Устройство горизонтального анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением. Татнефть гареев равиль мансурович

«Задача экологической службы «Татнефти» – привести деятельность компании в соответствие с требованиями природоохранного законодательства»

В ОАО «Татнефть» идет подготовка к принятию Экологической стратегии на 2016-2025 годы. Впервые нефтяная компания вынесла один из своих важнейших проектов на общественное обсуждение. Стратегия опирается на основополагающие документы Российской Федерации в энергетической и экологической сферах. В ее основе — концептуальные документы компании и внутренние корпоративные программы, способствующие достижению экологической безопасности. Стратегия станет базой для новой экологической программы ОАО «Татнефть». Ныне действующая завершается в 2015 году. Об особенностях нового этапа в деятельности компании рассказывает начальник технологического отдела по борьбе с коррозией и охране природы ОАО «Татнефть» Равиль Гареев.

— Завершается срок, отведенный на выполнение ныне действующей экологической программы «Татнефти». Она была принята почти 15 лет назад. Как вы оцениваете прошедший период?— Сейчас реализуется третья экологическая программа. Она принималась на срок с 2000 по 2015 годы. За эти 15 лет изменилось природоохранное законодательство, у «Татнефти» появились новые технологии и новые приоритеты в области экологии. Нельзя сбрасывать со счетов и то, что у населения нефтяных районов республики повысились требования к компании. Вырос уровень его осведомленности, и теперь нас постоянно спрашивают: «А что компания делает, чтобы избежать или минимизировать разнообразные риски, связанные с водой, воздухом, почвами?». Основная территория деятельности «Татнефти» – юго-восток Татарстана – густо заселена, здесь очень много возделываемых земель. Мы стремимся гармонизировать нефтедобычу с сельхозпроизводством и заселенными зонами. И, конечно, с естественной природной средой. Раз мы все находимся в условиях, так сказать, общежития, необходимо вырабатывать общие для всех правила, понятные и выполнимые. Вот и назрела необходимость создания принципиальной концепции, которая определит общие подходы к формированию новой экологической программы.— То есть не надо путать экологическую стратегию с экологической программой?— За время реализации первых трех программ экологическая политика компании, можно сказать, уже выстроилась. Мы просто хотим оформить ее в виде стратегии, где прописываются основные принципы и определяется, каким образом эти принципы должны быть реализованы. И потом уже будет формироваться непосредственно программа – это как бы инструментарий, набор мероприятий, подкрепленных финансированием со стороны компании, для достижения стратегических целей.В стратегии обозначаются критерии, по которым можно будет судить об эффективности экологической программы. Оценка, конечно, проводилась и прежде. Надзорные органы оценивали состояние окружающей среды, качество воды, воздуха в населенных пунктах, почвы на территориях нефтяников. Они оценивали, а мы стремились

к повышению этих оценок. Теперь же во главу угла ставится само качество окружающей среды. То есть весь объем выполнения производственных показателей должен приводить к повышению качества окружающей среды. Раньше мы сжигали попутный нефтяной газ (ПНГ) и говорили, что это нормально, главное было не допускать превышения предельно допустимой концентрации вредных веществ в воздухе. Теперь действует постановление правительства РФ, которое регламентирует утилизацию не менее 95% ПНГ. Мы этого уровня достигли и идем дальше, создавая определенный резерв. Что было бы, если б утилизировали не 95, а 85%? Да ничего страшного с точки зрения действующей ПДК. Но есть критерии выше технических норм.— Вы стремитесь к улучшению состояния природной среды?— Я имел в виду создание резерва, который позволит и в дальнейшем минимизировать техногенные риски. Наверное, улучшить природу нельзя. Но… Пусть мы все атеисты, но был создатель у этой природы. Если это некий высший разум, значит, кем нужно быть, когда говоришь, что ты улучшаешь природу? Мы раньше много воздействовали на окружающую среду. А теперь мы лишь пытаемся сокращать степень своего воздействия на нее. К счастью, у природы есть потенциал, чтобы перерабатывать то негативное, что привносит в нее человечество. Но этот потенциал все равно ограничен. Наша задача – не перегружать природу, чтобы она не потеряла способность регенерироваться. Не только нефтяники, но каждый человек опосредованно является источником загрязнения окружающей среды. Каждый человек должен сознавать, что вся его деятельность негативно воздействует на природу – чья-то меньше, чья-то больше. Чем меньше воздействуем, тем дольше ее сохраняем и тем самым обеспечиваем себе возможность для комфортных условий проживания.

— Вы с одной стороны эколог, а с другой – ведущий специалист большой нефтяной компании. Как вы уживаетесь с этим противоречием?— Кто такие экологи вообще? Что такое экология? «Экос» – дом, «логус» – наука. Наука о доме. Поэтому каждый из нас в какой-то степени эколог. Но в последнее время принято эколога отождествлять с охранником природы. Однако моя задача – не охранять природу. Задача экологической службы «Татнефти» – привести деятельность компании в соответствие с требованиями природоохранного законодательства. Мы знаем эти требования. И мы знаем особенности добычи, транспортировки, переработки нефти и все, что связано с этими процессами. Поэтому мы должны четко и своевременно реагировать, если заметим, что те или иные действия компании входят в противоречие с требованиями законодательства.Роль экологической службы заключается в обеспечении безопасности нашей деятельности по отношению к окружающей среде, по отношению к населению, ко всему, что вокруг нас.— Что, на ваш взгляд, принципиально нового внесет в деятельность компании Экологическая стратегия «Татнефти»?— Сложно однозначно ответить на этот вопрос, потому что концепции как таковой до сих пор не существовало.Еще в 80-е годы на юго-востоке Татарстана экологическая ситуация была близка к критической. Продолжал действовать советский девиз, родившийся в послевоенное время: «Нефть любой ценой!». Не обращали внимания ни на землепользователей, ни на условия жизни местных жителей. Экология требовала дополнительных затрат, а государству это было неинтересно. Регион был интересен с точки зрения получения денег.Поэтому первые экологические программы были нацелены, прежде всего, на улучшение состояния оборудования, коммуникаций, снижение аварийности. Такая возможность появилась, когда «Татнефть» акционировалась и стала самостоятельно формировать свой бюджет. С тех пор ситуация сильно поменялась. Мы многократно сократили степень своего воздействия на окружающую среду. Принимая экологическую стратегию, мы как бы подводим черту, ниже которой опускаться нельзя.

Принципиальным я считаю то, что прежде планку для себя устанавливала сама компания, выполнение экологической программы было как бы ее внутренним делом. Ни одна экологическая программа не проходила раньше публичного обсуждения, а стратегия обсуждается, можно сказать, всенародно. Получается, что в ней каждый принимает участие.При подготовке проекта было досконально изучено законодательство, со всеми дополнениями, изменениями, что были внесены в законы, касающиеся атмосферного воздуха, грунтовых и поверхностных вод, почвы. Внимательно изучался кодекс административных правонарушений. Определялись наиболее рисковые места, где компания может быть уязвима.Потом внимательно была изучена государственная экологическая политика: нельзя строить стратегию предприятия вопреки государственной концепции. Были изучены аналогичные документы всех нефтедобывающих компаний на территории РФ, у кого они имелись. Крупные предприятия, помимо нефтедобывающих, тоже подверглись изучению, чтобы учесть, какие на сегодня приоритеты устанавливают для себя не только наши коллеги-нефтяники, но и те, кто работает с нами по соседству – это и транспортники, и строители, и сельхозпроизводители.— Насколько затратна будет новая экологическая программа «Татнефти»?— Говорить о реальной стоимости экологических проектов просто рано. Мы пока разработали лишь концепцию. Завершатся слушания и определятся приоритеты, на основании этих приоритетов дальше пойдет формирование конкретных мероприятий, программы, которая будет действовать после 2015 года.— Можно ли ожидать экономической выгоды от реализации экологической программы?— Сегодня мы стали использовать на промыслах газотурбинные установки для того, чтобы утилизировать попутный газ и получать электричество. Во-первых, это мероприятие само по себе коммерческое: получаем электроэнергию, а с ней и прибыль. А во-вторых, сокращаем количество выбросов метана и минимизируем фактор воздействия на атмосферу – это самое что ни на есть природоохранное мероприятие.— И оно, видимо, тоже приносит экономический эффект? Его возможно подсчитать?— Выгода, конечно, есть. Но в том-то и дело, что пока нет единой методики подсчета экономического эффекта от экологических мероприятий. Если мы сейчас не минимизируем воздействия на природу, то дети будут рождаться инвалидами. И наоборот, если будут рождаться здоровые люди, которые станут участвовать в наращивании валового продукта, и государство с этого будет иметь деньги – это ли не экономический эффект? Уверен, его можно подсчитать.— Значит, сейчас уже можно говорить о том, что экологическое направление в деятельности компании может быть не только затратным?— Вот мы говорим: экономический эффект… И считаем – объемы вложений, срок окупаемости, прибыль. А теперь смотрите. Родился ребенок, и в него постоянно надо вкладывать: строить школы, дома культуры, дворцы спорта, покупать ему одежду. Посмотрим на этот процесс с точки зрения экономики. Первый транш возврата инвестиций может случиться, когда ребенку будет 22-23 года. Тогда он что-то заработает сам, окончив институт. Это будет первый мизерный траншик. Причем он придет не в карман инвестора-родителя, а в карман ребенка. Так вот, с точки зрения чистой экономики: а стоит ли вообще заниматься детьми? Это же абсолютно убыточно.Поэтому: а стоит ли все мерить с точки зрения экономики? Мы же все родились и живем на этой территории. Юго-восток Татарстана – это наш дом. Периодически в доме надо наводить порядок, менять изношенные вещи на новые. Как бы это ни было экономически невыгодно. Поэтому должна быть другая оценка, другая шкала ценностей, когда мы говорим о затратности экологических мероприятий. Вообще неуместен вопрос: «Эффективно ли заниматься экологией?» А полы в доме мыть — эффективно или нет?Надо решить для себя, что мы ставим во главу угла – нефть и деньги или человека и его здоровье? Если ставим человека, то мы за это расплачиваемся нефтью, да. Но если ставим нефть, то расплачиваться придется здоровьем. Нельзя ни в коем случае путать цели и средства. Нефть, наверное, все-таки не цель. Цель – это достойная жизнь, семья, дети, благополучие. А нефть в данном случае – это средство. Когда мы все это поставим на свои места, тогда получится гармония.

