Ингибиторная консистентная смазка Российский патент 2025 года по МПК C23F11/00 C10M101/00 

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано при разработке и эксплуатации месторождений углеводородов с добываемой коррозионно-агрессивной продукцией из-за высокого содержания углекислого газа.

В процессе эксплуатации газовых/нефтегазовых месторождений с углекислотной коррозией было выявлено интенсивное протекание локальной (язвенной и питтинговой) коррозии, при этом скорость коррозии на отдельных участках внутренней поверхности оборудования способна достигать нескольких миллиметров в год. Это влечёт за собой риск возникновения аварий и инцидентов на объектах добычи и может привести к сокращению межремонтного периода промыслового оборудования [Р.К. Вагапов, А.И. Федотова, Д.Н. Запевалов, К.О. Стрельникова. Коррозионная агрессивность различных эксплуатационных факторов на углеводородных месторождениях, содержащих диоксид углерод. Вести газовой науки: Современные подходы и перспективные технологии в проекте освоения нефтегазовых месторождений российского шельфа. - М.: Газпром ВНИИГАЗ, 2019. - №2 (39). - С. 129-135].

Известны способы ингибиторной защиты по технологиям постоянной подачи ингибитора коррозии (далее - ИК) и периодических обработок [Э.М. Гутман, К.Р. Низамов, М.Д. Гетманский, Э.А. Низамов. Защита нефтепромыслового оборудования от коррозии. М.: Недра, 1983. - С. 110-114].

Недостатками данных вариантов технологий ингибиторной защиты являются:

- капиталоёмкие траты на реконструкцию системы противокоррозионной защиты газовых/нефтегазовых месторождений, не оборудованных системой постоянной подачи ингибитора коррозии с целью защиты внутрискважинного оборудования;

- трудовременные затраты на подбор ингибиторов коррозии для периодического применения с требуемыми защитными и технологическими свойствами (устойчивость ингибиторной плёнки к вымыванию средами, длительность защитного эффекта последействия, отсутствие отрицательного влияния на технологические процессы подготовки газа);

- отсутствие возможности поступления ингибитора коррозии для создания/поддержания (восстановления) защитных пленок на поверхности металла в местах скопления жидкости (тупиковые застойные участки, или периодически используемые патрубки, фланцевые соединения резервных трубопроводов).

Техническая проблема, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в недостаточности противокоррозионной защиты торцевых поверхностей запорной, фонтанной арматуры, привалочных поверхностей фланцевых пар, патрубков (штуцеров) аппаратов и мест застоя (накопления) жидкости при отсутствии других эффективных/экономически выгодных способах защиты от углекислотной коррозии.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение является создание ингибиторной консистентной смазки, которая обеспечит противокоррозионную защиту тупиковых застойных зон, резервных или периодически используемых патрубков технологических аппаратов, фланцевых соединений технологических трубопроводов и запорно-регулирующей арматуры подверженных углекислотной коррозии.

Указанный технический результат достигается тем, что ингибиторная консистентная смазка включает уплотнительную смазку и ингибитор коррозии, при этом уплотнительная смазка применена марки Арматол-60, представляющая собой синтетическое масло и неорганический загуститель с добавлением присадок, ингибитор коррозии применен марки ИНКОРГАЗ-112-М, представляющий собой раствор азотсодержащих соединений в смеси спиртового и углеводородного растворителей и дополнительно содержит в своем составе добавки, обеспечивающие его применение при добыче и подготовке газа, или ингибитор коррозии марки КорМастер 1045, представляющий собой раствор модифицированных алкилимидазолинов, алкилпиридинов и солей четвертичных аммониевых соединений в среде углеводородных растворителей, или ингибитор коррозии Сонкор-9020, представляющий собой химически модифицированные полиамины в органическом растворителе, при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:

указанная уплотнительная смазка 95 указанный ингибитор коррозии 5

Достижение указанного технического результата обеспечивается за счет определенного сочетания компонентов (количественного и качественного) в заявляемой ингибиторной консистентной смазки.

Ингибиторная консистентная смазка представляет собой смесь товарной формы ингибитора коррозии и уплотнительной смазки.

