способ защиты напорных нефтепроводов от внутренней коррозии

Формула изобретения

Способ защиты напорных нефтепроводов от внутренней коррозии, включающий дозирование ингибитора коррозии, отличающийся тем, что дозирование производят перед насосами, производящими периодическую откачку продукции скважин из резервуаров по мере их заполнения, после заполнения резервуара производят автоматическую откачку разделившейся на нефть и воду продукции скважин насосом, при этом производят дозирование ингибитора коррозии насосом-дозатором в приемный коллектор насоса для откачки продукции скважин, запуск насоса-дозатора производят автоматически и синхронизируют с запуском насоса для откачки продукции скважин, остановку насоса-дозатора производят автоматически при снижении обводненности перекачиваемой продукции скважин до 30%, для контроля обводненности откачиваемой продукции скважин на напорный нефтепровод устанавливают поточный прибор для измерения содержания воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может найти применение при защите от внутренней коррозии трубопроводов системы сбора нефти с высокой обводненностью на поздней стадии разработки нефтяного месторождения при ее транспорте с помощью дожимных насосных станций (ДНС). Изобретение позволяет повысить эффективность применения ингибитора коррозии за счет уменьшения его расхода и увеличения защитного эффекта от коррозии.

Известен способ непрерывного дозирования реагентов в поток транспортируемой жидкости в системе нефтесбора и утилизации сточной воды (Г.З. Ибрагимов, Н.И. Хисамутдинов. Справочное пособие по применению химических реагентов в добыче нефти. М.: Недра, 1983, с.226).

Недостатком данного способа дозирования является высокий расход ингибитора коррозии и, как следствие, низкая его экономическая эффективность. Кроме этого применение известного способа для защиты напорных нефтепроводов с ДНС, работающих по накопительному принципу и откачивающих продукцию скважин на объекты подготовки нефти периодически, неэффективно, т.к. дозировка ингибитора осуществляется без учета изменения коррозионной агрессивности перекачиваемой среды из-за изменения обводненности во время цикла откачки (в конце цикла откачки она значительно снижается).

Известен также способ периодического ввода реагента в добываемую или перекачиваемую среду (В.И.Гусев и др. Химия и технология применения химических продуктов для интенсификации добычи нефти. М., ВНИИОЭНГ, 1986), заключающийся в том, что ингибитор коррозии в виде 1-10%-ной водной дисперсии закачивается в количестве 500-1000 г/м³ объема обрабатываемой жидкости в нефтепровод в течение 24-48 ч. Затем такую обработку проводят через определенный промежуток времени (через один месяц и более). В данной технологии должны использоваться ингибиторы, обладающие эффектом «последействия» - способностью достаточно длительный период (в течение времени «последействия») сохранять эффективную защитную «пленку» на поверхности металла.

Недостатком известного способа является высокий расход ингибитора коррозии, низкая эффективность защиты от коррозии трубопроводов, т.к. для данной технологии интервал времени между обработками не должен превышать времени «последействия» применяемого ингибитора, которое определяется в процессе опытно-промышленных испытаний и требует периодического уточнения в процессе применения при изменении объемов и свойств перекачиваемой среды. Использование данного способа не обеспечивает поддержание защитной «пленки» в период между обработками при увеличении объемов перекачиваемой жидкости или изменении ее отмывающих свойств из-за использования поверхностно-активных веществ при обработке добывающих скважин.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ прерывистого дозирования реагентов (Патент № 2176356, дата публикации 27.11.2001 - прототип), заключающийся в прерывистом дозировании реагентов в перекачиваемую или добываемую среду путем чередования дозирования и остановки ввода с помощью специальных устройств (реле времени), которыми снабжается дозировочный насос.

Недостатком данного способа дозирования является то, что его применение для защиты напорных нефтепроводов с ДНС, работающих по накопительному принципу и откачивающих продукцию скважин на объекты подготовки нефти периодически, неэффективно, т.к. дозировка ингибитора осуществляется без учета периодичности работы нефтепровода, что приводит к перерасходу ингибитора коррозии при совпадении периода его подачи с остановкой откачки продукции скважин с ДНС. Кроме этого данный способ не учитывает изменение коррозионной агрессивности перекачиваемой среды из-за изменения обводненности во время цикла откачки (в конце цикла откачки она значительно снижается), что также значительно снижает его экономическую эффективность.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности применения ингибитора коррозии при защите напорных нефтепроводов с ДНС, работающих по накопительному принципу, за счет уменьшения расхода ингибитора коррозии и увеличения защитного эффекта от коррозии.

Задача решается тем, что в способе защиты напорных нефтепроводов от внутренней коррозии производят дозирование ингибитора коррозии перед насосами, производящими периодическую откачку продукции скважин из резервуаров по мере их заполнения, после заполнения резервуара производят автоматическую откачку разделившейся на нефть и воду продукции скважин насосом, при этом производят дозирование ингибитора коррозии в приемный коллектор насоса для откачки продукции скважин насосом-дозатором, запуск насоса-дозатора производят автоматически и синхронизируют с запуском насоса для откачки продукции скважин, остановку насоса-дозатора производят автоматически при снижении обводненности перекачиваемой продукции скважин до 30%, для контроля обводненности откачиваемой продукции скважин на напорный нефтепровод устанавливают поточный прибор для измерения содержания воды.

Сущность изобретения

В настоящее время на предприятиях нефтяной промышленности наиболее распространенной является технологическая схема транспортирования продукции скважин с нефтяного месторождения на объекты ее подготовки по напорным трубопроводам с использованием ДНС. Процессы разработки нефтяных месторождений и поддержания заданного уровня добычи нефти сопровождаются ростом обводненности продукции скважин. Возрастание объемов попутно добываемой с нефтью воды при их совместной перекачке с ДНС значительно повышают коррозионную агрессивность транспортируемой среды, что приводит к необходимости ингибиторной защиты напорных нефтепроводов как наиболее ответственных элементов системы нефтесбора.

Для защиты напорных нефтепроводов от внутренней коррозии при транспорте высокообводненной продукции нефтяных скважин применяют дозирование ингибиторов коррозии с использованием дозаторных установок способами непрерывной и периодической подачи. При этом во время ингибирования указанными способами не обеспечивается экономически эффективное использование ингибитора и не исключаются периоды, когда поддержание защитной «пленки» ингибитора на внутренней поверхности трубопровода не обеспечивается.

В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности применения ингибитора коррозии при защите напорных нефтепроводов с ДНС, работающих по накопительному принципу, за счет уменьшения расхода ингибитора коррозии и увеличения защитного эффекта от коррозии. Задача решается за счет оптимизации процесса дозирования ингибитора коррозии для защиты напорных нефтепроводов с ДНС при транспортировании высокообводненной продукции скважин (с содержанием воды более 60%) нефтяного месторождения. Задача решается следующим образом.

При транспортировании высокообводненной продукции скважин нефтяного месторождения производят заполнение буферно-сепарационных емкостей (БСЕ), отделение в них попутного нефтяного газа и последующую откачку насосами на объекты подготовки продукции скважин. Управление процессом откачки выполняют автоматически при заполнении БСЕ. Для защиты напорного нефтепровода от внутренней коррозии производят дозирование ингибитора коррозии насосом-дозатором в приемный коллектор насоса откачки продукции скважин, запуск насоса-дозатора производят автоматически и синхронизируют с запуском насоса откачки продукции скважин. Из-за разделения поступающей в БСЕ жидкости на нефть и воду во время цикла наполнения вначале цикла откачки в напорный нефтепровод направляется высокоагрессивная вода, а обводненность нефти в конце цикла откачки не превышает 30%. Установлено, что при содержании воды в нефти, перекачиваемой по напорному нефтепроводу, менее 30% коррозионная агрессивность среды значительно снижается (скорость коррозии металла не превышает 0,05 мм/год) и применение ингибиторов коррозии становится нецелесообразным. В связи с этим в предложенном способе остановку насоса-дозатора производят автоматически при снижении обводненности перекачиваемой продукции скважин до 30%. Для контроля обводненности откачиваемой продукции скважин на напорный нефтепровод после насоса откачки продукции скважин устанавливают поточный прибор для измерения содержания воды в перекачиваемой продукции скважин (например, влагомер сырой нефти ВСН). Период времени откачки нефти с обводненностью менее 30% составляет до 20% от общей продолжительности цикла откачки.

Применение данного способа позволяет повысить эффективность использования ингибитора коррозии за счет учета изменения коррозионной агрессивности откачиваемой с ДНС продукции скважин во время цикла откачки, исключает перерасход ингибитора коррозии при остановке насоса откачки продукции скважин. Кроме этого интервал времени между обработками значительно меньше периода «последействия» ингибитора, что устраняет необходимость его периодического уточнения в процессе применения при изменении объемов и свойств перекачиваемой среды. Использование данного способа обеспечивает поддержание защитной «пленки» в период между обработками при увеличении объемов перекачиваемой жидкости или изменении ее отмывающих свойств. Способ позволяет повысить надежность напорных нефтепроводов при снижении затрат на ингибитор коррозии до 20%.

Основные элементы ДНС - это БСЕ для отделения газа и насос откачки.

На фиг.1 представлена принципиальная схема согласно предлагаемому способу подачи ингибитора коррозии для защиты напорного нефтепровода.

На фиг.1 показаны вход продукции скважин 1 в БСЕ 2, приемный коллектор 3 насоса откачки продукции скважин 4, напорный нефтепровод 5, емкость для ингибитора коррозии 6, насос-дозатор для подачи ингибитора коррозии 7, прибор для измерения содержания воды 8.

Пример конкретного выполнения

На нефтепромысле производят транспортирование высокообводненной (содержание воды 82,5%) продукции скважин нефтяного месторождения по напорному нефтепроводу 5 с использованием ДНС, работающей по накопительному принципу. Производительность ДНС составляет 960 м³/сут. Производят заполнение БСЕ 2 объемом V - 100 м³, отделение в них попутного нефтяного газа и последующую откачку продукции насосами 4 типа ДНС 60-198 на объекты подготовки продукции скважин. Управление процессом откачки выполняют автоматически при заполнении БСЕ 2. Для защиты напорного нефтепровода от внутренней коррозии производят подачу из емкости для ингибитора коррозии 6 ингибитора коррозии Гекор-3090 с дозировкой 15 г/м³ перекачиваемой жидкости насосом-дозатором 7 типа УДЭ 1,6/6,3 в приемный коллектор 3 насоса откачки продукции скважин. Запуск насоса-дозатора производят автоматически и синхронизируют с запуском насоса откачки продукции скважин. Из-за разделения поступающей в БСЕ жидкости на нефть и воду во время цикла наполнения обводненность нефти в конце цикла откачки не превышает 30%. Период времени откачки нефти с обводненностью менее 30% составляет 20% от общей продолжительности циклов откачки. Остановку насоса-дозатора 7 производят автоматически при снижении обводненности перекачиваемой продукции скважин до 30%. Контроль обводненности продукции скважин в напорном нефтепроводе после насоса откачки продукции скважин выполняют поточным влагомером 8 типа ВСН.

Применение данного способа позволило повысить эффективность использования ингибитора коррозии за счет учета изменения коррозионной агрессивности откачиваемой с ДНС продукции скважин во время цикла откачки, исключило перерасход ингибитора коррозии при остановке насоса откачки продукции скважин. Предложенный способ позволил повысить экономическую эффективность использования ингибитора коррозии за счет снижения его потребления с 5256 кг/год до 4152 кг/год, т.е. на 21%.