Skoči na glavni sadržaj

Stručni rad

Korozija – Ključni izazovi ispitivanja utjecaja utiskivanja CO2 na projektu EOR Ivanić i Žutica

Jasmina Jelić Balta ; INA d.d.
Tihomir Borko ; INA d.d.


Puni tekst: hrvatski pdf 2.869 Kb

str. 71-83

preuzimanja: 473

citiraj

Preuzmi JATS datoteku


Sažetak

Vremenski tijek proizvodnje nafte na nekom naftnom polju sastoji se od primarne, sekundarne i tercijarne faze. U cilju zaustavljanja daljnjeg smanjenja proizvodnje nafte uslijed starosti naših naftnih polja, geoloških karakteristika i petrofizikalnih svojstava ležišne stijene, fizikalno-kemijskih svojstava nafte, režima iskorištavanja naftnih ležišta, tehnoloških karakteristika proizvodnje nafte i cijene nafte na trži- štu, stekli su se uvjeti za primjenu tercijarnih metoda povećanja iscrpka nafte i u Hrvatskoj (EOR – „Enhan- ced Oil Recovery“). Ovisno o geološkim pokazateljima za pojedino ležište u svakoj fazi može se s obzirom na ukupnu količinu u ležištu proizvesti određeni postotak nafte. Utiskivanjem ugljik dioksida (CO2) oslobađa se jedan dio nafte koja ostaje u ležištu nakon sekundarne faze. U INA d.d. je nakon provedenih laboratorijskih ispitivanja i simulacijskih studija, kao prvi kandidat za primjenu metode povećanja iscrpka nafte utiskivanjem ugljik dioksida (CO2), određeno naftno polje Ivanić. U radu će biti prikazani rezultati opsežnih korozijskih ispitivanja i interpretacija podataka.

Ključne riječi

korozija; ugljikov dioksid; Stružec; Žutica; inhibitori korozije; šaržno tretiranje

Hrčak ID:

198096

URI

https://hrcak.srce.hr/198096

Datum izdavanja:

6.4.2018.

Posjeta: 999 *




Uvod

Pokusno istiskivanje nafte ugljik dioksidom, pilot projekt na polju Ivanić započelo je 2001., dok se s utiskivanjem ugljik dioksida (CO2) u sklopu EOR projekta Ivanić započelo 2014. Jedan od većih problema koji su vezani za sve EOR projekte jest taj što pokazuju visok stupanj osjetljivosti na prirodan čimbenik koji se ne može promijeniti, a to je korozija. Utiskivanjem ugljik dioksida (CO2) u ležište, u cilju povećanja iscrpka nafte, na proizvodnim bušotinama dolazi do porasta sadržaja ugljičnog dioksida u kaptažnom plinu, a time i u slojnoj vodi. Kako je ugljik dioksid (CO2) kad se otopi u vodi izuzetno korozivan, potrebno je provesti odgovarajuću inhibiciju njegovog djelovanja smanjenjem brzine korozije. Suhi ugljik dioksid (CO2) bez prisutnosti vode nije korozivan, ali postaje vrlo korozivan kada je otopljen u vodi. U naftnom rudarstvu korozija uzrokovana ugljik dioksidom otopljenim u vodi naziva se „slatka korozija“ (sweet corrosion). Otopljeni CO2 u vodi uzrokuje nastajanje karbonatne kiseline koja povećava kiselost vode, a pH-vrijednost vode ponajviše ovisi o temperaturi i parcijalnom tlaku CO2. Korozija se kao problem javlja ponajprije u bušotinama u kojima postoji određeni udio vode u proizvodnom fluidu. Proces korozije nastupa u prisutnosti vode, dok nafta i/ili plin sami po sebi nisu korozivni. Brzine korozije u neinhibiranim sustavima s visokim koncentracijama otopljenog CO2 u slojnoj vodi iznose i do 10 mm/god. Uz opću (uniformnu) koroziju, kod prisutnosti CO2 u kritičnom području temperature, dolazi i do lokalne („pitting“) korozije koja je izražena malim gubitkom mase, često se teško zamjećuje, nepredvidiva je i manifestira se u obliku rupica, pukotina i na kraju lomova. Što je veći udio CO2 u plinskoj fazi to se više povećava njegova koncentracija u vodenoj fazi, ovisno o tlaku, temperaturi i koncentraciji soli. Ugljični i niskolegirani čelici podložni su općoj ili ravnomjernoj koroziji u temperaturnom području od 20 do 70°C. Pri višim temperaturama od 70°C pojavljuje se lokalna korozija, često nazvana „mesa corrosion“ dok pri temperaturama većim od 120°C nastali produkt korozije FeCO3 može imati značajna zaštitna svojstva. U sklopu projekata EOR Ivanić i Žutica provedena je Studija utjecaja utiskivanja CO2 i povećanja brzine korozije kao posljedica utiskivanja CO2. Utrošeno je puno vremena i provedena su mnogobrojna laboratorijska i terenska ispitivanja na osnovu kojih su dobiveni konkretni rezultati i donesena određena rješenja i preporuke. Studija utjecaja utiskivanja CO2 i povećanje brzine korozije kao posljedica utiskivanja CO2 odnosi se ponajprije na povećanje brzine korozije u proizvodnom fluidu. Svrha studije jest pronalaženje što učinkovitije i ekonomski najprihvatljivije zaštite proizvodnih bušotina i ostale opreme od korozije uzrokovane utiskivanjem CO2. U studiji se najviše bavilo problemom zaštite bušotina od korozije pomoću inhibitora korozije. Također, doneseni su i zaključci vezani za izbor materijala, kao jednom od načina zaštite od korozije. Zbog nemogućnosti primijene kontinuiranog tretmana inhibitorima korozije u studiji je puno pozornosti posvećeno šaržnom tretmanu proizvodnih bušotina, provedeno je detaljno istraživanje šaržnih tretmana i doneseni su korisni i konkretni zaključci koji se primjenjuju na terenu. Potvrđeno je postojanje djelotvornih inhibitora korozije za šaržne i kontinuirani tretmane.

