41
Центр гидравлики Центр гидравлики трубопроводного трубопроводного транспорта транспорта

Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Центр гидравлики трубопроводного транспорта. Задачи Центра. формирование перспективных научных направлений в области механики и гидродинамики многофазных сред, включая решение актуальных проблем повышения надежности трубопроводного транспорта углеводородного сырья. Структура Центра. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Центр гидравликиЦентр гидравликитрубопроводного трубопроводного

транспортатранспорта

Page 2: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Задачи ЦентраЗадачи Центра

формирование перспективных формирование перспективных научных направлений в области научных направлений в области механики и гидродинамики механики и гидродинамики многофазных сред, включая многофазных сред, включая решение актуальных проблем решение актуальных проблем повышения надежности повышения надежности трубопроводного транспорта трубопроводного транспорта углеводородного сырьяуглеводородного сырья

Page 3: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Структура ЦентраСтруктура Центра

руководстворуководство

отдел отдел

«Гидродинамика «Гидродинамика трубопроводного трубопроводного

транспорта транспорта углеводородного углеводородного

сырья»сырья» зав. отделомзав. отделом – 1 – 1 гл. научн. сотр. – 0,5гл. научн. сотр. – 0,5 вед. научн. сотр. – 2вед. научн. сотр. – 2 инженер – 2инженер – 2

отделотдел

«Надежность «Надежность трубопроводного трубопроводного

транспорта транспорта газожидкостных газожидкостных

смесей»смесей»зав. отделом – 0,5зав. отделом – 0,5 гл. научн. сотр. – 1гл. научн. сотр. – 1 ст. научн. сотр. – 1ст. научн. сотр. – 1 мл. научн. сотр. – 0,5мл. научн. сотр. – 0,5 инженер – 3инженер – 3

отделотдел

«Динамика «Динамика трубопроводов»трубопроводов»

зав. отделом – 0,5зав. отделом – 0,5 гл. научн. сотр. – 1,5гл. научн. сотр. – 1,5 вед. научн. сотр. – 0,5вед. научн. сотр. – 0,5

Page 4: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Состав ЦентраСостав Центра

член-корреспондент РАН – 1член-корреспондент РАН – 1 академик АН РБ – 1академик АН РБ – 1 член-корреспондент АН РБ – 1член-корреспондент АН РБ – 1 доктора наук – 6доктора наук – 6 кандидаты наук – 9кандидаты наук – 9

Page 5: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Финансирование ЦентраФинансирование Центрагидравлики трубопроводного гидравлики трубопроводного

транспортатранспорта

Общий объем финансирования – 6 783 700 руб., Общий объем финансирования – 6 783 700 руб., в том числев том числе

бюджет РБ – 3 214 100 руб.бюджет РБ – 3 214 100 руб.

внебюджетные источники внебюджетные источники

(хоз. договора) - 3 569 600 руб.(хоз. договора) - 3 569 600 руб.

Page 6: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Проведена оптимизация штата центра:Проведена оптимизация штата центра:

общая штатная численность с 2009 г. общая штатная численность с 2009 г.

составляет составляет 1616 единиц ( единиц (сокращена сокращена 1 1 штатная штатная единица), единица),

количество основных работников – количество основных работников – 9,7 единиц9,7 единиц, ,

количество совместителей – количество совместителей – 6,3 единицы6,3 единицы..

Page 7: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Подготовка кадровПодготовка кадров

защищена 1 кандидатская диссертациязащищена 1 кандидатская диссертация

Page 8: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Сотрудниками Центра опубликовано:Сотрудниками Центра опубликовано:

- в центральной печати – 15 статей,- в центральной печати – 15 статей,- монографий- монографий – 1,– 1, - тезисов докладов – 33,- тезисов докладов – 33,- получены патенты – 2.- получены патенты – 2.

УУчастие в организации и проведении частие в организации и проведении 20 совещаний, конференций, 20 совещаний, конференций, симпозиумов.симпозиумов.