Ингибиторы коррозии предназначены для защиты от коррозии трубопроводов и оборудования газовых месторождений в средах с высоким содержанием углекислого газа при условии организации постоянной подачи. При прекращении постоянной подачи происходит быстрый смыв защитных ингибиторных пленок флюидом скважин с защищаемых поверхностей.

За счёт того, что «Арматол-60» не растворим в воде, мало растворим в жидких и газообразных углеводородах, а ингибитор коррозии обладает хорошим защитным эффектом при условии наличия на защищаемой поверхности ингибиторной пленки, ингибиторная консистентная смазка (смесь данных веществ) сохраняет ингибитор на поверхности, предотвращает его смыв пластовым флюидом, тем самым увеличивает время последействия, обеспечивает защиту от углекислотной коррозии.

Реализуется противокоррозионная защита от углекислотной коррозии по технологии периодического применения защитной консистентной смазки, изготовленной на основе ингибитора коррозии постоянной подачи, за счёт увеличения эффекта (времени) последействия.

Для защиты от коррозии торцевых поверхностей фонтанных арматур, привалочных поверхностей фланцевых пар, внутренней поверхности периодически используемых штуцеров аппаратов, разработана ингибиторная консистентная смазка (далее - ИКС) пролонгированного действия на основе уплотнительной смазки (далее - УС) и ингибитора коррозии (далее - ИК) для постоянной подачи.

Приготовление предлагаемой ингибиторной консистентной смазки осуществляется с использованием следующих компонентов:

- уплотнительная смазка Арматол-60 ТУ 0254-008-53240767-2000 производства ООО «Нефтесинтез» [https://neftesintes.ru/catalog/greases/173-armatol-60], предназначена для герметизации запорных устройств устьевого нефтепромыслового оборудования нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений. Уплотнительная смазка Арматол-60 изготавливается на основе синтетического масла и неорганического загустителя с добавлением присадок, защищает запорные узлы от коррозии, вызванной воздействием коррозионно-агрессивных сред, содержащих сероводород и углекислый газ до 25% по объему. Температурный интервал применения смазки от минус 60 до плюс 120°С, что позволяет использовать ее в запорных устройствах нефтегазопромыслового оборудования, работающего в условиях Крайнего Севера.

- ИНКОРГАЗ-112-М ТУ 20.59.59-011-76229136-2017 производства ООО «Инкоргаз» [https://www.incorgaz.ru/ingibitory-korrozii/inkorgaz-112-m]. Ингибитор коррозии ИНКОРГАЗ-112-М предназначен для защиты от углекислотной коррозии оборудования и трубопроводов в системах добычи природного газа и газового конденсата. Ингибитор коррозии ИНКОРГАЗ-112-М представляет собой раствор азотсодержащих соединений в смеси спиртового и углеводородного растворителей и дополнительно содержит в своем составе добавки, обеспечивающие его применение при добыче и подготовке газа. Внешний вид - однородная прозрачная жидкость от светло-желтого до коричневого цвета. Температура застывания минус 50°С. Плотность при 20°С в пределах 0,85-0,89 г/см³. Содержание массовой доли активного вещества 30±3%. Кинематическая вязкость при 20°С, не более 15 мм²/c, при минус 40°С, не более 500 мм²/c.

- КорМастер 1045 ТУ 20.59.59-003-50622652-2002 производства ООО «Мастер Кемикалз» [https://www.m-chem.ru/products/neftepromislovaya_himiya/ingibitori_korrozii/], применяют в качестве ингибитора коррозии в газовой, нефтяной и нефтеперерабатывающей промышленности. Ингибитор коррозии представляет собой раствор модифицированных алкилимидазолинов, алкилпиридинов и солей четвертичных аммониевых соединений в среде углеводородных растворителей. Внешний вид - однородная жидкость от желтоватого до темно-коричневого цвета. Температура застывания минус 50°С. Плотность при 20°С в пределах 0,80-0,98 г/см³. Содержание массовой доли активного вещества 25±3%. Кинематическая вязкость при 20°С, не более 15 мм²/c, при минус 40°С, не более 500 мм²/c.

