Диссертация (1172997), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Приэтом ухудшилось качество подготавливаемой нефти, что выражалось вувеличении концентрации воды и растворенных солей, рост которых в товарнойнефти увеличивал риск коррозии морских трубопроводов, расположенныхмежду морской платформой и БТК.В 2013-2015 гг. имели место случаи остановок системы технологическогонагрева платформы, связанные с закупоркой трубок контрольно-измерительнойаппаратуры, в частности подводящей трубки уровнемера расширительнойемкости V-0801 и фильтров на всасывающих линиях циркуляционных насосовтеплоносителя Р-0801 А/В, отложениями (рисунок 53).
Отложения представлялисобой вязкую смесь ПЭГ и продуктов коррозии. Остановка системытехнологического нагрева приводит к аварийному останову платформы, а значитк излишней нагрузке на продуктивные пласты, скважинное и наземноеоборудование, а также к потерям добычи нефти и газа.114Рисунок 53 - Фильтр на линии всасывания циркуляционного насоса Р-0801А,покрытый отложениями, состоящими из смеси ПЭГ и продуктов коррозииПосле трех лет эксплуатации системы регенерации МЭГ морскойнефтегазодобывающей платформы ПА-А проекта «Сахалин-2» было выявленоухудшениетеплообменавтеплообменнике«регенерированныйМЭГ/насыщенный МЭГ». Во время проведения технического обслуживания этоготеплообменника с обеих сторон (как со стороны регенерированного, так и состороны насыщенного МЭГ) были обнаружены отложения ПЭГ (рисунок 54).Образование отложений привело к необходимости очистки оборудования, чтоувеличило продолжительность планового останова платформы для техническогообслуживания на 48 часов, а также привело к увеличению человеко-часов (ч.ч.)(на проведение работ по очистке теплообменника потребовалось около 240дополнительных ч.ч.)115Рисунок 54 - Отложения, состоящие из смеси ПЭГ и продуктов коррозии, втеплообменнике «регенерированный МЭГ / насыщенный МЭГ» морскойплатформы ПА-А проекта «Сахалин-2»После двух лет эксплуатации системы регенерации МЭГ БТК проекта«Сахалин-2» при проведении технического обслуживания теплообменника«регенерированный МЭГ / насыщенный МЭГ» с обеих сторон (как со сторонырегенерированного, так и со стороны насыщенного МЭГ) были обнаруженыотложения.
Отложения состояли из смеси ПЭГ, солей, представленных, восновном, карбонатом кальция, и продуктов коррозии (рисунок 55).116Рисунок 55 - Отложения в теплообменнике «регенерированный МЭГ /насыщенный МЭГ» БТК проекта «Сахалин-2»Образование отложений привело к необходимости очистки данногооборудования.Проведениеработпоочисткетеплообменника«регенерированный МЭГ / насыщенный МЭГ» потребовало привлечениядополнительных ресурсов: двух единиц спецтехники (кран грузоподъемностью50 тонн и грузовик грузоподъемностью 10 тонн) и персонала в количестве 7человек.
Работа по очистке оборудования заняла около 24 часов.При добыче газа и газового конденсата месторождения Лунское проекта«Сахалин-2» в трубопроводе, транспортирующем газожидкостную смесь отдобывающей платформы «Лунская-А» до БТК, создаются условия дляобразования гидратов. С целью предотвращения гидратообразования наплатформе в трубопровод впрыскивают водный раствор МЭГ с концентрацией85%объемн.НаБТКМЭГотделяютиподаютнарегенерацию.Регенерированный МЭГ по специальному трубопроводу возвращается наплатформу.Принципиальная схема регенерации МЭГ ОБТК приведена на рисунок 7.В апреле 2011 г., при эксплуатации установки регенерации МЭГ БТК в штатном117режиме, произошел быстрый рост перепада давления на фильтре, установленномна всасывающей линии насоса регенерированного МЭГ. При проведении работпо очистке фильтра было обнаружено, что он полностью покрыт гелеподобнымиотложениями зеленого цвета (рисунок 56).
Персоналу БТК приходилосьпроводить работу по очистке данного фильтра каждые 1,5-3,0 часа в течение трехдней.Образованиегеляпривелокнеобходимостииспользованиядополнительных ч.ч. (около 50 ч.ч.) на проведение данной работы, а также кнарушению технологического процесса регенерации МЭГ, выразившегося вувеличении содержания воды в регенерированном МЭГ.Рисунок 56 - Гелеподобные отложения в системе регенерации МЭГ береговоготехнологического комплекса проекта «Сахалин-2»Фильтр «забивался» гелем в течение нескольких дней (фильтрприходилось чистить каждые 1,5-3,0 ч.), затем закупорка фильтра прекратилась.Отобрать образец геля для анализа не удалось.При обсуждении возможных причин образования геля было выявленоследующее:1181. Образование геля началось после ввода в эксплуатацию скважины,добывающей нефть из нефтяной оторочки Лунского месторождения;2. Попутно-добываемая вода из указанной скважины имела минерализацию~16 г/дм3, концентрация ионов составляла (мг/дм3): HCO3- - 1600-2600;Са2+ – 115-140; Mg2+ - 22-34; Fe2+ – менее 1; концентрация низших(летучих) карбоновых кислот в пересчете на уксусную – 1000-1200;3.
