RU2272789C2 - Method of protecting oil-field equipment and pipelines against corrosion - Google Patents

Method of protecting oil-field equipment and pipelines against corrosion Download PDF

Info

Publication number
RU2272789C2
RU2272789C2 RU2004118325/15A RU2004118325A RU2272789C2 RU 2272789 C2 RU2272789 C2 RU 2272789C2 RU 2004118325/15 A RU2004118325/15 A RU 2004118325/15A RU 2004118325 A RU2004118325 A RU 2004118325A RU 2272789 C2 RU2272789 C2 RU 2272789C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
bacteria
corrosion
oxygen
fresh water
Prior art date
Application number
RU2004118325/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004118325A (en
Inventor
Александр Адольфович Гоник (RU)
Александр Адольфович Гоник
Валерий Александрович Белоусов (RU)
Валерий Александрович Белоусов
Герман Валентинович Журавлев (RU)
Герман Валентинович Журавлев
Александр Анатольевич Масланов (RU)
Александр Анатольевич Масланов
Рустем Маратович Набиев (RU)
Рустем Маратович Набиев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "АРМ ГАРАНТ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "АРМ ГАРАНТ" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "АРМ ГАРАНТ"
Priority to RU2004118325/15A priority Critical patent/RU2272789C2/en
Publication of RU2004118325A publication Critical patent/RU2004118325A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2272789C2 publication Critical patent/RU2272789C2/en

Links

Landscapes

  • Purification Treatments By Anaerobic Or Anaerobic And Aerobic Bacteria Or Animals (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas production and corrosion protection.
SUBSTANCE: invention relates to protection of oil-field equipment and pipelines operated under conditions when oil formations are microbiologically infected. In particular, when oxygen-containing fresh water with demulsifier is continuously supplied to waste water disposal system, the latter is subjected to a single treatment with bactericidal reagent acidified with weak hydrochloric acid solution containing corrosion inhibitor, after which oxygen dissolved in fresh water is completely removed.
EFFECT: prohibited favorable conditions in waste water disposal system for vital activity of bacteria and prevented corrosion of equipment.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области защиты от коррозии металлического оборудования и трубопроводов, главным образом, в системах утилизации сточных вод промыслов при возврате их в нефтяные пласты путем подавления активной микробиологической деятельности и постепенного подавления процесса насыщения продуктивных пластов сероводородом, что существенно изменяет разработку нефтяных месторождений на поздней стадии их эксплуатации.The invention relates to the field of corrosion protection of metal equipment and pipelines, mainly in systems for wastewater utilization of fields when they are returned to oil reservoirs by suppressing active microbiological activity and gradually suppressing the process of saturation of productive reservoirs with hydrogen sulfide, which significantly changes the development of oil fields at a late stage their operation.

Известно, что на процесс коррозии и другие отрицательные техногенные последствия при эксплуатации нефтяных месторождений оказывают существенное влияние сульфатвосстанавливающие бактерии и углеводородоокисляющие бактерии, которые обычно попадают в нефтяной пласт и систему нефтедобычи при закачке вод из наземных источников с целью поддержания пластового давления (1, 2).It is known that sulfate-reducing bacteria and hydrocarbon-oxidizing bacteria, which usually enter the oil reservoir and the oil production system when injecting water from ground sources in order to maintain reservoir pressure, have a significant impact on the corrosion process and other negative technological effects during the exploitation of oil fields (1, 2).

Известен способ защиты от коррозии трубопроводов и оборудования в системе нефтедобычи, при котором для подавления жизнедеятельности бактерий применяют химреагенты-бактерициды (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). Однако в условиях утилизации сточных вод промыслов такой способ малоэффективен. Во-первых, на уничтожение действующих бактерий уходит большое количество дорогих химреагентов. Во-вторых, после разового уничтожения действующей здесь микробной популяции она быстро восстанавливается с помощью имеющегося в нефтяных пластах большого числа неактивных бактерий.A known method of corrosion protection of pipelines and equipment in the oil production system, in which to suppress the vital activity of bacteria used chemical reagents, bactericides (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7). However, in conditions of disposal of sewage from fisheries, this method is ineffective. Firstly, the destruction of existing bacteria takes a large number of expensive chemicals. Secondly, after a single destruction of the microbial population operating here, it is quickly restored with the help of a large number of inactive bacteria in the oil reservoirs.