pioportal.ru

Анодный заземлитель

Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и передаче постоянного тока по системе «провод-земля» и может быть использовано при сооружении анодных и рабочих заземлений постоянного тока. Заземлитель содержит малорастворимый электрод и токоввод, выполненный в залитом компаундом торцевом углублении электрода, в котором зачеканена жила соединительного провода, компаунд выполнен многослойным, причем внутренние слои составлены поочередно из гидрофобного и клеевого слоев так, что с внешним слоем контактирует клеевой слой, а внешний слой выполнен из эластичного материала. Технический результат: повышение надежности и упрощение конструкции заземлителя. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к катодной защите подземных сооружений от коррозии и передаче электроэнергии постоянного тока по системе "провод-земля", а именно к заземляющим устройствам постоянного тока, и найдет применение во многих отраслях промышленности.

Известен анодный заземлитель, содержащий малорастворимый железокремниевый электрод с токовводом, выполненным в торцевом цилиндрическом отверстии электрода, в которое вставлен конец кабеля с оголенной жилой, зачеканенной расплавленным свинцом. Отверстие заполнено эпоксидной смолой и закрыто фторопластовой шайбой. Дополнительно вокруг конца электрода с токовводом сформирована крышка из эпоксидной смолы (см. справочник Стрижевского И.В., Зиневича A.M., Никольского К.К. и др. "Защита металлических сооружений от подземной коррозии", М.: Недра, 1981, с.196).

Необходимость тщательной изоляции токоввода продиктована тем, что даже ничтожно малая утечка тока с металлических элементов токоввода, выполненных из нестойких против анодного растворения металлов (медь или алюминий, свинец), приводит к их разрушению с образованием продуктов растворения, объем которых в несколько раз превосходит объем растворившегося металла. Вследствие этого, под давлением продуктов растворения дефекты изоляции увеличиваются, что ведет к быстропрогрессирующему разрушению токоввода и выходу из строя заземлителя.

Однако даже при такой изоляции с течением времени за счет старения компаунда и температурных напряжений, возникающих за счет разных коэффициентов теплового расширения материалов электрода и компаунда (коэффициент теплового расширения эпоксидной смолы в 30 раз выше, чем у железокремниевого сплава), в компаунде образуются трещины, а между стенкой отверстия электрода и компаундом открывается щель, по которым влага достигает металлических элементов токоввода.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является анодный заземлитель, содержащий электрод из малорастворимого материала, контактный узел (токоввод), выполненный в торцевом отверстии электрода, и размещенную частично в электроде и в контактном узле закладную трубку, в которую зачеканен клином соединительный провод. Внешняя поверхность электрода и зона контактного узла залиты компаундом. В контактный узел введен эластичный вкладыш, окружающий конец соединительного провода и место соединения жилы провода с закладной трубкой. Между вкладышем и проводом и между вкладышем и закладной трубкой размещены обтюраторы (центраторы). На соединительный провод в зоне его выхода из компаунда надета полимерная втулка. Эластичный вкладыш служит для компенсации температурных напряжений в компаунде, что предотвращает, по мнению авторов изобретения, отслаивание компаунда от боковой поверхности контактного узла (при понижении температуры) и разрушение электрода в зоне контактного узла за счет расширения компаунда (при повышении температуры). Полимерная втулка служит для предотвращения излома соединительного провода на выходе из электрода (пат. РФ №2149920, кл. C23F 13/00, опубл. 27.05.2000 г.).

Недостатком этого заземлителя является низкая надежность и сложность конструкции токоввода. Это связано с тем, что эластичный вкладыш не предотвращает полностью возможность отслаивания компаунда от стенки контактного узла, так как между вкладышем и стенкой электрода остается часть компаунда в виде кольца, которая при охлаждении также сокращается в диаметре. При повышении температуры это кольцо также расширяется, создавая разрушающее напряжение на головку электрода в зоне контактного узла (малорастворимые электроды, имея высокую стойкость против анодного растворения, как правило, обладают хрупкостью и низкой механической прочностью). Кроме того, слабым местом является также место контакта компаунда с полимерной изоляцией, по которому из-за низкой адгезии компаунда к изоляции, обычно выполняемой из полиэтилена или поливинилхлорида, может проникнуть вода к контактному узлу.

Задачей изобретения является повышение надежности анодного заземлителя и упрощение конструкции токоввода.

Поставленная задача решается тем, что в анодном заземлителе, содержащем электрод из малорастворимого материала и токоввод, выполненный в залитом компаундом торцевом углублении электрода, в котором зачеканена жила соединительного провода, согласно изобретению компаунд выполнен многослойным, причем внутренние слои составлены поочередно из гидрофобного и клеевого слоев так, что с внешним слоем контактирует клеевой слой, а внешний слой выполнен из эластичного материала.

Гидрофобный слой может быть выполнен из парафина.

Гидрофобный слой может быть также выполнен из неотверждаемой диэлектрической жидкости, плотность которой при расположении заземлителя токовводом вверх выше, а при расположении заземлителя токовводом вниз ниже плотности насыщающей окружающий грунт воды.

Клеевой слой может быть выполнен из отверждаемой полимерной композиции.

Между клеевым слоем и боковой стенкой углубления электрода может быть размещено эластичное кольцо, например, из пористого эластомера.

На чертеже изображен продольный разрез зоны токоввода анодного заземлителя (вариант с двухслойным компаундом).

Заземлитель состоит из малорастворимого электрода 1, выполненного, например, из ферросилида, в утолщенном конце которого выполнено торцевое цилиндрическое углубление 2. В этом же конце электрода размещен закладной стержень 3 с загнутыми или сплющенными концами для усиления фиксации. В углубление 2 введен конец соединительного провода 4 с загнутой или сплющенной оголенной жилой, которая зачеканена в углублении 2 расплавленным свинцом 5. Поверх свинца (после его остывания) залит гидрофобный слой 6 компаунда, например, из парафина.

Гидрофобный слой 6 может быть также выполнен из неотверждаемой диэлектрической жидкости тяжелее воды, например эпоксидной смолы без отвердителя, если заземлитель располагается в грунте токовводом вверх. Если же заземлитель располагается токовводом вниз, то используют диэлектрическую жидкость легче воды, например кузбасслак.

Выше гидрофобного слоя размещен клеевой слой 7 из отверждаемой полимерной композиции, например эпоксидной смолы с отвердителем. В зоне клеевого слоя 7 между клеевым слоем и стенкой углубления 2 может быть размещено эластичное кольцо 8, например, из пористого эластомера. Над внутренними слоями 6 и 7 размещен внешний слой 9 из эластичного материала, например из силиконового герметика, который после отверждения на воздухе переходит в резиноподобное состояние.