naftaiplin-38-71-g1.png naftaiplin-38-71-g2.png naftaiplin-38-71-g3.png naftaiplin-38-71-g4.png naftaiplin-38-71-g5.png naftaiplin-38-71-g6.png naftaiplin-38-71-g7.png naftaiplin-38-71-g8.png naftaiplin-38-71-g9.png naftaiplin-38-71-g10.png naftaiplin-38-71-g11.png naftaiplin-38-71-g12.png naftaiplin-38-71-g13.png

References

1 

Yong-jun Tan (2004.) „Electrochemical Studies on Carbon Dioxide Corrosion and its Inhibition".

2 

Milliams D.E. (1975.) „Carbonic acid corrosion of steel“, Corrosion". Brussels

3 

Schmitt G., Rothmann B. "Studies on the corrosion mechanism of unalloyed steel in oxygen-free carbon dioxide solutions“; 1997.

4 

Sastri V.S. „Corrosion inhibitors“ Principles and aplications"; 2001.

5 

Dunlop „Fundamental consideration in sweet gas well corrosion“,Advances in CO2 Corrosion, Hausler, R.H. and Godard, H.P., NACE, Houston, Texas; 1984.

6 

Wang E. „Study of the inhibition mechanism of imidazoline amide on CO2 corrosion of Armco iron“; 2001.

7 

Chamberlain T.E. „Practical application potentiodynamic polarisation curves in oil wel corrosion“, Corrosion 85, paper 28, NACE; 1985.

8 

Choi H.J., Cepulis R.L. „Inhibitor film persistence measurement in carbon dioxide environments“, SPR Production Engineering; 1987.

9 

Eriksrud E., Sontvend T. „Effect of flow on CO2 corrosion rate sin real and syntetic formation waters“, Advances in CO2 Corrosion, R.H.Hausler, H.P.Godard, NACE, Houston; 1985.

10 

Palacios C.A., Shadley J.R. „CO2 corrosion of N-80 steel at 70˚C in a two phase flow system“, Corrosion, vol.49; 1993.

11 

Mansfeld F. „Fundamental aspects of the polarization resistance technique—the early days“; 1994. Journal of Solid State Electrochemistry 13 4

12 

European Federation of Corrosion, EFC Publication „Prediction of CO2 Corrosion in the Oil and Gas Industry“; 1994. The Institute of Metals, London

13 

Waard C. De., Lotz U., Milliams D.E. „„Predictive Model for CO2 Corrosion Engineering in Wet Natural Gas Pipelines“, NACE Corrosion 91;


This display is generated from NISO JATS XML with jats-html.xsl. The XSLT engine is libxslt.