Руководство для обучения инженеров по буровым растворам - часть 107

 

585 

сульфид,  чаше  всего  сульфид  натрия,  т.к. в  системе  преобладает  ион  натрия.  Т.о.  можно 
избежать осложнений в некоторых случаях, до полностью извлечь из флюида нельзя. 

 Сероводород  или  растворимый  сульфид  обрабатывается  циником  в  продукте  типа 

SULF-X



 . Он выделяет в осадок сульфид, как  нерастворимую соль, а в щелочной среде 

не переходит в сероводородную кислоту. 

 

 

Контроль коррозии 

рН контроль рН - один из самых распространенных методов снижения коррозии. 
Повышением 

рН 

снижается 

растворимость 

и 

реагируемость 

различных 

коррозионных га зов. 

Величина  рН  8,3-9,0  достаточных  для  снижения  прямой  коррозии  от  концентрации 

ионов  водорода.  Для  превращения  угольной  кислоты  (из  СО

2

)  в  некоррозионное 

состояние необходим рН=8,3. Для сероводородной кислоты рН = 12 превращает большую 
часть  сероводорода  в  бисульфид  и  ионы  сульфида.  Такие  величины  рН  помогают 
контролировать понижающие сульфатбактерии. 

 

 

586 

 

Рис.8. 

 

Продукты снижения коррозии 

Рекомендуются  следующие  продукты  и  методы  их  применения  для  снижения 

коррозии. 

CONQOR



  404  -  это  органофосфорный  химреагент,  предназначенный  для 

замещения  хроматных  ингибиторов.  Это  кислородный  ингибитор,    а  не  раскислитель. 
Используется  в  буровых  растворах  на  водяной  основе,  как  в  пресной,  так  и  соленой, 
эффективен в циркулирующих  растворах, но не рекомендуется как пакерная жидкость. 

Предлагаемая  обработка  для  буровых  растворов  –  2-5 галлонов  CONQOR



  404    на 

100 бар жидкости. При аэрации  нужно 10-12 гал/100 бар. 

 

Кислородный раскислитель 

Снижение  кислорода  в  буровых  растворах  -  эффективный  метод  уменьшения 

коррозии.  Кислородные  раскислители  -  типа  бисульфита  аммония  и  сульфита  натрия. 
Катализируясь  с  кобальтом  или  никелем  жидкие  химреагенты  концентрацией  50-70% 
дают  высокую  концентрацию  пользования.  Нейтрализованная  сульфитная  честь 
взаимодействует с растворенным кислородом, понижая его содержание. 

 

Растворы на пресной водяной основе содержат 1-5 ч/млн.  растворенного кислорода, 

а насыщенные на соленой основе - меньше. Начальная требуемая обработка кислородного 
раскислителя  -  2  гал/час,  пока  в  фильтрате  не  будет  50  ч/млн  избытка  сульфита,  после 
этого  обработка  продолжается  при  ? -1    гал/час  или  при  наличии  50-100  ч/млн  избытка 
сульфита. 

Растворы  на  мор  воде  и  хлористо-кальцевых  требуют  повышенную  концентрацию 

сульфита – 200-500 мг/л. Свободный кальций удаляет некоторую часть сульфита, который 
снижает эффективность раскислителя. 

Рекомендуется  сохранять  концентрацию  Са





  около  200  мг/л.  Добавляемая 

морская вода должна обрабатываться каустической содой; 1,5 ф/бар снижает магний до 0, 
а кальций до очень низкого уровня. 

Избыток сульфита определяется титрованием. Химический расход изменяется от 24 

до 50 гал/сутки в зависимости от условий, типа раствора, температуры, минерализации и 
объёма системы. 

Наиболее желательно прямое добавление в трубу всасывающим насосом, имеющим 

клапан-отсекатель  и  пропорциональный  насос.  Этот  метод  дозирования  используется  с 
1970 года. Если такого приспособления нет, раскислитель добавляется через химическую 

 

587 

воронку  на  всасывающем  насосе  или  подается  по  шлангу  от  резервуара.  Добавление 
осуществляется очень близко от всасывающего насоса. Не допускается контактирование с 
воздухом, т.к. снижается эффективность. 

