Способ защиты внутренней поверхности днища резервуара

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, а именно к эксплуатации стальных резервуаров. Способ позволяет защитить внутреннюю поверхность днища резервуара от локальной микробиологической и сероводородной коррозии и заключается в нанесении на днище резервуара толстослойного покрытия на глинистой основе. В состав покрытия входят мас.%: бентонитовая глина 50,0 - 60,0; тампонажный цемент 8,0 - 10,0; ингибитор коррозии 2,0 - 5,0; бактерицид водорастворимый 0,05 - 0,1 и вода остальное. Способ эффективен, прост и технологичен, позволяет увеличить межремонтный срок службы днищ резервуаров. 2 табл.

Изобретение относится к эксплуатации стальных резервуаров типа РВС на поздних стадиях разработки нефтяных месторождений, когда добываемая продукция скважин содержит в значительном количестве бактериальную микрофлору, в основном сульфатвосстановливающие бактерии (СВБ) и осадки сульфида железа. Они вызывают локальную коррозию днища и уторных швов РВС со скоростью 5-10 мм/год, что выводит из строя любой резервуар в течение 1-2 лет.

Известен способ защиты нефтегазодобывающего оборудования от коррозии с помощью ингибиторов (авт. св. N 174925, 1965). Однако для защиты днища резервуаров с помощью ингибиторов при часто опорожняющемся и заполняемом резервуаре требуется чрезмерно большой расход дорогостоящих ингибиторов коррозии. При сильном проявлении локальной коррозии под действием сульфидов железа и СВБ, ингибиторы практически неэффективны.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому способу предотвращения локальной коррозии днищ стальных резервуаров является способ нанесения на днище нефтяных резервуаров вязкой глины с целью барьерного изолирования металла днища РВС от коррозии (Гоник А.А. Защита нефтяных резервуаров от коррозии. Уфа, РИЦ АНК. Башнефть, 1996, с. 199).

Однако этот способ защиты характеризуется многими недостатками, в первую очередь слабой противокоррозионной эффективностью, трудоемкостью, кроме того, слой глины размывается потоком нефти и воды.

Задачей изобретения является повышение степени эффективности противокоррозионной защиты днища нефтепромысловых резервуаров и достижение максимальной индустриализации технологического процесса формирования покрытия путем создания на их поверхности глиноцементного барьерного слоя.

Указанная задача решается тем, что в способе защиты внутренней поверхности днища резервуара от коррозии, включающем нанесение на днище резервуара толстослойного покрытия на глинистой основе, содержащей водорастворимый бактерицид, в качестве глинистой основы используют бентонитовую глину, дополнительно в состав покрытия вводят тампонажный цемент и ингибитор коррозии при следующем соотношении компонентов, % мас.: Бентонитовая глина - 50,0 - 60,0 Тампонажный цемент - 8,0 - 10,0 Ингибитор коррозии - 2,0 - 5,0 Водорастворимый бактерицид - 0,05 - 0,1 Вода - Остальное В качестве ингибитора коррозии рекомендуется широко используемые на нефтепромыслах марки Нефтехим, Корексит-7798, СНПХ-6301 и др.

В качестве бактерицида - любой водорастворимый бактерицид, например глуатаровый альдегид, цемент.

При подборе рецептуры глиноцементной композиции были проведены лабораторные испытания различных соотношений глины, цемента, ингибитора коррозии и бактерицида, была найдена оптимальная рецептура, которая обеспечивает получение маловязкой массы в начале процесса формирования покрытия и твердого слоя глиноцемента в конце процесса (через 8-12 часов).

Эффективность предлагаемого способа защиты стали от коррозии оценивали по результатам испытаний образцов стали в сероводородсодержащей рабочей среде. Цилиндрические образцы стали покрывались слоем глиноцементного состава и погружались (после 8-12 часов отвердения) в пластовую воду, содержащую агрессивные компоненты. Базовое время испытаний 720 часов. Склонность к коррозии оценивали по времени разрушения образцов.

