Нефтетранспортная безопасность

Нефтетранспортная безопасность

Поиск путей борьбы с коррозией промысловых трубопроводов в «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегазе»





Специалисты «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаза» ищут пути борьбы с коррозией промысловых трубопроводов.

Текст: Алексей Лысоконь

Путь, который проделывает нефть от скважины до конечного потребителя — в виде нефтепродуктов, изделий химии и нефтехимии, состоит из множества элементов. Прежде чем отправить на переработку, нефть необходимо подготовить, а до этого еще и доставить на пункты подготовки. Эту задачу решает хозяйство промысловых трубопроводов различного назначения, которых в «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегазе» в настоящее время насчитывается 7 тыс.

Сложность задачи по их обслуживанию в ННГ во многом обусловлена стадией, на которой находится разработка большей части месторождений предприятия. На промыслах «не первой молодости» добываемая жидкость представляет собой преимущественно минерализованную воду, содержащую углекислоту. Такая среда крайне агрессивна к углеродистой стали. Основной фактор риска — внутренняя коррозия. Причем этот процесс активизируется на фоне неблагоприятных гидродинамических режимов транспорта, вызванных естественным снижением объемов добычи, выносом механических примесей из пластов, влиянием различных геолого-технических мероприятий на способность трубопроводов противостоять коррозии. К чему может привести их разрушение, наверное, можно не говорить — речь идет не только и не столько об экономических последствиях от потерь при транспортировке, сколько об экологических проблемах, к которым может привести подобный инцидент. Поэтому на предприятии очень серьезно подходят к вопросу, работая над целым комплексом антикоррозионных мероприятий.

СТАЛЬ ПОД МЕСТОРОЖДЕНИЕ

Одно из основных направлений борьбы с внутренней коррозией — разработка и применение коррозионно-стойких материалов. В последние годы на рынке появилось несколько марок стали для трубной продукции нефтяного сортамента, которые позиционируются как материалы с повышенной коррозионной стойкостью. Декларируется, что срок службы трубопроводов, построенных с использованием этих технологий, выше, чем у традиционных, в 1,5–2 раза, но и стоимость их на 30–40% выше обычных. В «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегазе» проводятся систематические исследования новых материалов с привлечением серьезных научных организаций, таких как «ГИПРО-Тюменнефтегаз» и ИПТЭР. За последние три года натурным испытаниям подверглись более полутора десятков образцов новых марок. Предварительные результаты в целом подтверждают перспективность этого направления работы и, что не менее важно, дают возможность заниматься целенаправленным поиском необходимых параметров материалов вместо перебора предлагаемого ассортимента.

В рамках реализации совместной научно-исследовательской программы с «Группой ЧТПЗ» анализируются условия эксплуатации трубопроводов в ННГ, и по результатам исследований в состав сталей вносятся изменения, которые должны обеспечить лучшую коррозионную стойкость.

ПОЛИМЕРНАЯ АЛЬТЕРНАТИВА

Какими бы многообещающими ни выглядели результаты экспериментов со сталью, все же не следует забывать, что этот материал в любом случае в той или иной степени остается подверженным коррозии. Альтернатива есть — это, в первую очередь, полимеры. Вариантов их использования несколько: применение защитных полимерных покрытий, полиэтиленовой футеровки, стеклопластика и гибких полимерно-металлических труб.

Первые два способа, по существу, являются методами изоляции стального трубопровода от агрессивной среды. На внутреннюю поверхность стальных труб либо наносится защитное покрытие, либо футеровка — толстостенная полиэтиленовая труба, инертная по отношению к агрессивной жидкости. Два других способа применения полимеров — это, собственно, прямое их использование в качестве конструкционных материалов для строительства трубопроводов. Пластик и полиэтилен — не самые прочные материалы, поэтому такие коммуникации для придания необходимых механических свойств армируются стекловолокном и стальным проволочным каркасом, контакт с агрессивной жидкостью которого полностью исключен. Технология строительства трубопроводов, футерованных полиэтиленом в ННГ, внедряется в течение двух лет. Опыт эксплуатации более 130 км таких коммуникаций определил пути совершенствования технологии строительства.