В-третьих, активно действующие в системе утилизации сточных вод бактерии эффективно экранируют себя от воздействия химреагентов-бактерицидов с помощью особых малопроницаемых полисахаридных пленок, которыми они себя покрывают. Кроме того, в сточные воды для процесса деэмульгации вводят с деэмульгаторами кислородосодержащую пресную воду, которая способствует активной жизнедеятельности углеводородоокисляющих бактерий, служащей основной пищей для сульфатвосстанавливающих бактерий.Thirdly, bacteria actively operating in the wastewater disposal system effectively shield themselves from the effects of bactericidal chemicals with the help of special low-permeable polysaccharide films with which they cover themselves. In addition, oxygen-containing fresh water is introduced into the wastewater for the demulsification process with demulsifiers, which contributes to the active life of hydrocarbon-oxidizing bacteria, which serves as the main food for sulfate-reducing bacteria.

Положение осложняется еще и тем, что сульфатвосстанавливающие бактерии и углеводородоокисляющие бактерии переходят в активное состояние, главным образом, в системе утилизации сточных вод потому, что здесь для активного их развития существуют наиболее подходящие условия: слабоминерализованная среда, наличие следов кислорода (0,5-1,0 мг/л), а также главный фактор - металлическая поверхность, которая необходима этим бактериям для прочного закрепления на ней и получения необходимых им в процессе жизнедеятельности ионов железа. В результате в системе утилизации сточных вод образуется особо активное, адгезированное на металлической поверхности труб и емкостей многочисленное сообщество сульфатвосстанавливающих и углеводородоокисляющих бактерий, которое насыщает сточную воду, закачиваемую в нефтяной пласт, сероводородом и неактивными бактериями. Эти два компонента резко ухудшают процесс деэмульгации, вызывают сильную коррозию всего металлического оборудования и влияют в конечном счете на процесс нефтеотдачи пласта.The situation is further complicated by the fact that sulfate-reducing bacteria and hydrocarbon-oxidizing bacteria enter an active state, mainly in the wastewater disposal system because the most suitable conditions exist for their active development: weakly mineralized environment, the presence of traces of oxygen (0.5-1 , 0 mg / l), as well as the main factor - the metal surface, which is necessary for these bacteria to firmly attach to it and obtain the ions of iron they need during their life. As a result, a large community of sulfate-reducing and hydrocarbon-oxidizing bacteria, which saturates the wastewater pumped into the oil reservoir with hydrogen sulfide and inactive bacteria, forms an especially active, adhesive on the metal surface of pipes and tanks. These two components sharply worsen the process of demulsification, cause severe corrosion of all metal equipment and ultimately affect the process of oil recovery.

Известен способ защиты от коррозии нефтедобывающего оборудования и трубопроводов путем введения химреагента-бактерицида в системе добычи нефти (SU 865833, C 02 F 1/50, 23.09.81).A known method of corrosion protection of oil production equipment and pipelines by introducing a chemical reagent-bactericide in the oil production system (SU 865833, C 02 F 1/50, 09/23/81).

По известному способу для предотвращения роста сульфитавосстанавливающих бактерий в качестве реагента используют 6-метил-7(пропен-1-ил-1)-2,4-диоксабицикло(3,4)нонан, который вводят в количестве 5-25 мг/л.According to the known method, to prevent the growth of sulfite-reducing bacteria, 6-methyl-7 (propen-1-yl-1) -2,4-dioxabicyclo (3.4) nonane is used as a reagent, which is introduced in an amount of 5-25 mg / l.

По известному способу из воды не удаляется кислород, который способствует активной жизнедеятельности бактерий.According to the known method, oxygen is not removed from the water, which contributes to the active activity of bacteria.

Задачей настоящего изобретения является поиск и создание такого способа, при котором исключалось бы появление в системе утилизации сточных вод благоприятных условий для активной жизнедеятельности бактерий.The present invention is the search and creation of such a method, which would exclude the appearance in the wastewater disposal system favorable conditions for the active life of bacteria.

