intelligent-lab

24.11.2017 10:50

Семинар 23.11.2017

Автор:  Растегаев Игорь Анатольевич
В четверг 23-го ноября 2017г. в 10-00 состоялся семинар по материалам кандидатской диссертации на тему:

"ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОГО РАЗРУШЕНИЯ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ ИЗ СТАЛИ 15Х5МФБЧ В ВЫСОКО АГРЕССИВНЫХ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ СРЕДАХ И УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЭТИХ ТРУБ"

Докладчик: Зырянов Андрей Олегович, Самарский ИТЦ

Аудитория: НИЧ-122

Цель работы: повышение эксплуатационных свойств НКТ в средах с высоким содержанием CO2, H2S и бактериальной зараженностью на основе доработки состава и структурного состояния стали 15Х5МФБЧ.

Задачи работы:
1. Провести анализ накопления повреждаемости и развития коррозионно-механического разрушения НКТ в процессе эксплуатации в нефтепромысловых средах с высоким содержанием CO2 и в средах, с высоким содержанием CO2 и H2S и бактериальной зараженностью.
2. Усовершенствовать существующую методику лабораторных испытаний на стойкость к углекислотной коррозии.
3. Разработать методику промысловых испытаний НКТ в действующих скважинах с образцами сравнения в одной лифтовой колонне или сменой лифтовых колонн в одной скважине.
4. Исследовать влияние содержания хрома, ванадия и модифицирования редко-земельными металлами (РЗМ) на механизм и кинетику развития углекислотной и многофакторной коррозии.
5. Уточнить состав стали 15Х5МФБЧ, разработать технические условия и изготовить опытную партию НКТ.
6. Исследовать влияние термической и термомеханической обработок на механические и коррозионные свойства стали 15Х5МФБЧ и предложить рациональные режимы термообработки НКТ.
7. Провести полный комплекс промысловых испытаний НКТ из стали 15Х5МФБЧ на месторождениях и в скважинах с высокой агрессивностью добываемых сред, провести сравнительный анализ с обычно используемыми НКТ.

На защиту выносятся:
1. Методики промысловых испытаний и результаты исследования изменения состояния НКТ в процессе эксплуатации в лифтовых колоннах.
2. Результаты исследований влияния состава и структурного состояния стали на формирование состава слоев продуктов коррозии и стойкость к CO2-коррозии.
3. Результаты лабораторных исследований влияния модифицирования стали редкоземельными металлами на стойкость к бактериальной коррозии.
4. Результаты промысловых сравнительных испытаний повреждаемости и работоспособности НКТ из доработанной стали 15Х5МФБЧ и НКТ из традиционных сталей.
5. Особенности формирования продуктов коррозии и защитных пленок в средах, насыщенных CO2 и H2S.
6. Состав стали и технология термической обработки НКТ из стали 15Х5МФБЧ, обеспечившие повышенную работоспособность труб в месторождениях с высокой агрессивностью добываемых нефтяных сред.

Научная новизна:
1. Впервые обнаружено, что при длительном пребывании в СО2-содержащих средах на поверхности стали с 5% Cr под продуктами углекислотной коррозии образуется защитная пассивирующая плѐнка, прерывающая контакт металла с агрессивной средой.
2. Показано, что добавление в сталь ванадия обогащает им продукты углекислотной коррозии (на порядок выше содержания в стали) и повышает стойкость стали к углекислотной коррозии.
3. Экспериментально установлено, что при близких механических свойствах, бейнитные стали после нормализации и отпуска обеспечивают более высокую стойкость к углекислотной коррозии по сравнению с закалкой и отпуском.
4. Впервые показаны особенности развития коррозионного разрушения в процессе эксплуатации НКТ в скважинах с высоким содержанием CO2, H2S и бактериальной заражѐнностью, что выражается в образовании в продуктах углекислотной коррозии прослоек и включений сульфидов железа. Включения нарушают сплошность и снижают защитные свойства слоя.

Практическая значимость работы:
1. Совершенствование методики лабораторных испытаний на стойкость к углекислотной коррозии (измерение концентрации ионов Fe2+ в коррозионной среде, периодичная замена среды и дополнительная оценка скорости коррозии по толщине слоя продуктов коррозии), позволило повысить точность измерений.
2. Разработана методика промысловых испытаний НКТ, позволившая в составе одной лифтовой колонны или последовательной эксплуатацией колонн в одной скважине получить сравнительные результаты повреждаемости и работоспособности НКТ из разных марок сталей или с разным структурным состоянием.
3. Уточнен состав стали 15Х5МФБЧ и разработаны технические условия на производство НКТ, по которым получены опытные партии и налажено серийное производство.
4. Для уточненной по составу стали 15Х5МФБЧ построена термокинетическая диаграмма распада переохлажденного аустенита, что позволяет целенаправленно выбрать и получить структурное состояние и режимы еѐ термической и термомеханической обработки.
5. Предложены режимы термической обработки стали 15Х5МФБЧ, обеспечившие сочетание высоких механических свойств с высокой коррозионной стойкостью в агрессивных нефтепромысловых средах.
6. Промысловые испытания НКТ из доработанной стали 15Х5МФБЧ показали:
– наработка на отказ (по усредненным показателям пяти скважин ОАО «Томскнефть» ВНК) в средах с высоким содержанием CO2 в 16 раз выше, чем для НКТ из традиционных сталей;
– наработка на отказ в средах с высоким содержанием СО2 и H2S и бактериальной зараженностью, при комплексном воздействии углекислотной, сульфидной и бактериальной коррозии в 4,8 раза выше, чем для НКТ из традиционно используемых сталей.



Изменено 04.03.2019 11:34
Растегаев Игорь Анатольевич

Растегаев Игорь Анатольевич

Cтарший научный сотрудник
Доцент кафедры «Материаловедение и механика материалов». К. ф.-м. н.
Интересы: Акустические методы неразрушающего контроля, сигналы акустической эмиссии регистрируемые при действии источников шумоподобных процессов (трение, кавитация, аэро- и гидродинамические явления).

[ Список публикаций ] [ Участие в конференциях ]

Календарь событий

« Июля 2019 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5 6 7
8 9 10 11 12 13 14
15 16 17 18 19 20 21
22 23 24 25 26 27 28
29 30 31        

Вход в систему

You are here: