EN
Защита на обсадните тръби срещу корозия и деградация на материала
Откриване на корозия в обсадни тръби чрез неразрушителен контрол
Неразрушителното изпитване (НРИ) осигурява бързо и точно откриване на корозия в тръбите за обсада, като запазва цялостта на конструкцията им. Корозията, водеща до намаляване на дебелината на стената, се открива чрез ултразвуково измерване на дебелината. С помощта на методите за неразрушително изпитване може да се регистрира намаляване на дебелината на стената с дълбочина от около 0,1 мм, след което се измерва тази дълбочина. Извършват се сканирания по цялата дължина на тръбата, за да се откриват точкови корозионни повреди (пикова корозия) и пукнатини чрез нарушения в магнитното поле около тръбата, използвайки метода за откриване на изтичане на магнитен поток (MFL). Подповърхностните пукнатини могат да се откриват чрез фазови ултразвукови изпитвания (PAUT). При комбинирано прилагане тези методи позволяват откриване на критично намаляване на дебелината на стената, което надвишава дълбочина от около 10 % от общата дебелина на стената. Неразрушителните изпитвания, провеждани на всеки шест до дванадесет месеца, позволяват проследяване и установяване на базови показатели за структурната цялост, като намаляват неплануваните спирания с около 47 %.
Картиране на деградацията и оценка на устойчивостта на тръби за обсада при кисела среда под въздействието на H₂S и CO₂
Оценката на устойчивостта на тръбите за обсада към агресивна среда с водороден сулфид (H2S) и въглероден диоксид (CO2) е от жизнено значение. Изпитанието NACE TM0177 подлага материали на разтвори, наситени с H2S, при контролирано напрежение, за да се оцени склонността им към пукане под действието на сулфиди и устойчивостта на тръбите за обсада към H2S. Картографирането на деградацията използва електрохимична импедансна спектроскопия в комбинация с изчислителни модели, за да се пояснят картите на корозията на тръбите. Тази техника предоставя важна информация за определяне на гранични стойности относно частичното налягане на CO2 над приблизително 30 psi, което предизвиква „сладка“ корозия. При концентрации на H2S ≥ 50 % от матриците за избор на материали хром-молибденовите сплави са предпочитаните материали. Непрекъснатата оценка на състава на флуидите в кладенеца и температурните градиенти е важна за комплексното и навременно управление на пукането, индуцирано от водород, и други рискове от загуба на контейнмент.
Безопасност и надеждност на съединенията и резбите
API RP 5C1 за резбите на тръби за обсадна колона: смазка и спецификации за въртящ момент
Предотвратете залепване на резбите и осигурете газонепроницаемост на съединенията чрез контролирана смазване и прилагане на въртящ момент. Нанесете смазката за резби по стандарт API равномерно върху всички резби преди сглобяването и никога не отстъпвайте от изискванията за въртящ момент и завъртания, определени в API RP 5C1, за да се противодейства на риска от прекомерно разсъединяване поради недостатъчен въртящ момент (под-торк) или риска от микропукнатини поради прекомерен въртящ момент (овър-торк). Точността на контрола на въртящия момент се гарантира от електрически ключове с точност в рамките на 5 % допустима грешка; съединението издържа подземни налягания над 10 000 psi. За проследимост и стандартизирано съответствие с нормативните изисквания всички параметри трябва да бъдат документирани.
Микроскопично оценяване на повреди по резбите и стандарти за проверка на съединенията
Всеки фитинг след това трябва да бъде проверен чрез хидростатично изпитание при налягане, равно на 1,5 пъти работното налягане. Това изпитание трябва да бъде документирано според стандарта API 5CT. Този метод намалява отказите на съединенията с 63 % при условия на високо напрежение и висока скорост.