Page 9: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Коллектив сотрудников Центра:Коллектив сотрудников Центра:

ФАРИТОВ А.Т., ХУДЯКОВА Л.П., ФАРИТОВ А.Т., ХУДЯКОВА Л.П., РОЖДЕСТВЕНСКИЙ Ю.Г., ЗИННАТУЛЛИН А.К. РОЖДЕСТВЕНСКИЙ Ю.Г., ЗИННАТУЛЛИН А.К.

награждены Премией имени академика И.М. Губкина.награждены Премией имени академика И.М. Губкина.

Высшая общественная награда в нефтегазовом Высшая общественная награда в нефтегазовом комплексе страны получена за разработку и внедрение комплексе страны получена за разработку и внедрение программного обеспечения для управления программного обеспечения для управления эксплуатацией трубопроводов нефтедобывающего эксплуатацией трубопроводов нефтедобывающего предприятияпредприятия

Page 10: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Научная деятельность ЦентраНаучная деятельность Центрапо итогам 2009 годапо итогам 2009 года

Совершенствование методов реофизических исследований аномальных жидкостей применительно к технологическим задачам трубопроводного транспорта

Исследование механизма разрушения металла труб под действием статической нагрузки, возникающей при эксплуатации магистральных нефтепроводов

Динамика и статика трубопроводов при различных краевых условиях, распределениях масс и действующих сил; модели и решения упругопластического поведения материалов

Разработка теоретических основ обеспечения безопасности элементов трубопроводных систем с технологическими, конструктивными и эксплуатационными несплошностямиАнализ моделей, прогнозирующих коррозионные разрушения при движении многофазных потоков

Page 11: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ДИНАМИКА И СТАТИКА ТРУБОПРОВОДОВ ДИНАМИКА И СТАТИКА ТРУБОПРОВОДОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ КРАЕВЫХ УСЛОВИЯХ, ПРИ РАЗЛИЧНЫХ КРАЕВЫХ УСЛОВИЯХ,

РАСПРЕДЕЛЕНИЯХ МАСС И ДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ; РАСПРЕДЕЛЕНИЯХ МАСС И ДЕЙСТВУЮЩИХ СИЛ; МОДЕЛИ И РЕШЕНИЯ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО МОДЕЛИ И РЕШЕНИЯ УПРУГОПЛАСТИЧЕСКОГО

ПОВЕДЕНИЯ МАТЕРИАЛОВПОВЕДЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ

Руководитель темы – член-корреспондент РАН М.А. ИльгамовРуководитель темы – член-корреспондент РАН М.А. Ильгамов

Цель работы - Цель работы - решение задач:

1.1.Построение математической модели колебательных движений Построение математической модели колебательных движений предварительно изогнутой собственным весом трубы при предварительно изогнутой собственным весом трубы при действии переменного внутреннего давления, позволяющей действии переменного внутреннего давления, позволяющей провести оценку напряженно-деформированного состояния провести оценку напряженно-деформированного состояния трубопровода;трубопровода;

2.2.Диагностика повреждений магистральных трубопроводов;Диагностика повреждений магистральных трубопроводов;

3.3.Диагностика штанговых колонн нефтедлбывающих скважин.Диагностика штанговых колонн нефтедлбывающих скважин.

Page 12: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ДИНАМИКА ШТАНГОВОЙ КОЛОННЫ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ. ДИАГНОСТИКА ПОВРЕЖДЕНИЙ.

x

c

L

x c

P *

F

c

l

f

Задача исследования -определение координаты

повреждения и его размеров.

Рассмотрено напряженно-деформированное состояние прямой штанги, закрепленной верхним концом неподвижно и растянутой под действием собственного веса и силы, приложенной к нижнему концу короткий участок с меньшей площадью поперечного сечения, моделирует повреждение в виде раскрытой трещины

Page 13: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ДИНАМИКА ШТАНГОВОЙ КОЛОННЫ НЕФТЕДОБЫВАЮЩЕЙ СКВАЖИНЫ. ДИАГНОСТИКА ПОВРЕЖДЕНИЙ.