- Сонкор-9020 ТУ 20.59.59-090-00151816-2018 производства АО «Опытный завод Нефтехим» [https://ozneftehim.ru/sonkor-9020gaz/]. Ингибитор коррозии Сонкор-9020 предназначен для защиты от коррозии оборудования добычи, транспортировки и переработки газа. Ингибитор коррозии Сонкор-9020 представляет собой химически модифицированные полиамины в органическом растворителе. Внешний вид - жидкость от желтого до темно-коричневого цвета. Температура застывания минус 50°С. Плотность при 20°С, с отклонениями ±5% составляет 0,89 г/см³. Содержание массовой доли активного вещества 26±3%. Кинематическая вязкость при 20°С, не более 50 мм²/c (сСт), при минус 40°С, не более 500 мм²/c.

Используются ингибиторы коррозии, допущенные к применению на объектах ООО «Газпром добыча Надым» в соответствии с требованиями СТО Газпром 9.3-028-2014.

Взвешивание компонентов смазки при приготовлении производят на весах III - среднего класса точности. Допускается отклонения компонентов смазки в пределах погрешности весов данного класса.

Приготовление ингибиторной консистентной смазки производят в чистой таре, в которую загружают необходимое количество смазки «Арматол-60» и при интенсивном перемешивании с помощью насадки мешалки вливают расчетный объем ингибитора коррозии, перемешивают до однородного состояния. Рекомендуемый объем разово приготавливаемой ингибиторной консистентной смазки не более 20 л. При длительном хранении, приготовленной ингибиторной консистентной смазки, повторно перемешивают до однородного состояния перед применением.

Пример. На Бованенковском нефтегазоконденсатном месторождении (НГКМ) предлагаемым техническим решением организована противокоррозионная защита торцевых поверхностей фонтанных арматур, привалочных поверхностей фланцевых пар, внутренней поверхности периодически используемых штуцеров аппаратов. Защитная эффективность более 85%. Нанесение ингибиторной консистентной смазки осуществлялось тонким равномерным слоем (2-3 мм) с помощью кисти и/или шпателя типа К.

Лабораторные коррозионные испытания проведены на модели пластовой воды Бованенковского НГКМ в эмульсионном режиме течения (объемные отношения модели пластовой воды и углеводородной фазы - 1:1) при температуре равной 30^оС. Результаты коррозионных испытаний представлены в таблице 1.

Таблица 1 - Результаты лабораторных коррозионных испытаний.

Наименование Массовое содержание ИК в ИКС, % Остаточная скорость коррозии, мм/год Защитный эффект, %* ИК - 0,33 39 УС - 0,43 20 ИКС №1 0,5 0,35 36 ИКС №2 1 0,30 44 ИКС №3 2 0,22 59 ИКС №4 5 0,02 97

* Контрольная скорость коррозии в модели пластовой воды равна 0,54 мм/г

Для условий углекислотной коррозии Бованенковского НГКМ подобран оптимальный состав ингибиторной консистентной смазки - 5% товарной формы ИК и 95% УС (удовлетворяет требованиям - остаточная скорость коррозии менее 0,1 мм/год, защитный эффект более 85%). Регламентируемыми защитными свойствами (более 85%) в условиях периодического применения отдельно взятые компоненты не обладают.

Для оценки эффективности ингибиторной консистентной смазки проведены опытно-промышленные испытания (далее - ОПИ) на объектах Бованенковского НГКМ.

Для проведения ОПИ выбраны скважины, на которых ранее выявлены и/или отмечены развития коррозионных повреждений запорно-регулирующей арматуры устьевого оборудования, эксплуатирующие наиболее коррозионно-агрессивные пласты, перечень скважин представлен в таблице 2.

Таблица 2 - Перечень скважин для проведения опытно-промышленных испытаний.

Условный № скважины Содержание СО₂, % 1 0,44 2 0,76 3 1,70 4 1,45 5 1,07 6 0,76

ОПИ проводились в два этапа (продолжительность каждого этапа по 6 месяцев) и сравнивались с результатами по визуально-измерительному контролю фонтанной арматуры (далее - ВИК) до применения ИКС. Эффективность рассчитывали по развитию коррозии на торцевых элементах с выявленными коррозионными поражениями.