Если отверждение клеевого слоя 7 производится при высокой температуре, до которой может нагреться заземлитель до установки в грунт, то необходимость в эластичном кольце в зоне клеевого слоя отпадает.

Более высокая степень защиты токоввода заземлителя от проникновения капиллярной влаги может быть достигнута при увеличении числа внутренних слоев компаунда до 3 (например, 2 клеевых слоя и 1 гидрофобный слой) и более.

Анодный заземлитель работает следующим образом.

От источника постоянного тока, например преобразователя для катодной защиты подземных сооружений от коррозии, по соединительному проводу 4 подается постоянный ток положительной полярности расчетной силы, который через свинцовую заливку 5 перетекает в закладной стержень 3, а от него - в электрод 1. Затем ток стекает со всей поверхности электрода в окружающий грунт и через него втекает в подземное сооружение, обеспечивая его катодную защиту.

Клеевой слой 7 из-за слабой адгезии к изоляции провода и появления зазора между этим слоем и боковой стенкой углубления 2 электрода при понижении температуры может пропустить капиллярную влагу. Однако наличие гидрофобного водоотталкивающего слоя 6 препятствует дальнейшему продвижению этой влаги к металлическим элементам токоввода. При повышении окружающей температуры клеевой слой, обладающий, как правило, высокой прочностью, увеличиваясь в диаметре, давит на стенку углубления и может привести к разрушению головки электрода. Наличие эластичного кольца 8, компенсирующего температурное расширение клеевого слоя, предотвращает такое разрушение. Гидрофобный слой также расширяется в объеме, но из-за того, что этот слой выполняют из непрочных (парафин) или жидких материалов, увеличение объема происходит только за счет увеличения высоты слоя (произойдет смещение вышерасположенных слоев). Свинцовый слой 5 также не требует компенсации температурного расширения, поскольку свинец после заливки в расплавленном состоянии застывает при температуре около 327°С, фиксируя геометрические размеры. В дальнейшем температура может только снижаться и, следовательно, диаметр свинцовой заливки может только уменьшаться. Уменьшение объема свинца приведет к более сильному обжатию свинцом жилу провода и закладного стержня, что уменьшает электрическое сопротивление контактов. Эластичный внешний слой 9, не препятствуя температурному расширению внутренних слоев, предотвращает излом провода на выходе из токоввода и перегибы провода в зоне слоев компаунда, защищая их от разрушения. Таким образом, благодаря предлагаемым техническим решениям, узел токоввода заземлителя надежно защищен как от проникновения капиллярной влаги к месту соединения провода с электродом, так и от механического разрушения электрода в зоне токоввода.

1. Анодный заземлитель, содержащий электрод из малорастворимого материала и токоввод, выполненный в залитом компаундом торцевом углублении электрода, в котором зачеканена жила соединительного провода, отличающийся тем, что компаунд выполнен многослойным, причем внутренние слои составлены поочередно из гидрофобного и клеевого слоев так, что с внешним слоем контактирует клеевой слой, а внешний слой выполнен из эластичного материала.

2. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что гидрофобный слой выполнен из парафина.

3. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что гидрофобный слой выполнен из неотверждаемой диэлектрической жидкости, плотность которой при расположении заземлителя токовводом вверх выше, а при расположении заземлителя токовводом вниз ниже плотности насыщающей окружающий грунт воды.

4. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что клеевой слой выполнен из отверждаемой полимерной композиции.

5. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что между клеевым слоем и боковой стенкой углубления электрода размещено эластичное кольцо.

6. Анодный заземлитель по п.5, отличающийся тем, что эластичное кольцо выполнено из пористого эластомера.

www.findpatent.ru

Способ выполнения анодного заземления

Изобретение относится к электрохимзащите от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтяной, газовой, энергетических отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления. Способ включает размещение в скважине электродов и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом, при этом на скважине монтируют помост и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера», электроды выполняют из ферросилида, колонну электродов из ферросилида дополняют электродами-токовводами и диэлектрической прокладкой между колонной электродов и помостом, колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала и устанавливают газоотводную полимерную перфорированную трубку. Технический результат: упрощение монтажа заземлителя и увеличение продолжительности его работы. 1 ил.

Известен способ установки глубинного анодного заземления, включающий бурение скважины, размещение в скважине металлического проводника и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом - графитом, измельченным коксом (Р.Юхневич и др. Техника борьбы с коррозией. Ленинград, Химия, 1980 г., с.172-174).

Недостатками этого способа являются высокая стоимость металлического проводника за счет большого расхода металла, операций по спуску, трамбованию или засыпке токопроводящего неметаллического материала и короткий срок службы анода, обусловленный его разрушением вследствие слабой сцементированности и повышенной растворимости токопроводящих материалов.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ выполнения глубинного анодного заземления, включающий бурение скважины, размещение в скважине металлического проводника и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом. В качестве токопроводящего неметаллического материала используют электропроводный цементный раствор. Раствор укладывают в скважину методом вертикально перемещающейся трубы, а металлический проводник размещают в несхватившемся электропроводном цементном растворе в верхней части скважины. В качестве металлического проводника можно использовать инъекционную трубу, а также стержень из арматурной стали (патент РФ №2153537, опублик. 27.07.2000 - прототип).

Известный способ обладает невысокой стоимостью, однако срок службы остается невысоким из-за просадки заземления при просадке грунта. Кроме того, известный способ не предусматривает демонтаж и ремонт.

В предложенном изобретении решается задача упрощения монтажа и увеличения продолжительности работы анодного заземления.

Задача решается тем, что в способе выполнения анодного заземления, включающем бурение скважины, размещение в скважине электродов и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом, согласно изобретению, на скважине монтируют помост и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера», электроды выполняют из ферросилида, колонну электродов дополняют электродами-токовводами и диэлектрической прокладкой между колонной электродов и помостом, колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала и эксплуатируют в подвешенном состоянии, а при эксплуатации из скважины отводят газы через газоотводную полимерную перфорированную трубку.

Сущность изобретения

При эксплуатации анодные заземлители проседают, особенно в случаях попадания в подземные реки и родники. Грунт из под нижних электродов вымывается, и анодный заземлитель погружается вниз. В результате появляются обрывы соединительных кабелей. На самый нижний соединительный узел действует нагрузка до 400 кг, что может привести к перегибам соединительных шин и разгерметизации мест соединения электродов. В результате возникает полный выход анодного заземлителя из строя. Кроме того, существующие конструкции анодных заземлителей невозможно демонтировать для ремонта или обследования. В предложенном изобретении решается задача упрощения монтажа и увеличения продолжительности работы анодного заземления. Задача решается следующим образом.

При выполнении анодного заземления ведут бурение скважины, размещение в скважине электродов и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом. На скважине монтируют помост, диэлектрическую подкладку и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера». Помост служит для размещения электротехнического ковера и крепления анодного заземлителя на поверхности земли. Диэлектрическая подкладка выполняет роль изолятора между помостом и электротехническим ковером. Электротехнический ковер позволяет иметь доступ к узлу крепления анодного заземлителя и используется при монтаже для крепления в подвешенном состоянии и вывода газоотводной трубки на поверхность, при эксплуатации применяется для демонтажа анодного заземлителя при преждевременном выходе его из строя, а также для заливки воды или раствора в скважину.

Электроды выполняют из ферросилида согласно ТУ 4834-001-48814120-2005. Основные технические характеристики: длина - 1500 мм, диаметр 65 мм, масса 33 кг, сечение провода 6 мм2.

Сверху, снизу и посередине колонну электродов дополняют электродами-токовводами, соединенными посредством кабелей с источниками тока. Колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала и эксплуатируют в подвешенном состоянии. В качестве диэлектрического троса может быть использован трос из полимерных материалов, например из полипропилена, стеклопластика и т.п. При эксплуатации из анодного заземлителя отводят газы (водород) через газоотводную полимерную перфорированную трубку.

На чертеже представлен вариант исполнения анодного заземлителя согласно предлагаемого изобретения.