Поставленная задача решается тем, что в способе защиты от коррозии нефтедобывающего оборудования и трубопроводов, включающем введение химреагента-бактерицида, согласно изобретению, сначала в процессе постоянного ввода в систему утилизации сточных вод нефтепромыслов кислородосодержащей воды с деэмульгатором осуществляют однократную обработку системы химреагентом-бактерицидом, подкисленным слабым раствором соляной кислоты с ингибитором коррозии, после чего из пресной воды полностью удаляют растворенный в ней кислород. Удаление из пресных вод кислорода производят с помощью активных радикалов, способом, разработанным Институтом ядерной физики при Московском Государственном Университете.The problem is solved in that in the method of corrosion protection of oil-producing equipment and pipelines, including the introduction of a chemical reagent-bactericide, according to the invention, first in the process of continuously introducing oxygen-containing water with a demulsifier into the sewage disposal system of a oil field, the system is treated once with a chemical reagent, a bactericide, acidified with a weak a solution of hydrochloric acid with a corrosion inhibitor, after which the oxygen dissolved in it is completely removed from fresh water. Removal of oxygen from fresh water is carried out using active radicals, in a way developed by the Institute of Nuclear Physics at Moscow State University.

Сущность изобретения поясняется примерами осуществления способа и схемой работы системы утилизации сточных вод, встроенной в общую систему нефтедобычи каждого месторождения.The invention is illustrated by examples of the method and the scheme of operation of the wastewater disposal system, which is integrated into the overall oil production system of each field.

На чертеже изображена схема разработки типичного нефтяного месторождения.The drawing shows a diagram of the development of a typical oil field.

Большинство нефтяных месторождений разрабатывается по общепринятой единой технологии. С самого начала эксплуатации вводится в действие система поддержания пластового давления, при котором для компенсации падающего пластового давления в продуктивный пласт месторождения нефти 1 подают расчетное количество пресной воды 2, содержащей опасные для месторождения бактерии - сульфатвосстанавливающие и находящиеся с ними в симбиозных отношениях углеводородокисляющие бактерии. После ввода в эксплуатацию системы утилизации сточных вод 3, в которой присутствует растворенный в воде кислород, начинается бурный процесс жизнедеятельности и размножения бактерий с постепенным насыщением добываемой из пласта нефти сероводородом и дополнительным количеством указанных бактерий. Это подтверждается практикой эксплуатации нефтяных месторождений Урало-Поволжья и Западной Сибири (5, 6).Most oil fields are developed according to the generally accepted unified technology. From the very beginning of operation, a reservoir pressure maintenance system is put in place, in order to compensate for the falling reservoir pressure, the estimated amount of fresh water 2 containing harmful bacteria for the field - sulfate-reducing and symbiotic hydrocarbon-oxidizing bacteria, is fed into the reservoir of the oil field 1. After the commissioning of the wastewater disposal system 3, in which oxygen dissolved in water is present, a vigorous process of bacterial activity and reproduction begins, with the gradual saturation of the oil extracted from the formation with hydrogen sulfide and an additional amount of these bacteria. This is confirmed by the practice of exploitation of oil fields of the Ural-Volga region and Western Siberia (5, 6).

В результате жизнедеятельности бактерий сначала в системе утилизации сточных вод, а затем в нефтяном пласте и трубопроводной системе нефтесбора появляется от 150 до 350 мг/л сероводорода.As a result of bacterial activity, first from 150 to 350 mg / l of hydrogen sulfide appears in the wastewater disposal system, and then in the oil reservoir and oil gathering pipeline system.

Кроме сероводорода, после прохождения установки 4 обезвоживания нефти, в сточные воды поступает большое количество осадка сульфида железа, который в контакте с металлами вызывает очень сильную локальную коррозию всех черных металлов в системе нефтедобычи, а также закупоривает наиболее проницаемые пористые каналы нефтяного пласта, что снижает его нефтеотдачу. Кроме того, сульфид железа постоянно образуется около закрепившихся на металле и активно функционирующих биоценозов бактерий. В результате скорость локальной коррозии металла в месте его контакта с сульфидом резко возрастает, а осадок сульфида дополнительно изолирует сообщества бактерий от воздействия бактерицидов и ингибиторов коррозии.In addition to hydrogen sulfide, after passing through oil dehydration unit 4, a large amount of iron sulfide precipitate enters the wastewater, which in contact with metals causes very strong local corrosion of all ferrous metals in the oil production system, and also clogs the most permeable porous channels of the oil reservoir, which reduces it oil recovery. In addition, iron sulfide is constantly formed near bacteria fixed on the metal and actively functioning biocenoses. As a result, the rate of local corrosion of the metal at its contact with sulfide increases sharply, and the sulfide precipitate further isolates the bacterial community from the effects of bactericides and corrosion inhibitors.

Проанализировав сложившуюся ситуацию, авторы нашли простой и надежный метод подавления активной деятельности наиболее опасных, находящихся в активном состоянии бактерий.After analyzing the situation, the authors found a simple and reliable method of suppressing the activity of the most dangerous bacteria in an active state.