Для  правильной  утилизации  кислородного  раскислителя  улавливание  кислорода 

должно быть минимальным на поверхности с помощью: 

1. Воронки только при необходимости. 
2. Устранения пенной разгрузки от воронки, особенно, если разгрузка ведется перед 

всасыванием бурового насоса. 

З. Правильно используемых пеногасителей. 
4.  Сохранения  полного  уровня  раствора  в  приемном  амбаре.  При  этом 

предотвращаются  завихрения  от  смесителей  и  образование  пены  от  воронки  и 
оборудования выброса твердых веществ. 

Раскислитель  SULF-X



    Н

2

S  -    Это  цинковая  смесь  особого  помола  с  большой 

площадью  поверхности,  используемая  как  раскислитель  сероводороде  в  буровых 
растворах  на  водяной  основе.  SULF-X



  раскисляет  сульфиды  до  образования  сульфида 

цинка,  нерастворимого  продукта  при  рН=3  и  выше.  Это  обеспечивает  постоянное 
удаление. 

Единственное  исключение  -  нежелательное  состояние  когда  рН  раствора  падает 

ниже 3 (во время окисления) 

 

Опасность сульфидной коррозии значительно снижается при нейтрализации кислого 

газа.  Рекомендуемые  уровни  обработки  от  1  до  2  фунт/бар.  Последующая  обработка  -  1 
фунт/бар  на  1100  мг/л  сульфида.  Обработка  стабильна  при  400  F  и  не  зависит  от 
минерализации в системе.    

Цинковая смесь в раскислителе может увеличить вязкость в не дисперсных буровых 

растворах, необходимы пилотные испытания. 

SI-1000  ингибитор  окалины  используется  для  предотвращения  роста  окалины  на 

металлической поверхности. 

Это органическое  фосфатное  вещество,  которым обрабатывается  буровой  раствор  в 

размере  1  гал/200  бар  раствора.  Обычно  5  галлонов  на  рейс  достаточно  для  контроля 
системы. 

Бактерициды - восстановление сульфатов до сульфидов бактериями  Desulfovibrio 

desulfuricans  происходят  в  буровых  растворах,  особенно  в  хранящихся  и  пакерных 
жидкостях,  являясь  источником  сероводорода.  Эти  бактерии  активны  в  деаэрированных 
или  слабо  аэрированных  пресной,  солоноватой  или  морской  воде  в  диапазоне  от  5,5  до 
8,5.  Поскольку  потенциал  разрушения  от  бактерий,  снижающих  сульфат  огромен  в 
пакерных 

жидкостях 

или 

хранящемся 

растворе, 

рекомендуется 

микробиоцид

 

BACBAN



 III для контроля их. 

BACBAN



  III  регулирует  действие  бактерий  во  всех  растворах  на  водяной основе, 

жидкостях  заканчивания  и  пакерных  жидкостях.  Он  эффективен  против  аэробных  и 
аноэробных  бактерий.  Это  сильно  концентрированный  гранулированный  материал.  Он 
зарегистрирован ЕРА для нефтепромыслового  дела. 

Для  предотвращения  ферментации  крахмала  начальная  порция  2,73  кг  (банка) 

BACBAN



  III    добавляется  в  400  бар  буровой  жидкости.  Добавка  закачивается  через 

воронку  прямо  в  приемный  амбар  со  скоростью  1-5  мин  на  порцию.  Общая  начальная 
обработка  должна  быть  равномерной  в  течение  одной  циркуляции.  Добавляемая  вода 
обрабатывается таким же количеством. 

Для  поддержания  режима  112-1/3  банки  на  400  бар  жидкости  достаточно  на  сутки 

работы при равномерном распределении. 

 

588 

Пакерные жидкости должны обрабатываться одной банкой BACBAN



 III  на 200 бар 

(30 м?)  буровой жидкости. Препарат совместим с кислородным раскислителем. 