В скважине 1 подвешена на тросе 2 из диэлектрического материала колонна электродов, состоящая из рабочих электродов 3 и электродов-токовводов 4, соединенных кабелями 5 с источником тока (не показан). По всей длине скважины с выходом в атмосферу размещена газоотводная полимерная перфорированная трубка 6. На поверхности земли над скважиной 1 смонтирован помост 7 с заглубленными в грунт элементами 8, предотвращающими смещение помоста 7. На помосте 7 смонтирован электротехнический ковер 9. На помосте 7 также закреплен шток 10, на котором подвешен трос 2. Трос 2 с другого конца закреплен на хомуте 11, охватывающем верхний электрод колонны электродов 3, 4. Выше хомута 11 помещена диэлектрическая подкладка 12, разделяющая помост 7 и колонну электродов 3, 4.

Анодное заземление выполняют следующим образом.

В грунте бурят скважину 1. Над скважиной монтируют помост 7. Собирают колонну электродов 3, 4, подсоединяют кабели 5, устанавливают хомут 11, трос 2, диэлектрическую подкладку 12, навешивают трос 2 на шток 10 и опускают в скважину 1. Туда же опускают газоотводную полимерную перфорированную трубку 6. Шток 10 закрепляют на помосте 7. Сверху устанавливают электротехнический ковер 9. Скважину заполняют токопроводящим материалом типа глинистого раствора.

Собирают схему катодной защиты, например, трубопроводов, нефтяных скважин и т.п. и запускают анодный заземлитель в работу.

За счет подвески и опоры на поверхность земли полностью исключается давление электродов на грунт и возможность проседания анодного заземлителя при вымывании грунта из под электродов грунтовыми водами. Трос из диэлектрического материала обеспечивает отсутствие коррозии и повышенный срок эксплуатации всего устройства. Облегчается монтаж. Обеспечивается возможность ремонта анодного заземлителя после поднятия его из скважины.

Пример конкретного выполнения

Выполняют анодное заземление для катодной защиты нефтепромыслового трубопровода. Для этого бурят скважину глубиной 21 м и диаметром 0,015 м. На скважине монтируют помост и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера». Собирают колонну из рабочих электродов и электродов-токовводов, выполненных из ферросилида, длиной 18 м. На верхнем электроде закрепляют хомут и диэлектрическую прокладку. Колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала - полипропилена. В скважину опускают газоотводную полиэтиленовую перфорированную трубку диаметром 25,0 мм и отверстиями на погонный метр в количестве 5 штук.

Собирают схему катодной защиты и запускают анодный заземлитель в работу.

Испытания показали, что предлагаемый анодный заземлитель служит в 2-5 раз дольше известных.

Применение предложенного способа позволит решить задачу упрощения монтажа и увеличения продолжительности работы анодного заземления.

Способ установки анодного заземлителя в скважине, включающий размещение в скважине электродов и заполнение скважины от забоя до устья токопроводящим неметаллическим материалом, отличающийся тем, что на скважине монтируют помост и монтажный устьевой кондуктор типа электротехнического «ковера», электроды выполняют из ферросилида и собирают в виде колонны, которую дополняют электродами токовводами и диэлектрической прокладкой между ней и помостом, подсоединяют кабели, колонну электродов подвешивают в скважине на тросе из диэлектрического материала и устанавливают газоотводную полимерную перфорированную трубку.

www.findpatent.ru

К СЕБЕ НАДО ОТНОСИТЬСЯ НА «ВЫ» - Статья

Из чего складывается понятие промышленной безопасности? Какова эффективность внедрения автоматизированной системы производственного контроля? Почему нужно вкладывать средства в промбезопасность и улучшение условий труда? На эти и другие вопросы в беседе с корреспондентом «НиЖ» ЭЛЬВИРОЙ ГАТАУЛЛИНОЙ ответил Равиль Гареев, начальник управления промышленной безопасности и охраны труда ПАО «Татнефть», назначенный на эту должность в начале 2016 года.

Авторы

Тэги

Тематические рубрики

Предметные рубрики

В этом же номере:

Резюме по документу**

3 (103) 2016 К СЕБЕ НАДО ОТНОСИТЬСЯ НА «ВЫ» Из чего складывается понятие промышленной безопасности? <...> Какова эффективность внедрения автоматизированной системы производственного контроля? <...> Почему нужно вкладывать средства в промбезопасность и улучшение условий труда? <...> На эти и другие вопросы в беседе с корреспондентом «НиЖ» ЭЛЬВИРОЙ ГАТАУЛЛИНОЙ ответил Равиль Гареев, начальник управления промышленной безопасности и охраны труда ПАО «Татнефть», назначенный на эту должность в начале 2016 года. канских, федеральных органов исполнительной власти. <...> Когда существует единый подход, это намного проще, так как сокращаются затраты компании и повышается эффективность работы различных служб. <...> ЕДИНЫЙ ПОДХОД «НиЖ»: Равиль Мансурович, вы недавно назначены на новую должность. <...> Какие задачи поставило перед вами руководство «Татнефти»? <...> Р.Г.: Экологическое направление и сфера промышленной безопасности и охраны труда имеют много общего, особенно там, где пересекаются интересы населения, нашего персонала, окружающей среды. <...> Думаю, опыт, наработанный мной в сфере экологии, очень хорошо поможет и на новом месте работы. <...> Задачи, которые поставило руководство компании, — объединение ранее двух отдельных направлений: экологии и промбезопасности и охраны труда. <...> В единых стандартах организовать и свою деятельность, и взаимодействие с внешней средой — с населением, надзорными органами, руководителями муниципальных, республи8 «НиЖ»:Одно из направлений деятельности вашего управления — работа с надзорными органами. <...> Р.Г.: Надзорные органы следят за исполнением законов, оценивают нашу деятельность на соответствие требованиям правил. <...> Сегодня мы живем во все более быстро изменяющемся мире, постоянно появляются новые технологии, а устаревшие правила зачастую не учитывают новшеств, которые предлагаются современными разработками. <...> Однако никто ведь нам не запрещает взаимодействовать не только с надзорными, но и с законодательными <...>

** - вычисляется автоматически, возможны погрешности

Похожие документы:

ruaest.ru

Устройство горизонтального анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением

Изобретение относится к электрохимзащите от грунтовой коррозии и может найти применение в нефтяной, газовой, энергетических отраслях промышленности, а также в коммунальном хозяйстве при выполнении анодного заземления. Обеспечивает заземление в грунтах с высоким электрическим сопротивлением, возможность демонтажа и ремонта заземления. Устройство горизонтального анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением включает траншею, стойки на дне траншеи, электроды анодного заземления на стойках, контрольно-измерительную колонку, кабели для соединения электродов и контрольно-измерительной колонки, загущенный до сметанообразного состояния отработанный при бурении скважин бентонитовый глинистый раствор, покрывающий электроды и стойки, скважину с поверхности до глинистого раствора, ковер над скважиной и газоотводные трубы. Расстояние в любом направлении от электродов анодного заземления, заполняемое отработанным при бурении скважин бентонитовым глинистым раствором, до грунта с высоким электрическим сопротивлением составляет не менее 0,5 м. Глубина траншеи назначается из условия размещения глинистого раствора ниже глубины промерзания грунтов. 1 ил.

Известен анодный заземлитель, включающий электроды в виде концентрично расположенного относительно кабеля тонкостенного титанового корпуса, на наружной поверхности которого выполнены выступы, на каталитически обработанную поверхность которых нанесен слой в виде активной массы для снижения плотности тока, а контактные элементы, обеспечивающие электрическую связь корпуса с жилой кабеля, могут быть выштампованы непосредственно из титанового корпуса в виде отгибов или вырезов, а также выполнены в виде дюбелей или заклепок. Корпус заземлителя может быть выполнен в виде ленты, наматываемой на кабель с соединением соседних витков замками и установкой контактных элементов. Изобретение позволяет повысить технологичность изготовления заземлителя (патент РФ №2130511, опубл. 20.05.1999 г.).

Недостатком известного анодного заземлителя является малая работоспособность в грунтах с высоким электрическим сопротивлением, малая ремонтопригодность.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является анодный заземлитель, содержащий токоввод и последовательно соединенные электроды, каждый из которых выполнен в виде концентрично расположенных кабеля, тонкостенного титанового корпуса с каталитическим покрытием наружной поверхности, контактными втулками, а также герметичным соединением торцов корпуса с кабелем путем обжима с обеспечением электрического контакта корпуса с втулкой путем контактной сварки, а свободные внутренние полости корпуса заполнены изоляционным компаундом. На поверхности контакта корпуса с втулкой может быть нанесен локально слой меди или др. металла методом фрикционного нанесения. Поверх слоя катализатора может быть нанесен слой материала с электронной или дырочной проводимостью. Для использования в качестве катода корпус заземлителя может выполняться из стали (патент РФ №2101388, опубл. 10.01.1998 - прототип).