0 0.025 0.05760

770

780

790

m

x /L=

x /L=

x /L=c

c

c

2/3

1/5

1/10

2L(1+m)a

1/10

x /L=1/100c

Чем ниже надрез (больше ), тем зависимость ω1 от m слабее. При собственные частоты не зависят от m. Чем ближе надрез к верхнему концу штанги, тем сильнее зависимость собственных частот от параметра m.

/cx L

/ 1cx L

Зависимость первой собственной частоты колебаний ω1 от параметра m

при разных значениях отношения .

/cx L

Вывод: по двум частотам колебаний штанги можно по двум частотам колебаний штанги можно определить координату (место) повреждения и определить координату (место) повреждения и параметр надреза параметр надреза mm..

Page 14: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ДИНАМИКА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА. ДИАГНОСТИКА ПОВРЕЖДЕНИЙ.

Задачи:

•Определение отраженной и проходящей волны по известным параметрам надреза и его координате (прямая задача).

•Определение координат надреза по отраженной волне в точке наблюдения и его размеров по отраженной и (или) проходящей волнам представляет собой обратную задачу.

Page 15: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ДИНАМИКА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА. ДИАГНОСТИКА ПОВРЕЖДЕНИЙ

xcx

O

l

F f

0 0.6 1.2

-0.25

0

0.25

u

/U

m=0.15/

m=0.10/

m=0.05/

0 0.6 1.2

-0.25

0

0.25

u

/Um=0.15/

m=0.10/

m=0.05/

Стержень с надрезом в точке с координатой xc длиной l и площадью поперечного сечения стержня f. ( l значительно меньше длины волны L)Рассматривается отражение от надреза и прохождение продольной бегущей волны, распространяющейся по бесконечному стержню площадью поперечного сечения F.

Page 16: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ДИНАМИКА МАГИСТРАЛЬНОГО ТРУБОПРОВОДА. ДИАГНОСТИКА ПОВРЕЖДЕНИЙ.

Выводы:

•Амплитуда и угол сдвига фаз зависят от величины и положения надреза на стержне, чем больше параметр m, тем больше угол сдвига фаз в отраженной волне.

• Коэффициент отражения линейно зависит от величины надреза.

•Полученная методика может быть применена для разработки прибора для диагностики длинных стержневых систем.

ξc

Page 17: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ИЗОГНУТОГО СОБСТВЕННЫМ ВЕСОМ ТРУБОПРОВОДА ПОД ДЕЙСТВИЕМ

ПЕРЕМЕННОГО ВНУТРЕННЕГО ДАВЛЕНИЯ.

0 2 4 6 8 10

0.5

0

0.5

t, c0 2 4 6 8 10

0.1

0.05

0

0.05

t, c

Зависимости относительного перемещения элемента стержня при = 0 в отраженной волне от безразмерного времени τ.

ξ

ξ

Page 18: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ПРОСТРАНСТВЕННЫЕ ВЫНУЖДЕННЫЕ КОЛЕБАНИЯ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ИЗОГНУТОГО СОБСТВЕННЫМ ВЕСОМ

ТРУБОПРОВОДА ПОД ДЕЙСТВИЕМ ПЕРЕМЕННОГО ВНУТРЕННЕГО ДАВЛЕНИЯ.

Вывод

Построенная математическая модель колебательных движений предварительно изогнутой собственным весом трубы при действии переменного внутреннего давления и полученные на основе этой модели уравнения и результаты вычислений позволяют провести оценку напряженно-деформированного состояния трубопровода при неблагоприятных режимах его работы и разработать мероприятия по защите трубопроводов от повреждений и разрушения.

Page 19: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Исследование механизма разрушения Исследование механизма разрушения металла труб под воздействием статической металла труб под воздействием статической

нагрузки, возникающей при эксплуатации нагрузки, возникающей при эксплуатации магистральных нефтепроводовмагистральных нефтепроводов

Руководитель темы – Руководитель темы –

доктор техн. наук, профессор К.М. Ямалеевдоктор техн. наук, профессор К.М. Ямалеев

Page 20: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Цель работы – исследование факторов, приводящих металл к охрупчиванию и упрочнению в процессе

длительной эксплуатации.

