение часа или года на площади 1 м² или величины распространения вглубь металла (мм/год).

Различают общую и местную коррозию.

К общей относят электрохимическую коррозию, продукты которой не остаются на поверхности металла.

Общая коррозия может быть равномерной и неравномерной. Равномерная коррозия – наименее опасный вид при условии, что ее скорость не превышает норм.

Потери при коррозии компенсируются припуском металла к расчетным размерам деталей оборудования.

Припуск металла на коррозию дают в случаях:

1. давление больше 25 атм, независимо от группы стойкости металла;

2. пре давлении меньше 25 атм при глубинном показателе скорости коррозии более 1 мм/г.

Разновидности местной коррозии:

а) пятна, язвы, точки (питтинг);

б) избирательная коррозия

• компонентно-избирательная

• структурно-избирательная (разрушается ферритное составляющее серых чугунов)

в) межкристаллическая коррозия – растворение металла по границам зерен

г) коррозионное растрескивание

д) подповерхностная коррозия

Для защиты от коррозии применяют: ингибиторы коррозии, металлические покрытия, неметаллические покрытия и электрохимическую защиту.

В нефтедобыче применяют следующие методы защиты:

1. обсадная колонна – это наиболее ответственная часть скважины. Поэтому для защиты от коррозии ее изолируют диэлектрическими материалами

2. в затрубное пространство заливают буферную жидкость, содержащую бактерицид и поглотитель кислорода

3. производят технологические мероприятия такие, как снижение в межтрубном пространстве давления в газовой среде

4. проводят ингибирование

5. проводят герметизацию резьбовых соединений НКТ ингибированными смазками

НКТ можно делать из алюминиевых сплавов, но при минерализации пластовых вод до 5,70 г/л.

90. Расчет вертикального гравитационного сепаратора по газу.

Расчет сепараторов. Состав фаз в сеп-ре регулируется изменением Р и Т. Суммарное кол-во газа обводненного и растворённого, поступающего на 1-ю ступень сепарации определяется по ф-ле: V=Г*Q_н, V=[м3/сут]. Г- газовый фактор, м3/м3, Q_н- дебит по нефти. Если нефть добывается с водой то V=Г(1-W/100)Qн. Найдём кол-во раст-го газа после 1-й ступени: Vр=αP₁Qн (не учитывается обводнённость). Где α- к-т растворимости газа в нефти при P₁ и Т в 1-й ступени [1/Па]. V₁ =V-Vр= (Г-α*р₁)Q_н; V₂ =α(р₁-р₂)Qн – во 2-й ступ.; V_n =α(р_n-1-р_n)Q_н – в n-й ступени.

Расчет вертикального гравитационного сепаратора по газу.

Если Uг <Uч осаждаются жидкие и твердые частицы U_г=VP₀TZ / (86400FPT₀)= 5,4*10^-3VTZ / (D²P) [м/с] – скорость подъёма газа в сепараторе вертикальном. F – площадь сечения сепаратора; T – абс. тем-ра в сепараторе; D – внутр. диам- р; P – давление в сепараторе; V – дебит газа при норм. условиях.

Найдем скорость осаждения твердой частицы, имеющей форму шара по ф-ле Стокса:

U_ч=d²(ρ_н-ρ_г)g/18μ_г d=10^-4 – диаметр частицы.

За положит. направление принимаем направление вниз, частицы выпадают при след условии: υ_выпад=υ_{осажд част} – υ_г >0. На практике при расчетах принимается, что U_ч=1,2υ_г. Затем

d²(ρ_н-ρ_г)g/(18ρ_г*υ_г)=1,2*5,4*10^-3*VT/(D²*P)*z.

V=84*D²P*d²(ρ_н-ρ_г)/(Т*ν_г*ρ_г*z) – пропускная способность вертикального сепаратора.

Расчет сепараторов. Расчет вертикального гравитационного сепаратора по жидкости

Суть расчета: скорость подъема жид-ти υж должна быть < скорости всплывания газовых пузырьков Uг, иначе газ не будет отделяться от нефти (υж<υг). всплывание газ пузырьков: υг=d² (ρн – ρг)g/μж. υж = Qж/(86400F). Qж=86400*0,785*D²*d²(ρж – ρг)/18μж. Плотность газа в условиях сепаратора: ρг = ρ0*Р*Т/(Р0*Т0*z). Р, Т – в сепараторе, Р0, Т0 – в норм условиях