СПОСОБ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТРУБОПРОВОДОВ СИСТЕМЫ НЕФТЕСБОРА И ПОДДЕРЖАНИЯ ПЛАСТОВОГО ДАВЛЕНИЯ НЕФТЯНОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ Российский патент 2016 года по МПК C23F13/06 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации трубопроводов системы нефтесбора и поддержания пластового давления нефтяного месторождения.

Известен способ эксплуатации нефтепромыслового трубопровода, включающий обустройство трубопровода, подключение катодной защиты к трубопроводу и эксплуатацию трубопровода с катодной защитой по расчетным параметрам (Инструкция по совместной катодной защите обсадных колонн и выкидных линий скважин. РД 153-39.0-238-02, Бугульма, ТатНИПИнефть, 2002, 15 с.).

Известный способ не учитывает влияния пункта схождения трубопроводов на защитные свойства трубопроводов, приводит к значительному перерасходу электроэнергии при эксплуатации трубопровода.

Известен способ эксплуатации трубопроводов для транспортировки нефти, жидких нефтепродуктов и газоконденсатов, заключающийся в том, что погружают в грунт анодный заземлитель, электрод сравнения и вспомогательный электрод, на защищаемом объекте, электроде сравнения и вспомогательном электроде замеряют величины потенциалов и создают на преобразующей подстанции формирователем защитных потенциалов необходимую разность потенциалов между защищаемым объектом и анодным заземлителем (патент РФ №2065116, опубл. 1996.08.10).

Известный способ не обеспечивает в достаточной степени антикоррозионную защиту трубопроводов.

В предложенном изобретении решается задача повышения степени антикоррозионной защиты трубопроводов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ эксплуатации трубопроводов системы нефтесбора и поддержания пластового давления нефтяного месторождения, включающий монтаж установки катодной защиты и создание разности потенциалов между трубопроводами и анодными заземлителями. Установку катодной защиты монтируют на площадке пункта схождения трубопроводов, располагают точку дренажа на пункте схождения трубопроводов, анодные заземлители размещают по обе стороны от коридора трубопроводов, организуют электрическое соединение пункта схождения трубопроводов и самих трубопроводов, производят опытное включение катодной защиты, устанавливают величину защитного тока, обеспечивающего необходимую длину защищаемой зоны, защищаемые трубопроводы группируют по величине тока защиты, устанавливают для каждой группы трубопроводов определенный ток защиты, а расстояние от анодного заземлителя до защищаемых трубопроводов определяют расчетным путем в зависимости от величины тока защиты, стекающего с анодного заземлителя (патент РФ №2303122, кл. Е21В 41/02, опубл. 20.07.2007 - прототип).

Недостатками прототипа являются большой расход электроэнергии, дополнительные затраты на строительство катодной станции, анодных заземлителей на пункте схождения трубопроводов и опасность коррозии околошовных зон трубопроводов.

В предложенном изобретении решается задача экономии электроэнергии и устранение коррозии околошовных зон трубопроводов.