Задачи исследования:•Исследовать процессы охрупчивания и упрочнения металла труб МН от эксплуатационных факторов – условия нагружения, окружающей среды и срока эксплуатации.•Определить структурные факторы охрупчивания металла труб, связанные с деформационным строением.•Изучить факторы, приводящие к упрочнению металла и снижению сопротивляемости металла хрупкому разрушению.

Page 21: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ВЫВОДЫ:

•Установлено, что за 30 лет эксплуатации происходит увеличение прочностных свойств исследуемых сталей на 8 – 10 %, уменьшение пластических свойств на 20 %, а ударной вязкости – в 2 раза в зависимости от химического состава стали.•Показано, что основным эксплуатационным фактором, приводящим к упрочнению и охрупчиванию является цикличность нагружения металла труб МН.•Экспериментально установлено, что упрочнение металла труб происходит по сдвиговому механизму, который проявляется в результате образования линий и полос скольжения, при генерации дислокаций и распада цементита.

Page 22: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Совершенствование методов Совершенствование методов реофизических исследований реофизических исследований

аномальных жидкостей применительно аномальных жидкостей применительно к технологическим задачам к технологическим задачам

трубопроводного транспортатрубопроводного транспорта

Руководитель темы -Руководитель темы - канд. техн. наук канд. техн. наук

Ш.И. РахматуллинШ.И. Рахматуллин

Page 23: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Получены следующие результаты: Получены следующие результаты:

разработаны новые математические модели технологических разработаны новые математические модели технологических процессов трубопроводного транспорта нестабильных процессов трубопроводного транспорта нестабильных углеводородных жидкостей; углеводородных жидкостей;

разработаны методы реофизических исследований жидкостей разработаны методы реофизических исследований жидкостей применительно к технологическим задачам трубопроводного применительно к технологическим задачам трубопроводного транспорта; транспорта;

предложен приближенный метод расчета коэффициента предложен приближенный метод расчета коэффициента полезного действия центробежных насосов при их работе на полезного действия центробежных насосов при их работе на вязкопластичной жидкости, основанный на применении вязкопластичной жидкости, основанный на применении обобщенного параметра Рейнольдса и учете дополнительных обобщенного параметра Рейнольдса и учете дополнительных гидравлических и дисковых потерь, возникающих при переходе гидравлических и дисковых потерь, возникающих при переходе работы насоса с воды на неньютоновскую жидкость.работы насоса с воды на неньютоновскую жидкость.

разработан метод расчета степени заполнения самотечных разработан метод расчета степени заполнения самотечных участков рельефных нефтепроводов, перекачивающих участков рельефных нефтепроводов, перекачивающих неньютоновские степенные нефти.неньютоновские степенные нефти.

Page 24: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Прикладные результаты: Прикладные результаты:

разработаны новые технологии транспортировки разработаны новые технологии транспортировки стабильных и нестабильных углеводородных стабильных и нестабильных углеводородных жидкостей на основе учета термодинамических жидкостей на основе учета термодинамических эффектов применения противотурбулентных эффектов применения противотурбулентных присадок;присадок;

применение обобщенного параметра Рейнольдса применение обобщенного параметра Рейнольдса позволяет при определении коэффициента позволяет при определении коэффициента полезного действия насоса пользоваться общей полезного действия насоса пользоваться общей формулой для ньютоновской и неньютоновскую формулой для ньютоновской и неньютоновскую жидкостей различной вязкости, что особенно жидкостей различной вязкости, что особенно важно для парафинистых нефтей, проявляющих важно для парафинистых нефтей, проявляющих как ньютоновские, так и неньютоновские как ньютоновские, так и неньютоновские свойства.свойства.