Результаты опытно-промышленных испытаний приведены в таблице 3.

Таблица 3 - Результаты эффективности ИКС по ВИК.

Усл. № скв. Результаты по ВИК без применения ИКС Эффективность по ВИК 1 этапа, % Средняя эффективность по ВИК 1 этапа, % Эффективность по ВИК 2 этапа, % Средняя эффективность по ВИК 2 этапа, % 1 Коррозия на 14 элементах из 22 100
(развития нет) 86 100
(развития нет) 87 2 Коррозия на 11 элементах из 22 100
(развития нет) 100
(развития нет) 3 Коррозия на 13 элементах из 18 85
(развитие на 2 элементах) 92
(развитие на 1 элементе) 4 Коррозия на 8 элементах из 18 75
(развитие на 2 элементах) 88
(развитие на 1 элементе) 5 Коррозия на 4 элементах из 18 100
(развития нет) 100
(развития нет) 6 Коррозия на 9 элементах из 20 56
(развитие на 4 элементах) 44
(развитие на 5 элементах)

По результатам опытно-промышленной эксплуатации защитная пленка консистентной ингибиторной смазки, нанесённая на торцевые поверхности фонтанной арматуры, устойчива от вымывания водо-конденсатной смесью при повышенных температурах и высоких скоростях потока газа. Средняя эффективность ИКС по всем этапам испытаний составила 87%.

Эффективность ингибиторной консистентной смазки достигается за счёт устойчивости к десорбции с поверхности металла защитной плёнки, где уплотнительная смазка является матрицей-носителем ингибитора коррозии.

Для условий углекислотной коррозии других газовых/нефтегазовых месторождений возможно изменение соотношения компонентов консистентной ингибиторной смазки.

Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает эффективную коррозионную защиту тупиковых застойных зон, резервных или периодически используемых патрубков технологических аппаратов, фланцевых соединений технологических трубопроводов подверженных коррозии.

Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано при разработке и эксплуатации месторождений углеводородов с добываемой коррозионно-агрессивной продукцией из-за высокого содержания углекислого газа. Ингибиторная консистентная смазка содержит 95 мас.% уплотнительной смазки марки Арматол-60, представляющей собой синтетическое масло и неорганический загуститель с добавлением присадок, и 5 мас.% ингибитора коррозии. В качестве ингибитора коррозии ингибиторная консистентная смазка содержит ингибитор коррозии марки ИНКОРГАЗ-112-М, представляющий собой раствор азотсодержащих соединений в смеси спиртового и углеводородного растворителей и дополнительно содержит в своем составе добавки, обеспечивающие его применение при добыче и подготовке газа, или ингибитор коррозии марки КорМастер 1045, представляющий собой раствор модифицированных алкилимидазолинов, алкилпиридинов и солей четвертичных аммониевых соединений в среде углеводородных растворителей, или ингибитор коррозии Сонкор-9020, представляющий собой химически модифицированные полиамины в органическом растворителе. Обеспечивается противокоррозионная защита тупиковых застойных зон, резервных или периодически используемых патрубков технологических аппаратов, фланцевых соединений технологических трубопроводов подверженных коррозии. 3 табл.

Ингибиторная консистентная смазка, включающая уплотнительную смазку и ингибитор коррозии, при этом уплотнительная смазка применена марки Арматол-60, представляющая собой синтетическое масло и неорганический загуститель с добавлением присадок, ингибитор коррозии применен марки ИНКОРГАЗ-112-М, представляющий собой раствор азотсодержащих соединений в смеси спиртового и углеводородного растворителей и дополнительно содержит в своем составе добавки, обеспечивающие его применение при добыче и подготовке газа, или ингибитор коррозии марки КорМастер 1045, представляющий собой раствор модифицированных алкилимидазолинов, алкилпиридинов и солей четвертичных аммониевых соединений в среде углеводородных растворителей, или ингибитор коррозии Сонкор-9020, представляющий собой химически модифицированные полиамины в органическом растворителе, при следующем соотношении указанных компонентов, мас.%:

указанная уплотнительная смазка 95 указанный ингибитор коррозии 5