Задача решается тем, что в способе ремонта системы защиты от коррозии трубопроводов куста скважин нефтяного месторождения, содержащей установки катодной защиты скважин и протекторной защиты трубопроводов, групповую замерную установку, станции катодной защиты (СКЗ) и анодные заземлители, на корпусе групповой замерной установки монтируют кабельные линии с подключением к каждому трубопроводу и блок совместной защиты трубопроводов (БСЗТ), кабельные выводы трубопроводов подключают к регулировочному плато БСЗТ, протекторно-защищенные трубопроводы через диоды и регулируемые сопротивления подключают к катодно-защищенным трубопроводам в БСЗТ, при этом в качестве СКЗ используют СКЗ и анодные заземлители, смонтированные на скважине для обеспечения катодной защитой обсадной колонны скважины совместно с трубопроводом, катодно-защищенный трубопровод используют в качестве «донора» для обеспечения тока защиты остальных трубопроводов пункта схождения трубопроводов, токи с катодно-защищенного трубопровода - донора используют для обеспечения электрохимзащиты трубопроводов пункта схождения, защитный потенциал которых снизился менее минимально допустимого -0,9 В или срок службы протекторов которых истек, проставляют вставки для электрического разобщения трубопроводов и пункта схождения трубопроводов, все трубопроводы подключают к индивидуальным каналам БСЗТ и производят регулировку тока защиты до достижения требуемых значений защитных потенциалов на трубопроводах, значения защитных потенциалов на которых превышают -1,05 В, производят снижение тока защиты и перераспределяют токи защиты между трубопроводами, протекторную защиту отключают при величине потенциала защиты менее -0,9 В, потенциал на вновь подключаемых трубопроводах устанавливают равным -0,9 ÷ -1,05 В, при подключении одного из каналов БСЗТ к корпусу пункта схождения трубопроводов и соответственно к трубопроводам до перемычки величину потенциала устанавливают порядка -0,7 ÷ -0,8 В и регулируют величину токов утечек внутри трубопровода по жидкостям в пределах 200 мА по каждому трубопроводу.

Сущность изобретения

При эксплуатации трубопроводов системы нефтесбора и поддержания пластового давления нефтяного месторождения для обеспечения надежной защиты трубопроводов монтируют диэлектрические вставки между трубопроводами и пунктами схождения трубопроводов типа куста скважин, групповой замерной установки, дожимной насосной станции и т.п. При этом разрывают электрическое соединение и исключают вихревые и прочие токи, приводящие к коррозии металла трубопроводов. Однако при этом нарушается соединение самих трубопроводов между собой, что приводит к недостаточно надежному катодному воздействию на трубопроводы и снижению эффективности катодной защиты. Преимущественное размещение анодных заземлителей с одной стороны от коридора трубопроводов создает искаженное защитное поле и снижает результативность катодной защиты. Все это приводит к снижению эффективности катодной защиты трубопроводов. В предложенном изобретении решается задача повышения эффективности электрохимзащиты трубопроводов системы нефтесбора и поддержания пластового давления нефтяного месторождения. Задача решается следующим образом.

На площадке куста скважин, групповой замерной установки, дожимной насосной станции или какого-либо другого пункта схождения трубопроводов монтируют на корпусе пункта блок совместной защиты трубопроводов (БСЗТ). БСЗТ представляет собой 10-канальную клеммную панель, на которую выведены соединительные провода с трубопроводов, подведенных к пункту. Каждый канал БСЗТ оборудован переменным резистором для регулировки тока защиты на трубопроводах и диодом предпочтительно с сопротивлением току 1 Ом и порогом открывания до 0,3 Вольт.

Контрольно-измерительные колонки (КИК) и ограждения от установок протекторной защиты демонтируют.

Протекторно-защищенные трубопроводы через диоды и регулируемые сопротивления подключают к катодно-защищенным трубопроводам в БСЗТ.

В качестве станции катодной защиты используют станцию катодной защиты и анодные заземлители, смонтированные на скважине для обеспечения катодной защитой обсадной колонны скважины совместно с трубопроводом. Трубопровод, подключенный таким образом к станции катодной защиты и подходящий к пункту схождения трубопроводов, используют как «донор» для обеспечения тока защиты остальных трубопроводов пункта схождения трубопроводов. Токи с катодно-защищенного трубопровода (донора) используют для обеспечения электрохимзащиты трубопроводов пункта схождения, защитный потенциал которых снизился менее минимально допустимого -0,9 Вольт или срок службы протекторов которых истек. Проставляют вставки для электрического разобщения трубопроводов и пункта схождения трубопроводов или сохраняют неизменными существующие вставки. Все трубопроводы подключают к индивидуальному каналу БСЗТ и производят регулировку тока защиты для достижения требуемых значений защитных потенциалов. На трубопроводах, где значения защитных потенциалов превышают -1,05 Вольт, производят снижение тока защиты, и наоборот, на трубопроводах, где значения защитных потенциалов менее -0,9 Вольт, производят увеличение тока защиты. Таким образом, перераспределяют токи защиты между трубопроводами. Протекторную защиту на трубопроводах с протекторной защитой отключают при величине потенциала защиты менее -0,9 Вольт и подключают к БСЗТ, потенциал на вновь подключаемых трубопроводах устанавливают равным -0,9 Вольт. Подключают корпус пункта схождения трубопроводов и соответственно трубопроводы до вставки к БСЗТ, а величину потенциала устанавливают порядка -0,7 ÷ 0,8 В. Варьируя величины потенциалов до и после вставки, добиваются величины токов утечек внутри трубопровода по жидкостям в пределах 200 мА по каждому трубопроводу.