Page 25: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ РАЗРАБОТКА ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ОСНОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ

ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ, КОНСТРУКТИВНЫМИ С ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ, КОНСТРУКТИВНЫМИ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ НЕСПЛОШНОСТЯМИИ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫМИ НЕСПЛОШНОСТЯМИ

Руководитель темы –Руководитель темы –

доктор техн. наук, профессор Р.С. Зайнуллиндоктор техн. наук, профессор Р.С. Зайнуллин

Page 26: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Целью работы является:Целью работы является:

прогнозирование и повышение остаточного ресурса безопасной эксплуатации конструктивных элементов нефтегазового оборудования и трубопроводов

Page 27: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Основные задачиОсновные задачи::

оценка степени опасности коррозионно-механических оценка степени опасности коррозионно-механических трещин в конструктивных элементах нефтегазового трещин в конструктивных элементах нефтегазового оборудования и трубопроводов;оборудования и трубопроводов;

исследование локализованных процессов охрупчивания и исследование локализованных процессов охрупчивания и механохимической повреждаемости металла конструктивных механохимической повреждаемости металла конструктивных элементов нефтегазового оборудования и трубопроводов;элементов нефтегазового оборудования и трубопроводов;

оценка и торможение скорости развития коррозионно-оценка и торможение скорости развития коррозионно-механических трещин и определение остаточного ресурса механических трещин и определение остаточного ресурса конструктивных элементов нефтегазового оборудования и конструктивных элементов нефтегазового оборудования и трубопроводов.трубопроводов.

Page 28: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Получены следующие результатыПолучены следующие результатыПроведена оценка напряженного и предельного состояний Проведена оценка напряженного и предельного состояний оборудования с конструктивными несплошностями, оборудования с конструктивными несплошностями, возникающими в результате приварки на него укрепляющих возникающими в результате приварки на него укрепляющих накладных элементов различных конструкций. Даны научно накладных элементов различных конструкций. Даны научно обоснованные рекомендации по повышению ресурса обоснованные рекомендации по повышению ресурса накладных элементов.накладных элементов.

Предложен и экспериментально подтвержден метод Предложен и экспериментально подтвержден метод повышения эффективности усилительных накладок, повышения эффективности усилительных накладок, базирующийся на рациональном выборе размеров, в частности базирующийся на рациональном выборе размеров, в частности ширины. В ряде случаев реализация в производстве ширины. В ряде случаев реализация в производстве разработанного метода может значительно снизить разработанного метода может значительно снизить металлоемкость и трудоемкость сборочно-сварочных работ металлоемкость и трудоемкость сборочно-сварочных работ при установке накладных усилительных элементов. при установке накладных усилительных элементов.

Разработаны методы повышения прочности концевых Разработаны методы повышения прочности концевых участков элементов с конструктивными несплошностями, участков элементов с конструктивными несплошностями, основанные на применении двойных угловых швов, основанные на применении двойных угловых швов, позволяющие в 2,5 раза повысить их несущую способность.позволяющие в 2,5 раза повысить их несущую способность.

Предложен и реализован ряд научно-технических решений по Предложен и реализован ряд научно-технических решений по оценке и повышению ресурса ремонтных хомутов путем их оценке и повышению ресурса ремонтных хомутов путем их соответствующей реконструкции.соответствующей реконструкции.

Page 29: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Исследование влияния физических и химических факторов перекачиваемых сред на процесс коррозии

Статистическая проверка механистических и эмпирических моделей

на основе анализа фактических режимов движения ГЖС, состава рабочих сред и аварийности трубопроводов,

корректировка моделей по результатам исследований

Руководитель темы – канд. техн. наук А.Т. ФаритовРуководитель темы – канд. техн. наук А.Т. Фаритов

Page 30: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Основная задача - проверка прогностических коррозионных моделей определением влияния на скорость коррозии промысловых трубопроводов следующих факторов:

•химического состава перекачиваемой среды, а именно: ионного состава и содержания растворенных газов – СО2, H2S, О2;

•технологических мероприятий, связанных с интенсификацией отбора нефти;

•структурных форм и параметров течения ГЖС;

•зараженности пластовых вод микроорганизмами;

•химического состава и структуры сталей.

Page 31: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Решение данной задачи базировалось на информации собранной в Базе данных ПО «Экстра» за пять лет. При этом был произведен комплексный анализ условий эксплуатации трубопроводов по всем перечисленным факторам и сопоставление их с фактической удельной аварийностью.