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.The essence of the proposed method is as follows.

В процессе постоянного ввода в систему утилизации сточных вод кислородосодержащей пресной воды с деэмульгаторами для подавления жизнедеятельности активных форм сульфатвосстанавливаюших и углеводородокисляющих бактерий сначала уничтожают их сообщества с помощью однократной обработки химреактивом-биоцидом повышенной концентрации. При наличии поверх бактерий осадка сульфида железа его удаляют путем растворения при помощи слабого раствора соляной кислоты с ингибиторами коррозии. Затем из пресной воды удаляют растворенный в ней кислород. Тем самым жизнедеятельность сульфатвосстанавливающих и углеводородокисляющих бактерий блокируется, что прекращает процесс насыщения среды сероводородом. Уже имеющийся в нефтяном пласте сероводород постоянно расходуется и уносится оттуда добываемой нефтью, пока его количество через определенное время не снизится до минимума. В результате, условия для доразработки нефтяных месторождений, находящихся на поздней стадии эксплуатации, существенно улучшаются.In the process of continuous introduction of oxygen-containing fresh water with demulsifiers into the wastewater disposal system to suppress the vital activity of active forms of sulfate-reducing and hydrocarbon-oxidizing bacteria, their communities are first destroyed by a single treatment with an increased concentration of chemical reagent-biocide. If there is a precipitate of iron sulfide on top of the bacteria, it is removed by dissolving with a weak hydrochloric acid solution with corrosion inhibitors. Then dissolved oxygen is removed from fresh water. Thus, the activity of sulfate-reducing and hydrocarbon-oxidizing bacteria is blocked, which stops the process of saturation of the medium with hydrogen sulfide. Already available in the oil reservoir, hydrogen sulfide is constantly consumed and carried away from the extracted oil, until its amount after a certain time is reduced to a minimum. As a result, the conditions for the additional development of oil fields at a late stage of operation are significantly improved.

Из доступных источников информации авторы не выявили способов со сходными признаками.From available sources of information, the authors did not identify methods with similar characteristics.

Предлагаемый способ осуществим в условиях нефтепромыслов. При этом не требуется уникальной техники или специальных малодоступных компонентов.The proposed method is feasible in the conditions of oil fields. This does not require unique equipment or special inaccessible components.

Источники информацииInformation sources

1. Беляева С.С., Розанова Е.П. и др. Ж. «Микробиология», 1990, № 6, с.105.1. Belyaeva S.S., Rozanova E.P. and others J. "Microbiology", 1990, No. 6, p.105.

2. Андреюк К.И. и др. Микробная коррозия и ее возбудители. Киев, Наукова думка, 1980, с.180.2. Andreiuk K.I. and others. Microbial corrosion and its pathogens. Kiev, Naukova Dumka, 1980, p. 180.

3. Гоник А.А. Коррозия нефтедобывающего оборудования и меры ее предупреждения. М.: Недра, 1976, с.178.3. Gonik A.A. Corrosion of oil production equipment and measures to prevent it. M .: Nedra, 1976, p. 178.

4. Рубенчик Л.И. Сульфатредуцирующие бактерии. М.: Изд. АН СССР, 1947, с.94.4. Rubenchik L.I. Sulfate-reducing bacteria. M .: Publishing. USSR Academy of Sciences, 1947, p. 94.

5. Вавер В.И. Ж. «Коррозия и защита металлов», М.: ВНИИОЭНГ, 1983, № 2, с.5.5. Waver V.I. J. "Corrosion and protection of metals", M.: VNIIOENG, 1983, No. 2, p.5.

6. Недобоева В.О. РНТС «Нефтепромысловое дело», 1980, № 4, с.3.6. Nedoboeva V.O. RNTS "Oilfield business", 1980, No. 4, p.3.

7. Резяпова И.Б. Сульфатвосстанавливающие бактерии при разработке нефтяных месторождений. Уфа, Гилем, 1997, с.51.7. Rezyapova IB Sulfate-reducing bacteria in the development of oil fields. Ufa, Gilem, 1997, p. 51.

