Tehnologia de protecție catodică în câmpurile de petrol și gaze onshore

Tehnologia de protecție catodică este, de asemenea, crucială în aplicațiile zăcămintelor de petrol și gaze pe uscat, utilizate în principal pentru a preveni coroziunea instalațiilor metalice de către sol, apele subterane și mediile transportate.

1. Conducte îngropate

• Linii de curgere
• Conducte de transport
• Conducte de injecție apă/gaz

2. Rezervoare de stocare

• Plăcile inferioare exterioare și interne ale rezervoarelor de stocare a țițeiului
• Rezervoare de tratare a apei produse

3. Facilități de amplasare a puțurilor

• Carcasa pereților exteriori
• Echipament pentru cap de puț

4. Echipamentul stației

• Structuri de susținere care intră în contact cu solul-la baza separatoarelor și schimbătoarelor de căldură
• Sisteme de împământare

1. Metoda anodului sacrificial

Scenarii de aplicare:

• Conducte de-scurtă distanță sau rezervoare mici de stocare.
• Site-uri de puțuri la distanță fără sursă de alimentare stabilă.

Materiale comune ale anodului:

• Aliaj de magneziu (Mg): Tensiune ridicată de antrenare, potrivit pentru solurile cu{0}}rezistivitate ridicată.
• Aliaj de zinc (Zn): tensiune de antrenare scăzută, potrivit pentru solurile cu rezistivitate redusă.

Metode de instalare:

• Conducte: anozi de sacrificiu instalați pe ambele părți.
• Rezervoare de stocare: anozi aranjați în modele de grilă sau inel, distribuiți uniform sub fundul rezervorului.

2. Metoda curentului impresionat

Scenarii aplicabile:

• Conducte de transport sau conducte îngropate în stație.
• Suprafețele inferioare ale plăcii inferioare ale rezervorului de stocare mari.

Componente cheie:

1) Anozi auxiliari:

• Anod de fontă de-siliciu ridicat (HSCI): Compatibilitate cu sol-rezistent la acizi, durată de viață de 20-30 de ani.
• Anod MMO: rezistență ridicată, ușor, curent de ieșire{0}}înalt, durată de viață de 25 ~ 40 de ani.

2)Transformer rectifier: Multiple operation modes (constant potential/current/voltage).

3) Paturi de pământ anodic:

• Paturi de pământ îngropate puțin adânc: construcție simplă, amprentă mare.
• Paturi adânci la pământ: rezistență scăzută la împământare, amprentă compactă.

1. Protecția conductelor îngropate

Anozi de sacrificiu:

• Anozi din aliaj de Mg pentru deșerturi/zone cu-rezistivitate ridicată (de exemplu, zăcământul petrolier Xinjiang).
• Anozi din aliaj de Zn pentru medii argiloase umede (de exemplu, câmpul de gaz Sichuan).

Curent impresionat:

• Paturi de pământ distribuite + redresoare inteligente (de exemplu, West-East Gas Pipeline).
• CIPS (Close Interval Potential Survey) pentru verificări periodice ale eficienței protecției.

2. Protecția rezervorului

Exteriorul plăcii inferioare rezervorului:

• Anod de sacrificiu: anozi de Mg/Zn în configurații grilă/inel pentru distribuția uniformă a curentului.
• Curentul impresionat: anozi cu plasă MMO, anozi flexibili (de exemplu, rezervoare de 100.000 m³ de țiței).

Protectie interioara:

• Rezervoare de apă produse: anozi suspendați din aliaj de Al (de exemplu, Al-Zn{-In) în lichidele din rezervor.

3. Protecția site-ului bine

Exteriorul carcasei:

• Anozi de Zn sudați direct pe secțiunile inferioare ale carcasei (de exemplu, puțuri de gaz de șist).
• Carcasa celulelor de împământare” pentru a preveni interferența curentului parazit.

Echipament cap de puț:

• Acoperire combinată + protecție anod Mg.

4. Protecția echipamentelor stației

Fundații separator/schimbător de căldură:

• Blocuri anodice de Mg pre-încastrate în fundații de beton.