Page 32: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Основными химическими факторами, влияющими на коррозию в условиях анализируемых месторождений НГДУ являются:

• содержание углекислого газа,• рН,• температура сред,• минерализация сред.

Кроме того, в связи с биозаражением пластов сульфат–восстанавливающими бактериями (СВБ), нельзя исключить роль сероводорода как фактора, усложняющего и, возможно, усиливающего скорость коррозии.

Page 33: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Сбор информации по месторождениям

•Краткая геологическая характеристика месторождений ,• Обзорные схемы трубопроводов систем сбора нефти, ППД, газопроводов по месторождениям с указанием расположения ГЗУ, ДНС, КНС, объектов подготовки нефти, блоков дозирования реагентов, расположения узлов контроля коррозии • Характеристики трубопроводов • Сведения о технологических параметрах работы ДНС и трубопроводов на входе и выходе их них: температура, обводненность, расход по газу (нм3/сут) и нефти.• Краткие сведения о составе и физических характеристиках добываемой продукции в среднем по месторождениям, на отдельных скважинах, трубопроводах, ДНС. • Сведения о применявшихся и применяемых методах защиты от коррозии и их эффективности.• Сведения о технологических мероприятиях, связанных с интенсификацией отбора нефти из скважин.

Page 34: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

rKz

Kmax

ρ

Химический состав газа и попутных водЗависимость времени до первого порыва выкидных

коллекторов добывающих скважин от содержания углекислого газа в попутном нефтяном газе.

Page 35: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Анализ результатов измерения скорости коррозии

Схема процессов, происходящих на замкнутых на трубу образцах-свидетелях.

f1

f2= F(материал, продукты коррозии, скорость потока)

f1=F(t) - стабилизация или изменение потенциала во времени

f1

t

R = 0 Ом

Потеря веса образцов = F (гальв. ток , собственно коррозия) Гальв. ток = F (f1-f2)

Изменение потенциала изолированных от трубы образцов во времени

Расшифровка обозначений:f1 - потенциал образцов f2 - потенциал вн.повер- хности трубыF – функцияt - времяR- электрическое сопротивление

Page 36: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ВЫВОДЫ ПО КОМПЛЕКСНОМУ АНАЛИЗУ И РАНЖИРОВАНИЮ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ

1. В составе вод обнаружены планктонные формы СВБ. Судя по анализам наибольшее развитие СВБ (до 104-106 кл/мл) происходит на УПСВ, скорее всего в емкостном оборудовании.

2. В составе пластовых вод и попутном нефтяном газе обнаружен сероводород: до 20 мг/м3 в газе и до 14 мг/л в воде, что также свидетельствует о жизнедеятельности СВБ, которые могут вызывать коррозионные разрушения, особенно в системах ППД и резервуарном парке.

3. Не установлена корреляция между скоростями коррозии на УКК нефтесборных коллекторов и концентрацией углекислого газа нефтяном газе. Экспериментально показано, что использование существующих систем контроля коррозии не отражает реальной агрессивности среды, а полученные результаты практически не поддаются интерпретации из-за наличия электрической связи между образцами и внутренней поверхностью трубы. При контроле коррозионной агрессивности сред рекомендуется использовать незамкнутые на трубу образцы-свидетели.

Page 37: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

4. Получены зависимости удельной частоты отказов трубопроводов, относящихся к различным ДНС, с содержанием СО2 в нефтяном газе на этих ДНС. Полученные коэффициенты корреляции (0,64, 0,99 и 0,96) зависимостей подтверждают предположение о диоксиде углерода, как об основном факторе ускоренного разрушения сталей. Регрессионную зависимость диапазона удельной частоты (У) отказов от содержания СО2 (Су.г.) в нефтяном газе в исследуемых случаях можно описать следующим уравнением У= 0,05…0,13 + 0,3..0,6 *(Су.г.)

