تحقیق درباره خوردگی در چاه های نفت و گاز

تحقیق درباره خوردگی در چاه های نفت و گاز

مقدمه
از سال 1950 به بعد، صنعت بهره برداري و استخراج نفت و گاز ، پيشرفت هاي زيادي كرده است. متاسفانه اين پيشرفت ها منجر به بروز خوردگي ها و شكست هاي شديدتري نيز شده است . سيستم هاي بهره برداري ثانويه به وسيله بخار، گاز و پليمر ها باعث بروز شكست هاي غير منتظره اي در قطعات شده است.
با كمتر شدن منابع و ذخاير نفت و گاز، نياز به حفر چاه هاي عميق تر، روز به روز افزون تر مي گردد. با عميق تر شدن چاه ها ، فشار و دماي انتهاي چاه نيز افزايش مي يابد و بديهي است كه مشكلات ناشي از خوردگي نيز افرايش يابد، بطوري كه گزارش شده است ، امروزه چاه هايي با عمق (9100m) 30000 ft و دماي (400-500 F) 200-260 C نيز حفر مي شوند. خوشبختانه با پيشرفت علم و تكنولوژي در صنايع مختلف از جمله استخراج نفت و گاز ، پيشرفت هاي جالبي نيز در زمينه روش هاي مانيتورينگ ( پايش ، ديده باني) و كنترل خوردگي ، صورت گرفته است . بروز چنين حالتي باعث مي شود كه نياز به مهندسين خوردگي محسوس تر از قبل شود. با اين وجود بايد اعتراف كرد كه هرچقدر هم كه روش هاي خوردگي ، پيشرفت كنند باز هم شكست ها و خوردگي هايي بروز مي كند كه نشانگر اين مهم است كه شناخت خوردگي و روش هاي كنترل آن ، باعث كاهش خسارات مي گردند نه توقف آنها!

تحقیق درباره خوردگی در چاه های نفت و گاز
بطور كلي خوردگي هايي كه در چاه ها و وسايل مرتبط با آن رخ مي دهند بسيار شبيه به خوردگي هاي خطوط لوله مي باشند. با اين تفاوت كه شرايط فشار و دما، بيشتر و طبيعتا خوردگي هاي شديدتري رخ مي دهد. (24و 25)
بطور كلي مراحل استخراج را به دو دسته تقسيم مي كنند. يكي بهره برداري اوليه و ديگري بهره برداري ثانويه . در بهره برداري اوليه ، فشار ذخاير نفتي به حدي است كه قادر است نفت را به سطح زمين منتقل كند. مخازن گاز نيز معمولا جزء اين نوع بهره برداري قرار مي گيرند، چرا كه فشار گاز در ذخاير ، همواره بيشتر از فشار اتمسفر مي باشد. هنگامي كه مخازن نفتي دچار افت فشار شدند ( پس از گذشت سالها) به كمك تكنيك هاي مختلفي نفت را به سطح زمين مي رسانند. در حقيقت در بهره برداري ثانويه، با اعمال فرآيندهاي جانبي ، به صورت مصنوعي ( نه طبيعي) باقيمانده نفت را استخراج مي كنند. تجربه نشان داده است كه بهترين تكنيك ها تحت بهترين شرايط قادرند تا 80% نفت موجود در مخازن را استخراج كنند. متداول ترين روش هاي بهره برداري ثانويه عبارتند از : تزريق گاز (معمولاCO2) ، تزريق آب ( معمولا آب استخراج شده از خود چاه استفاده مي شود، انتخاب مواد جهت تجهيزات تزريق آب در چاهها بر اساس NACE RP0475 انجام مي گيرد) و پمپاژ كردن ، لازم به ذكر است كه ساختمان و طراحي انتهاي چاه تاثير زيادي بر روي نحوه تزريق ممانعت كننده هاي خوردگي مي گذارد ( اصلي ترين روش جنت كنترل خوردگي در تجهيزات داخل چاه ، تزريق ممانعت كننده هايي با پايه نيتروژن / فسفر / گوگرد [N/P/S] مي باشد). لازم به ذكر است كه مشخصات لوله هاي حفاري در API 5D موجود است در حاليكه مشخصات تيوب و جداره هاي چاه در API 5CT موجود مي باشد. (24و25)

انواع خوردگي

تحقیق درباره خوردگی در چاه های نفت و گاز

بطور كلي خوردگي در تجهيزات در چاه هاي نفت و گاز ، بسيار شبيه به خوردگي خطوط انتقال مي باشد با اين تفاوت كه به دليل وجود دما و فشار بيشتر، خوردگي ها كمي شديدتر مي باشند. قبل از مطالعه گونه هاي خورنده در چاه ها ، لازم است كه بطور مختصر درباره فازهاي مختلف صحبت شود. بطور كلي در چاه ها با سه فاز آب / گاز / نفت مواجه هستيم . چاه هاي گاز حاوي هيدروكربنهاي گازي ( متان {ماده غالب حدود 805} + اتان + پروپان + بوتان) و آب ( بصورت مايع و بخار كه با كاهش دما و فشار در حين بالا آمدن از تيوب چاه ، كندانس مي شود) و نفت ( كه شامل ميعانات گازي {پروپان و بوتان} نيز مي شود) مي باشند. چاه هاي نفت نيز حاوي هيدروكربنهاي مايع و آب و مقداري گاز ( متان و اتان) مي باشند. لازم به ذكر است كه همواره عناصر مضري نظير CO2,H2S3و نمك ، در چاه ها موجود مي باشند كه معمولا مقداري از آنها در آب چاه حل مي شوند.(23)

خوردگي ميكروبي
ميكروارگانيزم هاي موجود در كانال ، آب ( آب دريا، آب خنك كننده و …) و يا خاك ، نه تنها باعث بروز خوردگي در خطوط لوله خواهند شد، بلكه پتانسيل حفاظت ( در حفاظت كاتدي) را نيز تغيير مي دهند. باكتري ها ، انواع مختلفي داشته كه جهت سهولت كار ، آنها را به دو گروه 1 SRB, 2 SRB تقسيم ميكنند. انواع SRB، بي هوازي بوده و با مصرف كردن سولفات، توليد سولفيد( سولفيد هيدروژن، H2S) كرده و باعث افزايش خوردگي و تغيير پتانسيل حفاظت ( ودر نتيجه ، پيچيده شدن و مشكلتر شدن اعمال حفاظت كاتدي) مي شوند. باكتريهاي SOB، هوازي بوده و با مصرف سولفيدها ، توليد سولفات ( مثل اسيد سولفوريك) مي كنند. اين نوع باكتري قادر است كه درصد اسيد سولفوريك را در سطح فولاد، تا ميزان 10% نيز افزايش دهد. بديهي است كه تحت چنين شرايطي ، خوردگيهاي شديدي در خطوط لوله ، رخ خواهد داد. خوردگيهاي ميكروبي ، بطور معمول بصورت

تحقیق درباره خوردگی در چاه های نفت و گاز

پسورد فایل: www.bazaarfile.ir

مطالعه بیشتر