Известный анодный заземлитель не применим в грунтах с высоким электрическим сопротивлением вследствие малой площади растекания электрического заряда. Кроме того, анодный заземлитель не предусматривает демонтаж и ремонт.

В предложенном изобретении решается задача устройства анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением и возможность демонтажа и ремонта заземления.

Задача решается тем, что устройство горизонтального анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением включает траншею, стойки на дне траншеи, электроды анодного заземления на стойках, контрольно-измерительную колонку, кабели для соединения электродов и контрольно-измерительной колонки, загущенный до сметанообразного состояния отработанный при бурении скважин бентонитовый глинистый раствор, покрывающий электроды и стойки, скважину с поверхности до глинистого раствора, ковер над скважиной и газоотводные трубы, при этом расстояние в любом направлении от электродов анодного заземления, заполняемое отработанным при бурении скважин бентонитовым глинистым раствором, до грунта с высоким электрическим сопротивлением составляет не менее 0,5 м, а глубина траншеи назначена из условия размещения глинистого раствора ниже глубины промерзания грунтов.

Сущность изобретения

В грунтах с высоким удельным электрическим сопротивлением для достижения проектных значений сопротивления растеканию тока R 1,0÷1,5 Ом необходимо установить до 135 электродов. На практике такое не выполняется, что приводит к коррозии подземного оборудования. Кроме того, применяемые устройства анодных заземлителей не обладают возможностью демонтажа и ремонта. В предложенном изобретении решается задача устройства анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением и возможность демонтажа и ремонта заземления.

Поставленная задача решается искусственным доведением среднего удельного электрического сопротивления пространства вокруг электродов до значения 20-30 Ом·м путем размещения электродов на опорах и заполнения траншеи бентонитовым глинистым раствором. Количество электродов при этом уменьшается в зависимости от радиуса заполнения глинистым раствором.

Для монтажа горизонтального анодного заземления выполняют траншею глубиной не менее 2,8 м, шириной не менее 1,0 м и протяженностью в зависимости от количества электродов. На дне траншеи монтируют стойки для укладки на них электродов. На стойках высотой 0,5 м монтируют электроды анодного заземления. Устанавливают контрольно-измерительную колонку и на ее клеммник выводят контрольные кабели от анодного заземления.

Перед заливкой глинистым раствором посредине траншеи устанавливают ковер с выводом газоотводной трубки от электродов. Снижение электрического сопротивления грунта в месте расположения анодного заземления производят путем заполнения пространства между электродами и высокоомным (каменистым) грунтом глинистым раствором, в качестве которого используют загущенный до сметанообразного состояния отработанный при бурении скважин бентонитовый глинистый раствор. Радиус заполняемого глинистым раствором пространства между электродами и каменистым грунтом составляет 0,5 м и более. После заливки раствором из бентонитовой глины траншею засыпают естественным грунтом до проектной отметки с принятием мер, не допускающих смешивание грунта с раствором бентонитовой глины в траншее.

Загущение раствора проводят изменением количества воды в растворе. Одним из главных требований к раствору является выдерживание естественного грунта, насыпаемого сверху на раствор, отсутствие смешения и проседания грунта через раствор. Загущение раствора зависит от типа насыпаемого грунта, его плотности, размера его частиц и т.п.

При необходимости ремонта анодного заземления или замене вышедших из строя одного или нескольких электродов определяют дефектное место, вскрывают электроды анодного заземления, производят ремонтно-восстановительные работы и засыпают грунтом до проектной отметки.

Предлагаемое устройство представлено на чертеже.

Устройство горизонтального анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением включает траншею 1, стойки 2 на дне траншеи 1, электроды 3 анодного заземления на стойках 2, контрольно-измерительную колонку 4, кабели 5 для соединения электродов 3 и контрольно-измерительной колонки 4, загущенный до сметанообразного состояния отработанный при бурении скважин бентонитовый глинистый раствор 6, покрывающий электроды 3 и стойки 2, скважину 7 с поверхности 8 до глинистого раствора 6, ковер 9 над скважиной 7 и газоотводные трубы 10. Расстояние в любом направлении от электродов 3 анодного заземления, заполняемое отработанным при бурении скважин бентонитовым глинистым раствором 6, до грунта с высоким электрическим сопротивлением составляет не менее 0,5 м. Глубина траншеи назначена из условия размещения глинистого раствора 6 ниже глубины промерзания грунтов.

Ток катодной защиты стекает с электродов анодного заземления в грунт и натекает на защищаемые сооружения (скважины, трубопроводы и т.д.), тем самым достигается смещение разности потенциала «сооружение-земля» (от естественных значений (-0,6÷0,7 В) до защитных (-0,9÷2,5 В)). Для удаления газов, выделяющихся при работе анодного заземления, над заземлителями устанавливают перфорированную трубку, конец которой выводят в контрольно-измерительную колонку. В засушливые годы грунт вокруг анодного заземления увлажняют заливкой воды через перфорированные трубки.

Опытное внедрение было произведено в нефтегазодобывающем управлении «Альметьевнефть», где в грунтах с удельным электрическим сопротивлением 104 и 140 Ом·м было смонтировано горизонтальные анодное заземление из 16 электродов с заливкой глинистого раствора. После монтажа сопротивление растеканию тока с анодного заземлителя составило 1,45 Ом и 1,5 Ом, при проектном 1,5 Ом. Для сравнения: параметры вертикального глубинного анодного заземлителя из 16-ти электродов типа ГАЗ-М в этих же грунтах составили 4,72 и 3,5 Ом соответственно.

Применение предложенного устройства позволит решить задачу устройства анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением и возможность демонтажа и ремонта заземления.

Устройство горизонтального анодного заземления в грунтах с высоким электрическим сопротивлением включает траншею, стойки на дне траншеи, электроды анодного заземления на стойках, контрольно-измерительную колонку, кабели для соединения электродов и контрольно-измерительной колонки, загущенный до сметанообразного состояния отработанный при бурении скважин бентонитовый глинистый раствор, покрывающий электроды и стойки, скважину с поверхности до глинистого раствора, ковер над скважиной и газоотводные трубы, при этом расстояние в любом направлении от электродов анодного заземления, заполняемое отработанным при бурении скважин бентонитовым глинистым раствором, до грунта с высоким электрическим сопротивлением составляет не менее 0,5 м, а глубина траншеи назначена из условия размещения глинистого раствора ниже глубины промерзания грунтов.

www.findpatent.ru

Способ борьбы с коррозией, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при подавлении роста сульфатвосстанавливающих бактерий и ингибировании коррозии в системах сбора и подготовки нефти. В способе борьбы с коррозией, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, включающем закачку объема раствора бактерицида в межтрубное пространство нефтедобывающей скважины, на выходе которой обнаружена коррозия труб, вызванная сульфатвосстанавливающими бактериями, закачку объема раствора бактерицида проводят в межтрубное пространство работающей нефтедобывающей скважины под давлением 0,5-2,5 МПа с расходом 5-6 л/с, а объем раствора бактерицида рассчитывают в зависимости от фактического дебита жидкости нефтедобывающей скважины по формуле: V=A·C·D, где V - закачиваемый объем раствора бактерицида, м3, А - величина, полученная из расчета концентрации, кг/м3, используемого раствора бактерицида, м3/кг, С - подавляющая концентрация для адгезированных форм сульфатвосстанавливающих бактерий, кг/м3, D - фактический дебит скважины за 1 сутки, м3. Техническим результатом является упрощкение способа за счет производства работ на работающей скважине.

Известен способ борьбы с коррозией, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, включающий определение по скважине зоны активного биоценоза сульфатвосстанавливающих бактерий, объема раствора бактерицида, необходимого для подавления жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий, закачку раствора бактерицида в пласт через скважину и остановку ее на время, необходимое для полного подавления жизнедеятельности сульфатвосстанавливающих бактерий, запуск в работу остановленной скважины. Закачку раствора бактерицида, приготовленного на воде повышенной плотности, проводят через неработающую нефтедобывающую скважину, на выходе которой обнаружена вызванная сульфатвосстанавливающими бактериями коррозия труб, подачей его при атмосферном давлении в затрубное пространство скважины в указанном объеме. Во время указанной остановки дополнительно подливают в затрубное пространство используемый раствор бактерицида, насыщая им в призабойной зоне скважины зону активного биоценоза сульфатвосстанавливающих бактерий. Насыщенную призабойную зону скважины используют как резервуар для хранения и расходования указанного раствора бактерицида в выкидную линию при работе указанной скважины (Патент РФ №2233973, 10.08.2004).