Обращаться с препаратом нужно осторожно, при контакте тщательно промыть водой 

кожу. Во избежание расплескивания не смешивать с водой. 

Амины - Пленкообразующие амины - эффективные замедлители коррозии в бурении. 

Они  вытесняют  воду  в  поверхностных  амбарах  и  усталостных  трещинах.  Химическая 
структура  позволяет  физически  адсорбировать  на  стальных  поверхностях,  образуя 
нефтесмачиваемую  защитную  пленку.  Наиболее  эффективны  не  только  при  прямом 
нагнетании  в  бурильную  трубу,  но  и  при  периодическом  или  равномерном  действии. 
Труба  должна  быть  чистой,  сухой  и  с  защитным  покрытием.  Органическая  пленка 
защищает сталь от воды. В некоторых случаях для удаления ржавчины и окалины может 
потребоваться гидроструйная предварительная обработка. 

К замедлителям коррозии амино типа относятся: 
CONQOR



 

101 

замедлитель 

коррозии 

- 

водонефтедиспергируемый 

пленкообразующий 

амин, 

предназначенный 

для 

пакерных 

жидкостей 

ХР-

20



/SPERSENE



.  Рекомендуется  для  растворов  на  пресной  воде,  хотя  эффективны  и  в 

соленой.  В  морской  воде  и  насыщенных  рассолах  он  меньше  диспергирует  и  требует 
небольшой добавки малотоксичной нефти для усиления нефтесмачиваемой пленки. Норма 
обработки 1/2 галлона CONQOR



 101 на баррель пакерной жидкости. 

Ингибитор  -202  -  стойкий  пленочный  замедлитель  коррозии  для  прямой  и 

периодической обработки труб. Продукт выдается по особому заказу. 

CONQOR



303 А - растворимый в воде/рассоле амин. Он предназначен для рассолов 

с NaСI, КСI,  СаСI

2

, и СаBr

2

  и для жидкостей заканчивания. Норма обработки - 1 бочка 

CONQOR



303 А на 1.00 бар жидкости. Добавляется непосредственно в жидкость. 

 

Замеры коррозии 

Контрольная  кольцевая  пластина  -  испытание  этой  пластинкой  установлено  АНИ  в 

бюллетене RP-13 В 

Исследование  извлечённых  пластинок  после  определенного  пребывания  на  забое 

дает чёткую картину о коррозионности буровых жидкостей в окружающей среде. Осадок 
и  точки  на  пластинке  поможет  определить  причину  коррозии  и,  следовательно,  пути  её 
устранения. Если отмечаются окислы, предполагается наличие растворенного кислорода, 
если  ион  сульфида  -  видимо  присутствует  сероводород,  если  карбонат  -  предполагается 
двуокись углерода. 

Магнетит - обычный побочный продукт кислородной коррозии. Магнетит  (Fe

3

O

4

). 

Определяется  по  своим  свойствам  и  нрастворимостью  в  кислоте.  Другие  оксилы 

железа Fе(ОН)

2

, и Fе(ОН) 

3

 - обычны. Осадки кислородной коррозии идентифицируются 

по  темному  ржаво-коричневому  до  чёрного  цвета  и  умеренной  растворимостью  в  15% 
НСI. Окислые осадки не сразу  растворяются в НСI, а требуют многоразового погружения 
в неё и удаления стальной ватой. 

Углекислое  железо  (FеСО

3

)  -  содержит  побочный  продукт  коррозии  СО

3

,  

отличающийся  медленным  вскипанием  в  10-15%  НСI.  Вскипание  -это  проскальзывание 
двуокиси  углерода  из  окалины.  При  большей  степени  растворения  могут  отмечаться 
карбонаты кальция. 

Сернистое  железо  (FеS)  может  образовываться  на  бурильных  трубах  при 

сероводородной  коррозии.  Этот  газ  определяется  по  запаху  тухлого  яйца  и  специальной 
жидкостью. Реакция с мышьяковой кислотой дает жёлтый осадок. 

Контрольная  пластинка  не  дает  сведений  о  водородной  хрупкости,  коррозионном 

растрескивании под напряжением или других формах трещин.