Sisteme de împământare:

• Electrozi de împământare din oțel acoperit cu Zn-sau anozi de Zn.

1. Medii H₂S ridicate

Emisiune:

• H₂S accelerează coroziunea localizată (de exemplu, fisurarea prin efort de sulfură).

Soluţie:

• Creșteți potențialul de protecție la -0,85~-0,95V (față de CSE).
• Folosiți materiale anodici -rezistente la sulf (de exemplu, aliaje de Al specializate).

2. Interferența curentului parazit

Surse:

• Transmisia de înaltă{0}}tensiune adiacentă, căi ferate electrificate, alte sisteme CP.

Soluţie:

• Studii de curent rătăcit pentru a identifica zonele/sursele de interferență.
• Instalați paturi de drenaj curente.

3. Zona de sol înghețată Coroziune

Emisiune:

• Ciclurile de îngheț-de dezgheț al solului provoacă dezlipirea stratului de acoperire și modificări sezoniere ale rezistivității.

Soluţie:

• Paturi de pământ cu anod adânc.
• Anozi compatibili cu-temperatură scăzută (de exemplu, Mg de-puritate ridicată).

4. Coroziunea microbiană (MIC)

Emisiune:

• Proliferarea bacteriilor-reducătoare de sulfat (SRB) în solurile anaerobe.

Soluţie:

• Biocide combinate + protectie catodica.
• Menține potențialele sub -0,95 V (inhibă activitatea SRB).

1. Monitorizare potențială:

• Electrozi portabili de referință CSE: Măsurări regulate de potențial de conductă/rezervor.
• Sonde de polarizare + stații inteligente de testare: monitorizare-în timp real a potențialului de protecție/curenților paraziți.

2. Monitorizare inteligentă:

• Transmiterea datelor redresorului de la distanță prin rețele cu fir/ fără fir/fibră/mobile.
• Inspecții cu drone pentru stațiile de testare (aplicabile conductelor de transport).

3. Cicluri de întreținere:

• Masa rămasă a anodului de sacrificiu este verificată la fiecare 5 ani.
• Sisteme de curent impresionat: redresoare/rezistența patului de masă inspectate semi-anual.

1. Internațional:

• ISO 15589-1: Industria petrolului, petrochimică și a gazelor naturale - Protecția catodică a sistemelor de conducte - Partea 1: Conducte terestre.
• NACE SP0169-2024: Controlul coroziunii externe pe sistemele de conducte metalice subterane sau scufundate.

2. Intern (China):

• GB/T 21448-2017: Standard tehnic de protecție catodică pentru conducte de oțel îngropate.
• SY/T 5919-2009: Codul de management tehnic pentru protecția catodică a conductelor de oțel îngropate.

• Iraq Block 9 Centrală de prelucrare a petrolului și gazelor brute.
• Rumaila Oilfield BASE SCOPE Q3/Q4 2023 CP Materials.
• Sistemul CP temporar al conductei externe Majnoon Oilfield.
• Daqing Oilfield Gulong Shale Oil Project.
• Câmpul petrolier Tarim (Xinjiang) Câmpul de gaz Bozi-Dabei.
• CNPC Southern Sichuan Shale Gaz Field.

Pentru zăcămintele de petrol/gaze de pe uscat, protecția catodică necesită proiecte flexibile bazate pe caracteristicile solului, corozivitatea mediului și tipurile de instalații:

• Anozi de sacrificiu: potriviți pentru aplicații la scară mică-, cu întreținere redusă-.
• Curentul impresionat: ideal pentru medii-de lungă distanță/complexe cu control ridicat.
• Protecție combinată: integrată de obicei cu acoperiri și inhibitori 3PE pentru protecție cu mai multe-bariere.
• Prin selecția adecvată a tehnologiei și monitorizarea inteligentă (de exemplu, ajustarea potențialului de la distanță), riscurile de coroziune pot fi reduse semnificativ, asigurând peste 30 de ani de funcționare în siguranță pe teren.