Известный способ сложен в производстве и далеко не всегда оправдан, т.к. используемый раствор бактерицида теряется в призабойной зоне скважины и зачастую не выполняет своих функций как подавитель роста сульфатвосстанавливающих бактерий.

Наиболее близким к предложенному изобретению по технической сущности является способ борьбы с коррозией, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, включающий закачку объема раствора бактерицида, приготовленного на воде, в нефтедобывающую скважину, на выходе которой обнаружена коррозия труб, вызванная сульфатвосстанавливающими бактериями. В качестве раствора бактерицида используют 1,5-2,5% по массе раствор бактерицида, приготовленный на минерализованной воде плотностью до 1,15 г/см3. Перед закачкой раствора бактерицида через скважину прокачивают используемую для приготовления раствора бактерицида минерализованную воду в объеме, не менее объема скважины. Используемым раствором бактерицида заполняют трубное и межтрубное пространство (пространство между обсадной колонной и колонной насосно-компрессорных труб) скважины. Закрывают межтрубное пространство и запускают в работу остановленную нефтедобывающую скважину (Патент РФ №2263201, 27.10.2005 прототип).

Способ обеспечивает сокращение используемого объема раствора бактерицида. Однако способ сложен, требует обязательной остановки скважины.

В предложенном изобретении решается задача упрощения способа за счет производства работ на работающей скважине.

Задача решается тем, что в способе борьбы с коррозией, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, включающем закачку объема раствора бактерицида в межтрубное пространство нефтедобывающей скважины, на выходе которой обнаружена коррозия труб, вызванная сульфатвосстанавливающими бактериями, закачку объема раствора бактерицида проводят в межтрубное пространство работающей нефтедобывающей скважины под давлением 0,5-2,5 МПа с расходом 5-6 л/с, а объем раствора бактерицида рассчитывают в зависимости от фактического дебита жидкости нефтедобывающей скважины по формуле:

где V - закачиваемый объем раствора бактерицида, м3,

А - величина, полученная из расчета концентрации, кг/м3, используемого раствора бактерицида, м3/кг,

С - подавляющая концентрация для адгезированных форм сульфатвосстанавливающих бактерий, кг/м3,

D - фактический дебит скважины за 1 сутки, м3.

Признаками изобретения являются:

1) закачка объема раствора бактерицида в межтрубное пространство нефтедобывающей скважины, на выходе которой обнаружена коррозия труб, вызванная сульфатвосстанавливающими бактериями;

2) закачка объема раствора бактерицида - проводят в межтрубное пространство работающей нефтедобывающей скважины;

3) то же под давлением не более 2,5 МПа;

4) то же с расходом 5-6 л/с;

5) расчет объема раствора бактерицида в зависимости от фактического дебита жидкости нефтедобывающей скважины по специальной формуле.

Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-5 являются существенными отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

При разработке нефтяной залежи в продуктивном пласте создаются условия для продуцирования сульфатвосстанавливающих бактерий, которые в свою очередь являются причиной коррозии оборудования. Существующие способы борьбы с коррозией труб, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, не всегда способны в полной мере защитить нефтяное оборудование. Кроме того, существующие способы сложны, требуют обязательной остановки скважины. В предложенном изобретении решается задача упрощения способа за счет производства работ на работающей скважине. Задача решается следующим образом.

При проведении работ по защите нефтепромыслового оборудования от коррозии, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, ведут закачку объема раствора бактерицида в межтрубное пространство нефтедобывающей скважины, на выходе которой обнаружена коррозия труб, вызванная сульфатвосстанавливающими бактериями. Закачку объема раствора бактерицида проводят в межтрубное пространство работающей нефтедобывающей скважины под давлением 0,5 - 2,5 МПа с расходом 5-6 л/с.Объем раствора бактерицида рассчитывают в зависимости от фактического дебита жидкости нефтедобывающей скважины по формуле:

V=A·C·D,

где V - закачиваемый объем раствора бактерицида, м3,

А - величина, полученная из расчета концентрации, кг/м3, используемого раствора бактерицида, м3/кг,

С - подавляющая концентрация для адгезированных форм сульфатвосстанавливающих бактерий, кг/м3,

D - фактический дебит скважины за 1 сутки, м3.

В формуле А - концентрация раствора бактерицида чаще всего равна 0,05 м3/кг, т.к. получена из расчета, что используют 2%-ный раствор бактерицида, то есть 20 кг/1 м3 воды. Дозировку бактерицида определяют исходя из подавляющей концентрации для адгезированных форм сульфатвосстанавливающих бактерий, равной 0,5 кг/м3.

Давление закачки раствора бактерицида 0,5-2,5 МПа и расход 5-6 л/с подобраны эмпирическим путем. При таких параметрах закачки не нарушается режим работы скважины, нет ухода закачиваемой жидкости из межтрубного пространства в призабойную зону и нет поступления раствора бактерицида в добываемую продукцию.

Адгезированные формы сульфатвосстанавливающих бактерий образуют колонии клеток, покрытых полисахаридными слизистыми пленками, которые защищают бактерии от неблагоприятных условий окружающей среды, в т.ч. от действия химических веществ, подавляющих их жизнедеятельность - бактерицидов. Убойные концентрации бактерицидов в отношении адгезированных форм сульфатвосстанавливающих бактерий на порядок отличаются от тех же концентраций в отношении планктонных форм. Наличие защитной биопленки также препятствует доступу ингибиторов коррозии к поверхности трубопроводов и нефтепромыслового оборудования, в результате чего снижается их защитная эффективность. Опасность коррозии, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, заключается не только в увеличении агрессивности среды за счет появления сероводорода и других продуктов жизнедеятельности, но и в локализации ее под адгезированными колониями. Скорость биокоррозии может в несколько раз превышать скорость сероводородной коррозии небактериального происхождения. Наиболее эффективным способом подавления роста и развития микроорганизмов и защиты трубопроводов и нефтепромыслового оборудования от биокоррозии является применение бактерицидов. Основная масса применяемых бактерицидов - органические соединения.

Мероприятия по борьбе с коррозией, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, ведут на нефтедобывающей скважине, на выходе которой обнаружена коррозия труб, вызванная сульфатвосстанавливающими бактериями. В качестве раствора бактерицида, приготовленного на воде повышенной плотности, используют 1,5-2,5%-ый раствор бактерицида, приготовленный на основе воды с плотностью 1,04-1,07 г/см3, максимально до 1,15 г/см3. При приготовлении раствора вначале закачивают в емкость бактерицид, а затем воду. Перемешивание всего объема раствора производят центробежным насосом не менее 2 раз. Бактерицидный раствор закачивают в межтрубное пространство работающей скважины, после чего скважина остается в работе. В качестве бактерицида используют реагенты СНПХ-1004, сульфан, Напор-1007 и т.п.

Независимо от результатов расчета минимальный объем раствора при обработках скважины составляет не менее 1 м3.

Пример конкретного выполнения способа

Мероприятия по борьбе с коррозией, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, ведут на нефтедобывающей скважине, на выходе которой обнаружена коррозия труб, вызванная сульфатвосстанавливающими бактериями, со следующими характеристиками: диаметр колонны 146х8 мм, протяженность -1200 м, диаметр колонны насосно-компрессорных труб 73х8 мм, протяженность - 1000 м. В качестве раствора бактерицида, приготовленного на воде повышенной плотности, используют 2%-ный раствор СНПХ-1004, приготовленный на пластовой воде плотностью 1,07 г/см3.

Рассчитывают объем закачиваемого раствора бактерицида по формуле (1):

V=A·C·D=0,05 м3/кг·0,5 кг/м3·105 м3=2,625 м3

Закачку рассчитанного объема раствора бактерицида проводят в межтрубное пространство работающей нефтедобывающей скважины под давлением 2,5 МПа с расходом 5,6 л/с. Используемым раствором бактерицида заполняют межтрубное пространство скважины, закрывают межтрубное пространство и продолжают работу нефтедобывающей скважины.

Ранее для проведения работ по борьбе с коррозией, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, требовалось не менее 15 м3 раствора бактерицида. Согласно предложенному способу для проведения таких работ требуется 2,5-3,0 м3 раствора бактерицида. Успешность работ, т.е. гарантированная защита скважины и выкидных линий от коррозии, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, составила 95% против 90% согласно ранее применявшейся технологии.