В результате удается снизить расход электроэнергии и устранить коррозию околошовных зон трубопроводов.

Пример конкретного выполнения

На корпусе групповой замерной установки цеха добычи нефти и газа нефтегазодобывающего управления были смонтированы кабельные линии в коробах с подключением к каждому трубопроводу и монтажом БСЗТ. Кабельные выводы от каждого трубопровода были заведены и подключены на регулировочное плато БСЗТ. Из семи подходящих к групповой замерной установке трубопроводов два трубопровода обеспечиваются совместной катодной защитой с соответствующими скважинами. На данных скважинам обустроена катодная защита: на скважине №1 с параметрами 17,7 Ампер и 19,5 Вольт; на скважине №2 с параметрами 15 Ампер и 19,2 Вольт. Остальные пять трубопроводов были обеспечены протекторной защитой от 8 установок протекторной защиты. Эти трубопроводы отключают от протекторной защиты путем размыкания соединительной перемычки на установках протекторной защиты. Ресурс установок протекторной защиты составляет более 10 лет и требуется проведение их капитального ремонта.

2 трубопровода, обеспеченные катодной защитой, подключают на общую клемму БСЗТ, а 5 трубопроводов, обеспеченных протекторной защитой, через диоды и регулируемые сопротивления подключают к общей клемме по отдельности. После проведения регулировочных работ были достигнуты значения защитных потенциалов на 5 трубопроводах, ранее отключенных от протекторной защиты, при этом в пределах нормативного (не менее - 0,9 В) были снижены значения защитных потенциалов на трубопроводах скважин №14767 и №21243. Перевод протекторно-защищенных трубопроводов в систему катодной защиты не повлиял на режимы работы установок катодной защиты скважин, которые составили: на скважине №1 параметры 17,7 Ампер и 19,5 Вольт; на скважине №2 параметры 15 Ампер и 19,2 Вольт.

Подключают корпус групповой замерной установки и соответственно трубопроводы до вставки к БСЗТ, а величину потенциала устанавливают порядка -0,7 ÷ -0,8 Вольт. Варьируя величины потенциалов до и после вставки, добиваются величины токов утечек внутри трубопровода по жидкостям в пределах 200 мА по каждому трубопроводу. Таким образом, продлен ресурс безотказной работы вставок и околошовной зоны трубопроводов с вставками, т.е. околошовных зон трубопроводов.

После проведенных работ можно сказать, что перевод трубопроводов, оборудованных протекторной защитой, в систему катодной защиты сохраняет проектную защищенность трубопроводов, перевод протекторно-защищенных трубопроводов в систему катодной защиты не влияет на режим работы установок катодной защиты скважин. При этом стабилизируются и выравниваются значения защитных потенциалов на всех трубопроводах групповой замерной установки.

Применение предложенного способа позволяет снизить количество эксплуатируемых контрольно-измерительных колонок, исключить капитальный ремонт установок протекторной защиты, уменьшить работу по обслуживанию, обкашиванию и обновлению покраски контрольно-измерительных колонок и ограждений, снизить разность потенциалов и ток на электроизолирующих соединениях - вставках после регулировки в БСЗТ.