За время работы скважины рН раствора МЭГ увеличился от 7,9-8,1 до 8,79,2 и резко возросла минерализация раствора МЭГ - с 750 мг/дм3 до ~1350мг/дм3;4. Концентрация ионов Fe2+ в растворе МЭГ не изменилась и составляла ~10мг/дм3;5. Зеленый цвет геля указывает на то, что в его состав входят ионы Fe2+;6. Закупоривание фильтра, установленного на всасывающей линии насосарегенерированного МЭГ, свидетельствует в пользу предположения, чтогель образуется при повышенной температуре; так как в противном случаенаблюдалось бы закупоривание фильтра, установленного на входеустановки регенерации;7. Образование геля прекратилось после остановки скважины.Таким образом, на основании практического опыта эксплуатациигликолевых систем нами подтверждено, что образование ПЭГ приводит кдополнительнымзатратам,простоюоборудованияинарушениютехнологических процессов подготовки нефти и газа и регенерации гликолей.Как показано в главе 1, важными факторами, влияющими на деградациюгликолей и образование отложений, является повышенная температура втеплообменниках, рН среды, наличие растворенного железа, твердых продуктовкоррозии в виде оксидов, а также аминов, часто использующихся для контролярН гликолевых систем.119Для того чтобы обеспечить эксплуатацию гликолевых систем всоответствии с производственными характеристиками и надлежащее качествогликолей мы предлагаем проведение ряда мероприятий.Во-первых, на производстве необходимы организация и проведениерегулярногомониторингапараметровтехнологическогопроцессаипрофилактического обслуживания оборудования, а именно: коэффициентовтеплопередачи теплообменников, проведение калибровок температурныхдатчиков,проведениепроверокработоспособностиоборудования,предотвращающего перегрев гликоля.
В качестве примера можно отметить, чтона платформе ПА-Б отмечались случаи неудавшихся запусков насоса Р-0803(рисунок 3) при остановках насосов Р-0801 А/В. Очевидно, что это приводило кперегреву водногликолевого раствора и увеличению скорости образованияотложений в системе технологического нагрева.Ещеоднимпримероммероприятийпоувеличениювременибесперебойной эксплуатации системы может служить установка фильтрующегомодуля на линии нагнетания насосов Р-0801 А/В платформы ПА-Б.Использование данного модуля в период 2013-2014 гг. позволило удалитьзначительное количество мелкодисперсных примесей, состоящих, в основном,из окислов железа, что снизило скорость эрозийного износа оборудования иобразования отложений.Как было показано, использование аминов в качестве регулятора рНгликолевых систем приводит к увеличению скорости смолообразования [60].
Вэтой связи, в качестве замены аминам для повышения рН водногликолевогораствора можно рекомендовать использовать коммерческие ингибиторыкоррозии для закрытых гликолевых систем, где компонентом для контроля рНявляется водный раствор гидроксида щелочного металла. Для системрегенерации гликолей рекомендуется добавление водного раствора гидроксидащелочного металла.Снижать рН водногликолевого раствора приходится крайне редко, хотя внекоторых случаях на предприятиях возникает необходимость данных120мероприятий. Поэтому для закрытых систем рекомендуется закачка водногораствора кислоты, близкой по составу к активной основе ингибитора коррозии.Так, например, при использовании нитритного ингибитора коррозии (NO2-)рекомендуется добавлять водный раствор азотной кислоты (HNO3), в случаеприменения фосфатного ингибитора (PO43-)- фосфорной кислоты (H3PO4).Учитывая, что содержание хлорид-ионов в системах регенерации гликолейдостаточно велико (до 1,5 % мас.), дополнительное их внесение при добавлениинебольших количеств соляной кислоты не вызовет осложнений.
Поэтому дляпонижения рН систем регенерации гликолей рекомендуется добавлениеразбавленной соляной кислоты при соблюдении спецификации по максимальнойконцентрации хлорид-ионов для используемых конструкционных материаловили при наличии установок обессоливания.Производить дозировку растворов гидроксидов щелочных металлов исоляной кислоты рекомендуется с невысокой скоростью закачки на участкахсистем с минимальной температурой для того, чтобы избежать значительноголокального повышения (понижения) рН. При аномально высоких (низких)значениях рН температура может в значительной степени способствоватьдеградации гликолей.В случае, когда отложения уже образовались, для бесперебойнойэксплуатации и повышения производительности системы необходимо ихудаление. Далее представлен наш опыт, полученный в ходе проведения двухпромывок системы технологического нагрева платформы ПА-Б в 2014 и 2015 гг.во время плановых остановов платформы.4.2 Удаление полиэтиленгликолей с использованием реагентаHelaminBRW-150Для исследования свойств различных реагентов в лабораторию былдоставлен образец теплоносителя системы технологического нагрева.
Образецпредставлял собой черную вязкую жидкость, которая при отстаиваниирасслаивалась на два слоя: коричневую мутную жидкость, осаждающуюся121внизу, и черную маслянистую жидкость на поверхности, образующую пленку настенках посуды.Для проведения эксперимента стакан наполняли образцом теплоносителяпри комнатной температуре. После отстаивания нижний слой сливали, амаслянистую пленку смывали различными промывочными жидкостями.Рисунок 57 - Образец теплоносителя: а – до отстаивания, б – маслянистаяпленка на стенках стакана после отстаивания и слива нижнего слояНеобходимо отметить, что рынок жидкостей для промывки гликолевыхсистем, способных удалять отложения органической природы, развит крайнеслабо.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