Съхранение и обработка на обсадни тръби
Защитни мерки срещу слънцето и морето
Запазването на цялостността на обсадната тръба е от съществено значение, преди тръбата да бъде поставена в земята. За поставяне на обсадната тръба в вертикално положение трябва да се използва хидрофилен полимер заедно с рафтове, проектирани от химически инженер. Полимерът допълнително подобрява хидрофилната обвивка, като предотвратява образуването на малки вдигнати области, които способстват за корозията на обсадната тръба. Накрая, за предотвратяване на увреждане от ултравиолетови лъчи в складовия контейнер е критично да се използва контейнер с UV-блокиране. Такова увреждане настъпва само за 30 минути и често води до необратими повреди на защитния въглеводороден барие. За осигуряване на постоянно запазена междина от 30 см между обсадните тръби в складовия контейнер трябва да се поставят разстоятелни пръти, проектирани от химически инженер, в хоризонтално положение. През периода на складиране времето на сцепление (nip time) се проверява чрез правилно конструиран складов контейнер, тъй като постоянната междина от 30 см между обсадните тръби предотвратява корозията им. Складовият контейнер също се контролира с цифров хигрометър, за да се гарантира, че началната стадия на точкова корозия се поддържа при постоянна относителна влажност от 45 %.
Внедряване на защитни покрития заедно с решения за управление на буровия разтвор
Ролята на pH-стабилизираните бурови разтвори при корозията на тръбите за обсада
При pH около 10 буровите разтвори запазват определена разтворимост на H2S, CO2 и други разтворени газове, предизвикващи корозия, и следователно намаляват положителните корозионни реакции, причинени от присъствието на разтворени кисели газове. Алкалните добавки намаляват корозията на метали с 70 % в кисели среди, където се поддържат разтворимостта на метала, pH и корозията. При подходяща реология на транспортирането на шлама химичният състав остава балансиран, което води до намаляване на точковата корозия и удължаване на експлоатационния живот на вътрешните тръби за обсада, без да се засяга устойчивостта на тръбите за обсада по време на буровите операции.
Ефективност на епоксидните и фюзийно-свързаните епоксидни (FBE) покрития върху тръбите за обсада при екстремни условия
В умерено агресивни климатични условия епоксидното покритие е отличен икономически вариант за преодоляване на първоначалните предизвикателства, свързани с хлоридната бариера срещу корозия. За екстремни термични (120 °C) и високонапрежени условия, подводни или геотермални условия, изборът е фюзийно-свързано епоксидно покритие (FBE), тъй като то притежава най-добра адхезия, устойчивост срещу катодно разлепяне и дълготрайност срещу ерозия; според индустриалните данни FBE-покритите обсадни тръби, използвани в агресивни геотермални кладенци, са до 40 % по-устойчиви на ерозия в сравнение със стандартните епоксидни покрития и осигуряват повече от 15 години експлоатационен живот.
Често задавани въпроси
Неразрушителното изпитване (НРИ) е станало задължителен метод за изпитване на системите от обсадни тръби. Какво представлява то и защо е критично за обсадните тръби?
НРИ оказва нулево или ниско въздействие върху структурната цялост при изпитването и е задължително за идентифициране на началната корозия на обсадните тръби.
Как оценката на устойчивостта на тръбите за обсадна колона към H2S/CO2 в такива условия с високо съдържание на сероводород допринася за избора на тръбите за обсадна колона, които ще се използват в тези кисели среди?
Това позволява оценка на тръбите за обсадна колона по отношение на корозията по цялата тръба и особено по отношение на стрес-корозионното пукане под въздействието на сероводород и въглероден диоксид в такива среди.
Какви са предимствата от прилагането на фюзийно-свързани епоксидни (FBE) покрития?
FBE покритията притежават по-добра адхезия, по-висока устойчивост към катодно отделяне и по-дълъг срок на експлоатация в изключително напрегнати условия за тръбите за обсадна колона.
Защо тръбите за обсадна колона се съхраняват правилно?
Правилното съхраняване запазва цялостността на тръбите, което предпазва от преждевременна корозия и повреди и осигурява по-дълъг и надежден експлоатационен живот.