Claims (1)

Способ защиты от коррозии нефтедобывающего оборудования и трубопроводов, включающий введение в систему добычи нефти химреагента-бактерицида, отличающийся тем, что сначала в процессе постоянного ввода кислородосодержащей пресной воды с деэмульгатором в систему утилизации сточных вод нефтепромыслов осуществляют ее однократную обработку химреагентом-бактерицидом, подкисленным слабым раствором соляной кислоты с ингибитором коррозии, после чего из пресной воды полностью удаляют растворенный в ней кислород.A method of corrosion protection of oil-producing equipment and pipelines, which includes introducing a chemical agent-bactericide into the oil production system, characterized in that first, during the process of constant input of oxygen-containing fresh water with a demulsifier into the wastewater disposal system of oil fields, it is treated once with a chemical agent-bactericide, acidified with a weak solution hydrochloric acid with a corrosion inhibitor, after which the oxygen dissolved in it is completely removed from fresh water.
RU2004118325/15A 2004-06-16 2004-06-16 Method of protecting oil-field equipment and pipelines against corrosion RU2272789C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004118325/15A RU2272789C2 (en) 2004-06-16 2004-06-16 Method of protecting oil-field equipment and pipelines against corrosion

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004118325/15A RU2272789C2 (en) 2004-06-16 2004-06-16 Method of protecting oil-field equipment and pipelines against corrosion

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004118325A RU2004118325A (en) 2005-11-20
RU2272789C2 true RU2272789C2 (en) 2006-03-27

Family

ID=35867056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004118325/15A RU2272789C2 (en) 2004-06-16 2004-06-16 Method of protecting oil-field equipment and pipelines against corrosion

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2272789C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766503C1 (en) * 2020-04-17 2022-03-15 Индиан Оил Корпорейшн Лимитед Treatment of oil pipelines against microbiological corrosion with biocomposition

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106246151A (en) * 2016-08-24 2016-12-21 烟台智本知识产权运营管理有限公司 A kind of method utilizing milk products waste to improve water-drive pool yield
CN106351620A (en) * 2016-08-24 2017-01-25 烟台智本知识产权运营管理有限公司 Method for utilizing dairy product industrial wastewater for oil well single-well huff and puff treatment
CN106321038A (en) * 2016-11-14 2017-01-11 烟台智本知识产权运营管理有限公司 Harmless treatment method for sugar industry waste water

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2766503C1 (en) * 2020-04-17 2022-03-15 Индиан Оил Корпорейшн Лимитед Treatment of oil pipelines against microbiological corrosion with biocomposition

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004118325A (en) 2005-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Sun et al. A critical review of risks, characteristics, and treatment strategies for potentially toxic elements in wastewater from shale gas extraction
Conrad et al. Fit-for-purpose treatment goals for produced waters in shale oil and gas fields
Lester et al. Characterization of hydraulic fracturing flowback water in Colorado: implications for water treatment
Boschee Produced and flowback water recycling and reuse: economics, limitations, and technology
US9145511B2 (en) Metallic nanoparticle biocide in industrial applications
US20150041136A1 (en) Method for the in-situ generation chlorine dioxide
Jenneman et al. Sulfide removal in reservoir brine by indigenous bacteria
US20140353252A1 (en) Method of Supplying Engineered Waters for Drilling and Hydraulic Fracturing Operations for Wells and Recapturing Minerals and Other Components from Oil and Gas Production Waste Waters
Abousnina et al. Comparison between oily and coal seam gas produced water with respect to quantity, characteristics and treatment technologies: a review
Seth et al. Maximizing flowback reuse and reducing freshwater demand: case studies from the challenging Marcellus shale
Vinge et al. Assessment of UV disinfection and advanced oxidation processes for treatment and reuse of hydraulic fracturing produced water
Eyitayo et al. Produced water treatment: Review of technological advancement in hydrocarbon recovery processes, well stimulation, and permanent disposal wells
RU2272789C2 (en) Method of protecting oil-field equipment and pipelines against corrosion
NO20180445A1 (en) Methods of microbial measuring and control
Wright The produced water conundrum grows across unconventionals
Jones et al. Extending performance boundaries with third generation THPS formulations
Robinson Oil and gas: Water treatment in oil and gas production–does it matter?
Ngene et al. The influence of production chemicals on the quality of oilfield produced water
Giangiacomo et al. Field testing of the biocompetitive exclusion process for control of iron and hydrogen sulfides
Jenkins FRAC WATER REUSE.
Anchliya New Nitrate-Based Treatments—A novel approach to control hydrogen sulfide in reservoir and to increase oil recovery
Gottardo et al. Assessment of the use of substances in hydraulic fracturing of shale gas reservoirs under REACH
Gas et al. Energy and the environment
Webster et al. Full‐scale biological treatment of nitrate and perchlorate for potable water production
Hitzman et al. Sulfide removal and prevention in gas wells

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070617