5. Полученные результаты позволяют ранжировать коррозионную опасность по степени убывания в следующем порядке:

• ЦДНГ-3, ДНС-1А, %СО2 - 1,31• ЦДНГ-2, ДНС-3, %СО2 - 1,03• ЦДНГ-2, ДНС-1, %СО2 - 0,43• ЦДНГ-4, ДНС-4, %СО2 - 0,30• ЦДНГ-4, ДНС-5, %СО2 - 0,16

ВЫВОДЫ ПО КОМПЛЕКСНОМУ АНАЛИЗУ И РАНЖИРОВАНИЮ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ

Page 38: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

rKz

Kmax

ρ

Анализ влияния материального исполнения стальных трубопроводов на скорость коррозии

Лидеры по наименьшей (менее 0,1 при средней по НГДУ 0,8 отк/(км год) удельной аварийности среди применяемых материалов с 2000 по 2007 год

Завод Протяженность, м

Марка стали

Дата ввода средняя

Количество отказов

Удельная частота

Синарский трубный завод

2583 Ст.10ПС

2001 0 0,00

Синарский трубный завод

3968 Ст.20 2001 0 0,00

Таганрогский металлургический завод

6009 Ст.10ПС

2001 1 0,03

Таганрогский металлургический завод

13013 Ст.20 2002 4 0,06

Выксунский металлургический завод

658 Ст.20, 2006 0 0,00

Северский трубный завод

2362 Ст.20 2001 1 0,07

Армпласт 1360 стеклопластик

2002 0 0,00

Page 39: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

Анализ влияния технологических мероприятий, связанных с интенсификацией отбора нефти на скорость коррозии

Параметр Значение

Параметр Значение

Количество Объектов (от ЗУ до первой точки врезки) с датой ввода после 01.01.1999 на которых были обработок

24

Количество Объектов (от ЗУ до первой точки врезки) датой ввода после 01.01.1999 на которых не было обработок

81

Количество Объектов (от ЗУ до первой точки врезки) датой ввода после 01.01.1999 на которых были обработки и были отказы с 01.01.2004

11

Количество Объектов (от ЗУ до первой точки врезки) с датой ввода после 01.01.1999 на которых не было обработки и были отказы с 01.01.2004

26

Относительное количество аварийных участков на обработанных ЗУ

11/24=0,46

Относительное количество аварийных участков на не обработанных ЗУ

26/81=0,32

Анализ влияния ГРП, ГКО и СКО на аварийность

Page 40: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ВЫВОДЫ

1. Основным фактором, влияющим на коррозию в системе сбора нефти трех цехов НГДУ, в первую очередь, является концентрация углекислого газа в нефтяном газе, что характеризует возможность качественного прогнозирования скорости коррозии по модели де Ваарда-Мильямса, которая связывает скорость коррозии с концентрацией СО2 в нефтяном газе.

2. Выявлено, что при низких числах Рейнольдса (до 60000) и скоростях потока (ориентировочно до 1,0 м/с) коррозия протекает по механизмам, не связанным со скоростью потока. Предположительно, определяющими здесь являются состав и структура образующихся осадков. Возможна микробиологическая коррозия.

Page 41: Центр гидравлики трубопроводного транспорта

ВЫВОДЫ

3. На основе анализа статистических данных предположено, что при высоких числах Рейнольдса (свыше 60000) и скоростях потока (свыше 1 м/с) коррозия протекает по механизмам, непосредственно связанным с коррозионно-эрозионным воздействием потока, оказывающим воздействие как на сам осадок, так и на оголяемый от осадка металл. При этом скорость коррозии увеличивается с увеличением числа Рейнольдса по эмпирически определенной регрессионной зависимости СК=-6,827+0,000153*Re.

4. Полученные в результате анализа влияния ГРП и СКО на скорость коррозии трубопроводов отличия между обработанными и не обработанными участками незначительны. Однако из этого не следует, что СКО и ГРП не влияют на скорость коррозии. Возможно, что влияние этих методов скажется в более отдаленной перспективе, т. к. воздействие коррозии проявляется не сразу. Для оценки влияния различных методов увеличения продуктивности скважин на скорость коррозии трубопроводов желательно установить узлы контроля коррозии и проводить измерения до и после обработок скважин.