Данные лабораторных испытаний представлены в табл. 1.

Из результатов опытов, приведенных в табл. 1, видно, что наиболее эффективной защитой стали от коррозии является способ, предложенный в опыте 3, 5 и 7, где защитный эффект составляет от 90,7 до 92,7%.

Также в лабораторных условиях проверялись барьерные свойства отвердевших глинистых растворов на проницаемость через них бактериальной микрофлоры. Для этого использовали два стеклянных сосуда, в каждый из которых установили по перемычке из смеси глины, цемента и ингибитора коррозии. В одну перемычку ввели 0,1% раствор бактерицида (глуатаровый альдегид), а в другой перемычке бактерицид отсутствовал. В обоих сосудах верхняя и нижняя их часть выше и ниже глинистых перемычек была заполнена питательной средой Постгейта, содержащей ионы железа в качестве индикатора сероводорода при наличии бактерий СВБ. В питательную среду выше обоих глинистых перемычек вводили посевной материал - двухсуточную накопительную культуру СВБ. В нижнюю часть культуры СВБ не вводили. Затем оба сосуда термостатировали при температуре 34^oC в течение 6 месяцев. Результаты экранирующего действия перемычки учитывали по степени роста и развития культуры СВБ, которую визуально регистрировали по почернению питательной среды - образованию черного осадка сульфида железа. Отсутствие черного осадка в нижней части сосудов ниже глинистых перемычек свидетельствовало об эффекте полного или частичного предотвращения роста СВБ под действием глиноцементного барьера. Были проведены количественно определения числа клеток СВБ из сосудов общепринятым методом предельных разведений. Полученные данные представлены в табл. 2.

Из результатов таблицы видно, что глиноцементная перемычка, не содержащая бактерицид, через полгода все же пропускала через себя некоторое число бактерий СВБ (100 клеток на 1 мл воды) - опыт 2 табл. 2. Т.о., под глиноцементным барьером СВБ не смогут активно развиваться и вызывать сколько-нибудь серьезную коррозию металла днища. Глиноцементный барьер, содержащий бактерицид, полностью непроницаем для всех бактерий СВБ.

Пример конкретного осуществления способа в промысловых условиях.

Подлежащее защите днище резервуара очищается от нефтепродуктов, грязи и продуктов коррозии механическим путем с помощью металлических щеток. Далее на промыслах на стационарных или передвижных глинозаводах готовится раствор на пресной воде из расчета 600 кг глинопорошка на 1,0 - 1,2 ³ воды. В каждую приготовленную порцию глинистого раствора добавляют 2-5% ингибитора коррозии и 0,1 бактерицида. Далее на 1 м³ приготовленного раствора затворяют 100 кг технического тампонажного цемента. Полученная порция раствора глиноцемента с помощью передвижных автоцистерн доставляется к резервуару и закачивается на его днище, где раствор сам распределяется по днищу. Количество заливок определяют расчетным путем, с целью получения на днище резервуара слоя глиноцемента толщиной 70 - 100 мм. Например, общее количество глиноцементного раствора на днище РВС-5000 составляет 75 - 100 м³ в зависимости от наклона днища.

Предлагаемый способ прост в исполнении на нефтепромыслах, дешевле в десятки раз применяемых традиционно лакокрасочных покрытий.

Формула изобретения

Способ защиты внутренней поверхности днища резервуара от коррозии, включающий нанесение на днище резервуара толстослойного покрытия на глинистой основе, содержащей водорастворимый бактерицид, отличающийся тем, что в качестве глинистой основы используют бентонитовую глину, дополнительно в состав покрытия вводят тампонажный цемент и ингибитор коррозии при следующем соотношении компонентов, мас.%: Бентонитовая глина - 50,0 - 60,0 Тампонажный цемент - 8,0 - 10,0
Ингибитор коррозии - 2,0 - 5,0
Водорастворимый бактерицид - 0,05 - 0,1
Вода - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2