Применение предложенного способа позволит решить задачу повышения эффективности защиты от коррозии, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, сократить объем используемого раствора бактерицида и проводить работы без остановки нефтедобывающей скважины.

Способ борьбы с коррозией, вызванной сульфатвосстанавливающими бактериями, включающий закачку объема раствора бактерицида в межтрубное пространство нефтедобывающей скважины, на выходе которой обнаружена коррозия труб, вызванная сульфатвосстанавливающими бактериями, отличающийся тем, что закачку объема раствора бактерицида проводят в межтрубное пространство работающей нефтедобывающей скважины под давлением 0,5-2,5 МПа с расходом 5-6 л/с, а объем раствора бактерицида рассчитывают в зависимости от фактического дебита жидкости нефтедобывающей скважины по формуле:

V=A·C·D,

где V - закачиваемый объем раствора бактерицида, м3;

А - величина, полученная из расчета концентрации, кг/м3, используемого раствора бактерицида, м3/кг;

С - подавляющая концентрация для адгезированных форм сульфатвосстанавливающих бактерий, кг/м3;

D - фактический дебит скважины за 1 сутки, м3.

www.findpatent.ru

Анодный заземлитель и способ его установки

Изобретение относится к области электрохимической зашиты подземных сооружений от коррозии и может быть использовано при сооружении анодных и рабочих заземлений постоянного тока. Анодный заземлитель отличается тем, что электрод, размещенный в нижней части, снабжен дополнительным тоководом с дополнительным токопроводящим проводом, соединения электродов герметично охвачены эластичной манжетой, выполненной из диэлектрического материала. Верхний и нижний электроды оснащены соответственно сверху и снизу эластичными колпачками из диэлектрического материала с отверстиями под основной и дополнительный токопроводящие провода, нижний электрод оборудован технологическим патрубком, оснащенным направляющей под спускающее устройство подъемного механизма. Изобретение относится также к способу установки анодного заземлителя, включающего сборку снизу вверх друг над другом электродов до электрода с токопроводящим проводом, спуск в вертикальную скважину (шурф) при помощи спускающего устройства (канат, трос, кабель) подъемного механизма с последующим заполнением шурфа с анодным заземлителем в центральной части электропроводным субстратом, а сверху - крупнопористым сыпучим материалом. Изобретение позволяет просто собирать и размещать с поверхности в шурфе при установке анодного заземлителя, сводя к минимуму возможность засорения контактов электродов при этом и обеспечивает контроль за состоянием анодного заземлителя. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Известен «Анодный заземлитель» (патент RU №1226561, H01R 04/66, опубл. Бюл. №12 от 23.04.1986 г.), содержащий последовательно установленные друг на друге электроды, имеющие на нижнем торце цилиндрическую полость с коническим входом, причем верхний конец электрода, выполненный коническим, входит в полость вышерасположенного электрода и образует с поверхностью полости точечный или линейный контакт, и электрод с тоководом, размещенным в сводной части полости электрода.

Способ установки данного заземлителя производят снизу вверх, последовательно спуская в вертикальную скважину (шурф) и устанавливая друг над другом до электрода с тоководом с последующим заполнением шурфа с заземлителем в центральной части электропроводным субстратом, а сверху - крупнопористым сыпучим материалом.

Недостатками данного заземлителя являются недостаточная надежность из-за возможности повреждения при транспортировке и сборке заостренных концов электродов (особенно у электродов из хрупкого малорастворимого металла, как ферросилид), что приводит к ухудшению контакта, и невозможность размещения токовода в водонепроницаемой полости, что приводит к его быстрому анодному растворению. При этом наиболее интенсивно растворяются верхние электроды, места контактов электродов между собой и между верхним электродом и токопроводящим проводом, что приводит к преждевременному выходу из строя всего анодного заземлителя. Невозможно также контролировать состояние анодного заземлителя.

Недостатками способа установки заземлителя является сложность стыковки электродов (особенно нижних), высокая вероятность при спуске контакта со стенками шурфа и попадания грунта в зону контакта электродов и, как следствие, снижение качества защиты подземных сооружений.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Анодный заземлитель» (патент RU №2294584, H01R 04/66, опубл. Бюл. №6 от 27.02.2007 г.), включающий установленные друг на друге малорастворимые электроды, имеющие на нижнем торце цилиндрическую полость с коническим входом, причем верхний конец каждого электрода входит в полость вышерасположенного электрода и образует с поверхностью полости линейный или точечный контакт, электрод с тоководом, размещенный в сводной части полости электрода, и токопроводящий провод, соединенный с электродом через токовод, при этом электроды выполнены с утолщением в зоне расположения полости, верхний торец каждого из электродов, кроме электрода расположенного ниже электрода с тоководом, выполнен с острой кромкой, контактирующей с поверхностью конического входа полости вышерасположенного электрода, а верхний торец электрода, расположенного ниже электрода с тоководом, снабжен заостренным наконечником, контактирующим с поверхностью сводной части полости электрода с тоководом.

Недостатками предлагаемого способа установки является сложность стыковки электродов (особенно нижних), высокая вероятность при спуске контакта со стенками шурфа и попадания грунта в зону контакта электродов и, как следствие, снижение качества защиты подземных сооружений.

Недостатками данного заземлителя являются недостаточная возможность последовательного монтажа на поверхности с последующим спуском в шурф и низкая надежность из-за незащищенности контактов электродов от засорения, особенно от попадания при спуске грунта, что приводит их к преждевременному выходу из строя всего заземлителя. При этом наиболее интенсивно растворяются во время использования верхние электроды, места контактов электродов между собой и между верхним электродом и токопроводящим проводом, что приводит к преждевременному выходу из строя всего анодного заземлителя. Невозможно также контролировать состояние анодного заземлителя.

Технической задачей изобретения является создание анодного заземлителя, простого при сборке и установке и надежного при применении за счет использования простого способа сборки электродов с поверхности шурфа, сведения к минимуму возможности засорения контактов электродов при спуске их в шурф, с более равномерным растворением электродов за счет защиты диэлектрическим материалом мест соединений электродов и мест соединений верхнего и нижнего электродов с токопроводящим проводом, а также обеспечение контроля за состоянием анодного заземлителя во время применения, за счет присоединения и сверху и снизу к анодному заземлителю токопроводящих проводов.

Техническая задача решается анодным заземлителем, включающим верхний электрод с тоководом и токопроводящий провод, соединенный с электродом через токовод, установленные друг на друге малорастворимые электроды, имеющие на нижнем конце расширение с цилиндрической полостью и конической стыковой поверхностью, причем верхний конец каждого электрода, входящий в полость вышерасположенного электрода, выполнен с возможностью взаимодействия с конусной стыковой поверхностью с образованием линейного или точечного контакта.

Новым является то, что электрод, размещенный в нижней части, снабжен дополнительным тоководом с дополнительным токопроводящим проводом, а соединения электродов герметично охвачены эластичной манжетой, выполненной из диэлектрического материала, при этом верхний и нижний электроды оснащены соответственно сверху и снизу эластичными колпачками из диэлектрического материала с отверстиями под основной и дополнительный токопроводящие провода, причем снизу нижний электрод оборудован технологическим патрубком, оснащенным направляющей под спускающее устройство подъемного механизма.

Новым является так же то, что технологический патрубок выполнен в виде надевающегося снизу на нижний электрод стакана, а его направляющая - в виде сквозного отверстия с желобом под спускающее устройство подъемного механизма.

Новым является также то, что технологический патрубок выполнен в виде надевающегося снизу на нижний электрод стакана, а его направляющая - в виде сквозного отверстия с одним или несколькими роликами под спускающее устройство подъемного механизма.

Техническая задача также решается способом установки анодного заземлителя, включающим сборку снизу вверх друг над другом электродов до электрода с токопроводящим проводом, спуск в вертикальную скважину при помощи спускающего устройства подъемного механизма с последующим заполнением шурфа с анодным заземлителем в центральной части электропроводным субстратом, а сверху - крупнопористым сыпучим материалом.

Новым является то, что перед началом спуска все верхние части электродов кроме верхнего оснащают эластичными манжетами, а в направляющую технологического патрубка вставляют спускающее устройство подъемного механизма с последующим спуском в шурф на глубину, достаточную для установки в него нижнего электрода, оснащенного снизу эластичным колпачком и дополнительным токопроводящим проводом, далее собранный элемент с дополнительным проводом приспускают на установленный электрод, надевают следующий электрод, герметично надевая на него снаружи при этом эластичную манжету, аналогично собирают все электроды анодного заземлителя, после чего на верхний электрод с токопроводящим проводом надевают верхний эластичный колпачок и спускают анодный заземлитель на спускающем устройстве подъемного механизма до упора на забой шурфа, после чего перед заполнением шурфа спускающее устройство отсоединяют с одного конца и извлекают подъемным механизмом на поверхность.

