خوردگی در چاه های نفت و گاز

از سال 1950 به بعد، صنعت بهره برداری و استخراج نفت و گاز ،  پیشرفت های زیادی کرده است. متاسفانه این پیشرفت ها منجر به بروز خوردگی ها و شکست های شدیدتری نیز شده است . سیستم های بهره برداری ثانویه به وسیله بخار، گاز و پلیمر ها باعث بروز شکست های غیر منتظره ای در قطعات شده است.

با کمتر شدن منابع و ذخایر نفت و گاز، نیاز به حفر چاه های عمیق تر، روز به روز افزون تر می گردد. با عمیق تر شدن چاه ها ، فشار و دمای انتهای چاه نیز افزایش می یابد و بدیهی است که مشکلات ناشی از خوردگی نیز افرایش یابد،  بطوری که گزارش شده است ، امروزه چاه هایی با عمق (9100m) 30000 ft  و دمای (400-500 F) 200-260  C  نیز حفر می شوند. خوشبختانه با پیشرفت علم و تکنولوژی در صنایع مختلف از جمله استخراج نفت و گاز ، پیشرفت های جالبی نیز در زمینه روش های مانیتورینگ ( پایش ، دیده بانی) و کنترل خوردگی ، صورت گرفته است . بروز چنین حالتی باعث می شود که نیاز به مهندسین خوردگی محسوس تر از قبل شود. با این وجود باید اعتراف کرد که هرچقدر هم که روش های خوردگی ، پیشرفت کنند باز هم شکست ها و خوردگی هایی بروز می کند که نشانگر این مهم است که شناخت خوردگی و روش های کنترل آن ، باعث کاهش خسارات می گردند نه توقف آنها!

بطور کلی خوردگی هایی که در چاه ها و وسایل مرتبط با آن رخ می دهند بسیار شبیه به خوردگی های خطوط لوله می باشند. با این تفاوت که شرایط فشار و دما، بیشتر و طبیعتا  خوردگی های شدیدتری رخ   می دهد. (24و 25)

بطور کلی مراحل استخراج را به دو دسته تقسیم می کنند. یکی بهره برداری اولیه و دیگری بهره برداری ثانویه .  در بهره برداری اولیه ، فشار ذخایر نفتی به حدی است که قادر است نفت را به سطح زمین منتقل کند. مخازن گاز نیز معمولا جزء این نوع بهره برداری قرار می گیرند، چرا که فشار گاز در ذخایر ، همواره بیشتر از فشار اتمسفر می باشد. هنگامی که مخازن نفتی دچار افت فشار شدند ( پس از گذشت سالها)  به کمک تکنیک های مختلفی نفت را به سطح زمین می رسانند. در حقیقت در بهره برداری ثانویه، با اعمال فرآیندهای جانبی ، به صورت مصنوعی ( نه طبیعی) باقیمانده نفت را استخراج می کنند. تجربه نشان داده است که بهترین تکنیک ها  تحت بهترین شرایط قادرند تا 80%  نفت موجود در مخازن را استخراج کنند.  متداول ترین روش های بهره برداری ثانویه عبارتند از : تزریق گاز (معمولاCO2) ، تزریق آب ( معمولا آب استخراج شده از خود چاه استفاده می شود، انتخاب مواد جهت تجهیزات تزریق آب در چاهها بر اساس NACE RP0475  انجام می گیرد) و پمپاژ کردن ،  لازم به ذکر است که ساختمان و طراحی انتهای چاه تاثیر زیادی بر روی نحوه تزریق ممانعت کننده های  خوردگی می گذارد ( اصلی ترین روش جنت کنترل خوردگی در تجهیزات داخل چاه ،  تزریق ممانعت کننده هایی با پایه نیتروژن / فسفر / گوگرد [N/P/S]  می باشد).  لازم به ذکر است که مشخصات لوله های حفاری در API 5D  موجود است در حالیکه مشخصات تیوب و جداره های چاه در API 5CT  موجود می باشد. (24و25)

• مقدمه
• انواع خوردگی
• خوردگی میکروبی
• برخی راه های مقابله با خوردگی میکروبی
• خوردگی میکروبی در صنعت نفت
• صنایع حفاری در خشکی و دریا و افزایش استخراج نفت
• تولید و فراورش نفت
• پالایشگاههای نفت و پتروشیمی ها
• ارزیابی روشهای کنترل  خوردگی  میکروبی  در صنعت نفت
• روشهای فیزیکی مقابله با خوردگی میکروبی در صنعت نفت
• روشهای شیمیائی مقابله با خوردگی میکروبی در صنعت نفت
• میکروارگانیسم های عامل خوردگی
• باکتریهای اکسید کننده آهن
• باکتریهای اکسید کننده گوگرد
• باکتریهای ازت
• مواد و روشها
• نتیجه گیری
• میکروبیولوژی در خدمت صنعت نفت
• منابع

منابع

1. A.P.H.A, AWWA. (1990), Standard methods , 9010, B. 1, 9060, A. 1,3,4, and 9060 B.1. USA.
2. A.P.H.A, AWWA. (1991), Standard methods , 9215 A.6. USA.
3. A.P.H.A, AWWA. (1991), Standard methods , 9240 D.1.e USA.
4. A.P.H.A, AWWA. (1991), Standard methods , 9240 D.1.h USA.
5. A.P.H.A, AWWA. (1991), Standard methods , 9240 D.1.i USA.
6. Armbruster, H. etal (969), Appl. Microbiol. 17: 320-321
7. Bergey’s manual of systematic bacteriology , 1989, vol: 3, P: 1811, Williams & Wilkins, USA.
8. Bergey’s manual of systematic bacteriology , 1989, vol: 3, P: 1820, Williams & Wilkins, USA.
9. Emde, etal (1992), water Res. vol: 26: 169-175.
10. Kearns J.R. & Little B.J. 1994 Microbiologically Influenced Corrosion Testing. ASTM Publication, USA.
11. Korbin G. 1993. A Practical Manual on Microbiologically Influenced Corrosion NACE International. USA.
12. Mercer , A.D. et al. 1983 , Microbial Corrosion Proceedings. The Metals Society, London. U.K.
13. Mara D.D. etal (1970) Appl. Bacteriol. 33: 543-552
14. Emde, etal (1992), water Res. vol: 26: 169-175.
15. Corrosion Control in Petroleum Production; NACE, Texas, 1979.
16. Corrosion Control & Monitoring in Gas Pipelines & Well Systems; NACE, Texas, 1990.
17. NACE, Standard test method, TMO, 194-94, item No. 21224- (1994). USA.
18. Obuekwe. C.O.etal (1981). Corrosion – NACE, Vol: 37. No. 8, p: 461-7.
19. Videla, H.A. 1996. Manual of Biocorrosion. CRC Press. USA.
20. Mercer , A.D. etal. 1983 , Microbial Corrosion Proceedings. The Metals Society, London. U.K.
21. Mara D.D. etal (1970) Appl. Bacteriol. 33: 543-552
22. ، تیوباسیلوس فرواکسیدانس عامل بالقوه خوردگی در صنایع، مجموعه مقالات چهارمین کنگره ملی خوردگی، اصفهان ، ایران.
23. نقش باکتریهای هوازی در خوردگی آهن ، مجموعه مقالات چهارمین کنگره ملی خوردگی ، اصفهان ، ایران.