Естественно, это потребовало оперативного согласованного взаимодействия всех участников процесса: производителя трубной продукции, подрядной строительной организации и, собственно, заказчика — «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегаза». Взаимодействие оказалось настолько продуктивным, что из «Группы ЧТПЗ» даже была выделена компания, специализирующаяся на строительстве футерованных трубопроводов. Не первый год в ННГ эксплуатируются и стеклопластиковые трубы. Они используются при транспортировке подтоварной воды для ее закачки в пласт. С точки зрения коррозионной стойкости стеклопластик — материал идеальный, но его хрупкость позволяет использовать такие трубопроводы далеко не во всех грунтах. Опытная эксплуатация оказалась бесценной с точки зрения определения объектов, где стеклопластиковые трубопроводы надежно решают проблему коррозии. В настоящее время уже эксплуатируется 39 км таких трубопроводов, до конца 2009 года будет построено еще 17 км, и протяженность сетей предполагается увеличивать. Гибкие полимерно-металлические трубы нашли свое применение в качестве выкидных линий скважин. Трубопроводы с внутренним эпоксидным покрытием пока в ННГ не используются. Однако уже принято решение о строительстве первых 25 км коммуникаций с внутренним покрытием и изоляцией стыковых соединении втулками Zeller.

РАБОТА НА УПРЕЖДЕНИЕ

Полная «защита» всех коммуникаций требует больших временных затрат. Но предотвращение аварийных ситуаций — дело, не терпящее отлагательств. И существует как минимум два способа защиты, не столь радикальных, как смена технологий.

Первый — это упреждающая замена. На предприятии регулярно проводится экспертиза безопасности транспортных коммуникаций, к которой привлекаются специализированные экспертные организации. По результатам диагностирования состояния трубопроводов в 2007–2008 годах были определены участки общей протяженностью 37,25 км, исчерпывающие свой ресурс к 2010 году. Все они включены в программу замены на 2009 год, и после ее реализации на предприятии не останется трубопроводов, эксплуатацию которых Ростехнадзор может остановить из-за неудовлетворительного технического состояния. При этом на предприятии ведется активный поиск возможностей применения новых технологий оценки состояния трубопроводов. В частности, уже проведены испытания измерительной техники, позволяющей определять степень коррозионного износа без прямого контакта аппаратуры со стенкой трубопровода.

ХИМИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА

Сам по себе метод упреждающей замены вряд ли можно рассматривать как надежный способ предотвращения аварий. Проблема лишь оттягивается на определенное время. Для того чтобы этот способ защиты стал экономически привлекательным, он должен быть дополнен относительно низкозатратным методом замедления коррозии. Такой метод существует — это химическое ингибирование. Он основан на включении в поток жидкостей, двигающихся по трубопроводам, специальных реагентов — ингибиторов, которые замедляют разрушение. За счет этого срок эксплуатации коммуникаций увеличивается втрое-вчетверо.

Ингибирование в «Газпромнефть-Ноябрьскнефтегазе» применяется широко, с помощью этого способа защищается около 1 тыс.км трубопроводов. Однако сейчас активно ведется работа над повышением эффективности защиты. В последние три года проводились широкомасштабные обследования коррозионной агрессивности сред месторождений предприятия, определялись ключевые факторы, влияющие на активность разрушения тех или иных участков трубопроводов, построены коррозионные модели всех эксплуатируемых трубопроводных сетей, ведется поэтапное оснащение трубопроводов средствами контроля коррозии для систематичного мониторинга.

На основе результатов тестирования ряда ингибиторов коррозии выбраны четыре образца для опытно-промысловых испытаний.

Естественно, решение таких масштабных задач повлекло за собой необходимость организационной перестройки. Для организации необходимой координации структур, занимающихся разными направлениями работы в рамках проекта, четкого определения функционала и, соответственно, сфер ответственности были созданы специализированные отделы в добывающих предприятиях. Основной вывод, сделанный из достаточно обширного опыта борьбы с коррозией, прост: панацеи на сегодня не существует. Поэтому под каждую конкретную задачу подбирается определенное техническое решение и только комплексный подход к решению проблемы позволяет получить положительные результаты.

ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