Изобретение относится к области защиты металлов от коррозии. Способ ремонта системы защиты от коррозии трубопроводов куста скважин нефтяного месторождения, содержащей установки катодной защиты скважин и протекторной защиты трубопроводов, групповую замерную установку (ГЗУ), станции катодной защиты (СКЗ) и анодные заземлители, характеризуется тем, что на корпусе ГЗУ монтируют кабельные линии с подключением к каждому трубопроводу и блок совместной защиты трубопроводов (БСЗТ), кабельные выводы подключают к регулировочному плато БСЗТ, протекторно-защищенные трубопроводы через диоды и регулируемые сопротивления подключают к катодно-защищенным трубопроводам в БСЗТ, при этом в качестве СКЗ используют СКЗ и анодные заземлители, смонтированные на скважине для катодной защиты обсадной колонны скважины с трубопроводом, катодно-защищенный трубопровод используют в качестве «донора» для обеспечения тока защиты остальных трубопроводов, защитный потенциал которых снизился менее минимально допустимого -0,9 В или срок службы протекторов которых истек, проставляют вставки для электрического разобщения трубопроводов и пункта схождения трубопроводов, все трубопроводы подключают к БСЗТ и производят регулировку тока защиты на трубопроводах, значения защитных потенциалов на которых превышают -1,05 В, производят снижение и перераспределение токов защиты между трубопроводами, протекторную защиту отключают при потенциале защиты менее -0,9 В, потенциал на вновь подключаемых трубопроводах устанавливают (-0,9) - (-1,05) В, при подключении одного из каналов БСЗТ к корпусу пункта схождения трубопроводов и трубопроводам до перемычки потенциал устанавливают порядка (-0,7) - (-0,8) В и регулируют величину токов утечек. Технический результат: устранение коррозии околошовных зон трубопроводов и повышение степени антикоррозионной защиты трубопроводов.

Способ ремонта системы защиты от коррозии трубопроводов куста скважин нефтяного месторождения, содержащей установки катодной защиты скважин и протекторной защиты трубопроводов, групповую замерную установку, станции катодной защиты (СКЗ) и анодные заземлители, характеризующийся тем, что на корпусе групповой замерной установки монтируют кабельные линии с подключением к каждому трубопроводу и блок совместной защиты трубопроводов (БСЗТ), кабельные выводы трубопроводов подключают к регулировочному плато БСЗТ, протекторно-защищенные трубопроводы через диоды и регулируемые сопротивления подключают к катодно-защищенным трубопроводам в БСЗТ, при этом используют СКЗ и анодные заземлители, смонтированные на скважине для обеспечения катодной защитой обсадной колонны скважины совместно с трубопроводом, катодно-защищенный трубопровод используют в качестве «донора» для обеспечения тока защиты остальных трубопроводов пункта схождения трубопроводов, токи с катодно-защищенного трубопровода - донора используют для обеспечения электрохимзащиты трубопроводов пункта схождения, защитный потенциал которых снизился менее минимально допустимого -0,9 В или срок службы протекторов которых истек, проставляют вставки для электрического разобщения трубопроводов и пункта схождения трубопроводов, все трубопроводы подключают к индивидуальным каналам БСЗТ и производят регулировку тока защиты до достижения требуемых значений защитных потенциалов на трубопроводах, значения защитных потенциалов на которых превышают -1,05 В, производят снижение тока защиты и перераспределяют токи защиты между трубопроводами, протекторную защиту отключают при величине потенциала защиты менее -0,9 В, потенциал на вновь подключаемых трубопроводах устанавливают равным (-0,9) - (-1,05) В, при подключении одного из каналов БСЗТ к корпусу пункта схождения трубопроводов и соответственно к трубопроводам до перемычки величину потенциала устанавливают порядка (-0,7) - (-0,8) В и регулируют величину токов утечек внутри трубопровода по жидкостям в пределах 200 мА по каждому трубопроводу.