На чертеже изображен анодный заземлитель, установленный в вертикальную скважину (шурф).

Анодный заземлитель включает в себя верхний электрод 1 с тоководом 2 и токопроводящий провод 3, соединенный с электродом 1 через токовод 2, установленные друг на друге малорастворимые электроды 4, имеющие на нижнем конце расширение 5 с цилиндрической полостью 6 и конической стыковой поверхностью 7, причем верхний конец 8 каждого электрода 4, входящий в полость 6 вышерасположенного электрода 4, выполнен с возможностью взаимодействия с конусной стыковой поверхностью 7 с образованием линейного или точечного контакта. Электрод 9, размещенный в нижней части, снабжен дополнительным тоководом 10 с дополнительным токопроводящим проводом 11, соединенным дополнительным тоководом 10 с нижним электродом 9. Соединения электродов 1, 4 и 9 герметично охвачены эластичной манжетой 12, выполненной из диэлектрического материала. Верхний 1 и нижний 9 электроды соответственно сверху и снизу эластичными верхним 13 и нижним 14 колпачками из диэлектрического материала с отверстиями 15 под основной 3 и дополнительный 11 токопроводящие провода. Снизу нижний электрод 9 оборудован технологическим патрубком 16, оснащенным направляющей 17 под спускающее устройство (канат, трос, кабель - не показан) подъемного механизма (лебедка, барабан с приводом - не показан).

Технологический патрубок 16 может быть выполнен в виде надевающегося снизу на нижний электрод 9 патрубка 16, а его направляющая 17 - в виде сквозного отверстия с желобом 18 под спускающее устройство подъемного механизма.

Технологический патрубок 16 может быть выполнен в виде надевающегося снизу на нижний электрод 9 патрубка 16, а его направляющая 17 - в виде сквозного отверстия с одним или несколькими роликами (на чертеже не показаны) под спускающее устройство подъемного механизма для уменьшения трения.

Способ установки анодного заземлителя реализуется следующим образом.

Предварительно подготавливают вертикальные скважины (шурфы - не показаны) необходимой глубины под анодные заземлители. Все верхние концы 8 электродов 4 и 9, кроме верхнего 1, оснащают эластичными манжетами 12. В направляющую 17 технологического патрубка 16 вставляют спускающее устройство (канат, трос, кабель) подъемного механизма с последующим спуском в шурф на глубину, достаточную для установки в него нижнего электрода 9 с дополнительным 11 токопроводящим проводом, предварительно оснащенного снизу эластичным колпачком 14. Далее собранный элемент с дополнительным проводом 11 приспускают, на установленный электрод 9 надевают следующий электрод 4, герметично надевая на него снаружи при этом эластичную манжету 12. Аналогично снизу вверх собирают оставшиеся все электроды 4 и 1 анодного заземлителя. После чего на верхний электрод 1 с токопроводящим проводом 3 надевают верхний эластичный колпачок 13. Спускают анодный заземлитель до упора на забой шурфа на спускающем устройстве, скользящем по желобу 18 или роликам подъемного механизма. Спускающее устройство отсоединяют с одного конца и извлекают подъемным механизмом на поверхность шурфа. Затем анодный заземлитель центрируют относительно шурфа, который заполняют электропроводным субстратом (водой, глинистым, раствором, земляной пульпой, кокосовой мелочью и т.п.- не показан), а сверху - крупнопористым сыпучим материалом (гравием, галькой и т.п. - не показан). Благодаря такой установке электродов 1, 4 и 9 места контактов этих электродов при спуске плотно прижаты между собой под весом самих электродов 1 и 4, а эластичная муфта не позволяет засоряться местам контактов электродов 1, 4 и 9. Все это в совокупности повышает надежность контактного соединения электродов 1, 4 и 9 и, как следствие, прохождение тока.

После установки к основному 3 и дополнительному 11 токопроводящим проводам подают необходимое напряжение с пропусканием тока через электроды 1, 4 и 9 анодного заземлителя. Часть тока с электродов 1, 4 и 9 стекает в грунт через электропроводный субстрат, защищая расположенные рядом подземные сооружения от коррозии. При этом материал электродов 1, 4 и 9, расположенный вне эластичных манжет 12 и верхнего 13 и нижнего 14 колпачков, будет растворяться, а места, защищенные эластичными манжетами 12 и верхним 13 и нижним 14 колпачками, которые выполнены из диэлектрического материала, - нет, что исключает растворение мест контактов электродов 1, 4 и 9 и мест соединения верхнего 1 и нижнего 9 электродов с соответствующими токопроводящими проводами 3 и 11, что значительно увеличивает равномерность растворения электродов 1, 4 и 9 и, как следствие, срок службы всего анодного заземлителя. Конструкция с основным 3 и дополнительным 11 токопроводящими проводами позволяет более равномерно распределять ток по всей длине анодного заземлителя, а также контролировать состояние анодного заземлителя: увеличение напряжения и уменьшение тока в анодном заземлителе показывает, что контакт между электродами 1, 4 или 9 недостаточен или с течением времени анодный заземлитель полностью выработался и необходимо провести ремонтные работы анодного заземлителя или его замену.

Данное изобретение позволяет просто собирать и размещать с поверхности в шурфе при установке анодного заземлителя, сводя к минимуму возможность засорения контактов электродов при этом. Причем анодный заземлитель надежен в применении, так как электроды более равномерно растворяются благодаря защите диэлектрическими материалами манжет мест соединений электродов и колпачков мест соединений верхнего и нижнего электродов с токопроводящим проводом. Анодный заземлитель также обеспечивает контроль за состоянием анодного заземлителя во время применения за счет присоединения и сверху и снизу к нему токопроводящих проводов.

1. Анодный заземлитель, включающий верхний электрод с тоководом и токопроводящий провод, соединенный с электродом через токовод, установленные друг на друге малорастворимые электроды, имеющие на нижнем конце расширение с цилиндрической полостью и конической стыковой поверхностью, причем верхний конец каждого электрода, входящий в полость вышерасположенного электрода, выполнен с возможностью взаимодействия с конусной стыковой поверхностью с образованием линейного или точечного контакта, отличающийся тем, что электрод, размещенный в нижней части, снабжен дополнительным тоководом с дополнительным токопроводящим проводом, а соединения электродов герметично охвачены эластичной манжетой, выполненной из диэлектрического материала, при этом верхний и нижний электроды оснащены соответственно сверху и снизу эластичными колпачками из диэлектрического материала с отверстиями под основной и дополнительный токопроводящие провода, причем снизу нижний электрод оборудован технологическим патрубком, оснащенным направляющей под спускающее устройство подъемного механизма.

2. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что технологический патрубок выполнен в виде надевающегося снизу на нижний электрод стакана, а его направляющая - в виде сквозного отверстия с желобом под спускающее устройство подъемного механизма.

3. Анодный заземлитель по п.1, отличающийся тем, что технологический патрубок выполнен в виде надевающегося снизу на нижний электрод стакана, а его направляющая -в виде сквозного отверстия с одним или несколькими роликами под спускающее устройство подъемного механизма.

4. Способ установки анодного заземлителя, включающий сборку снизу вверх друг над другом электродов до электрода с токопроводящим проводом, спуск в вертикальную скважину при помощи спускающего устройства подъемного механизма с последующим заполнением шурфа с анодным заземлителем в центральной части электропроводным субстратом, а сверху - крупнопористым сыпучим материалом, отличающийся тем, что перед началом спуска все верхние части электродов кроме верхнего оснащают эластичными манжетами, а в направляющую технологического патрубка вставляют спускающее устройство подъемного механизма с последующим спуском в шурф на глубину, достаточную для установки в него нижнего электрода, оснащенного снизу эластичным колпачком и дополнительным токопроводящим проводом, далее собранный элемент с дополнительным проводом приспускают, на установленный электрод надевают следующий электрод, герметично надевая на него снаружи при этом эластичную манжету, аналогично собирают все электроды анодного заземлителя, поле чего на верхний электрод с токопроводящим проводом надевают верхний эластичный колпачок и спускают анодный заземлитель на спускающем устройстве подъемного механизма до упора на забой шурфа, после чего перед заполнением шурфа спускающее устройство отсоединяют с одного конца и извлекают подъемным механизмом на поверхность.