Гладкі та нарізні труби нафтогазового сортаменту підвищеної корозійної стійкості

Abstract

UK: Постановка проблеми. Корозія труб, які експлуатуються в нафтогазодобувній галузі, спричинює значні економічні збитки, тому підвищення корозійної стійкості та довговічності труб нафтогазового сортаменту − актуальне завдання. Мета роботи: узагальнення результатів розроблення технологій виготовлення і досліджень якісних характеристик нафтогазопровідних (гладких) і насоснокомпресорних (нарізних) труб підвищеної та високої корозійної стійкості й надання рекомендацій з їх раціонального застосування в нафтогазодобувній галузі в середовищах різної корозійної активності. Методика. Мікроструктуру трубних сталей і захисних покриттів досліджували методами світлової металографії та електронної мікроскопії. Комплексні корозійні дослідження включали: лабораторні випробування зразків у модельних хлорид- і сірководень умісних середовищах та на стійкість проти сульфідного корозійного розтріскування під напруженням (СКРН) і проти водневого розтріскування (ВР) за методиками NACE ТМ 0177 і NACE ТМ 0284, відповідно, а також експлуатаційні випробування на нафтопромислах України. Механічні властивості труб випробували на розтяг і на ударний вигин зразків стандартними методами. Результати досліджень. Узагальнено результати розроблення технологій виробництва і досліджень якісних характеристик нафтогазопровідних і насосно-компресорних труб (НКТ) із низьколегованих і високолегованих сталей, а також НКТ із захисними покриттями, у середовищах, притаманних нафтогазодобувній галузі. Показано вплив хімічного складу сталей і захисного покриття, а також технологій виготовлення труб на їх мікроструктуру, корозійну стійкість і механічні властивості. Наукова новизна. Встановлено наявність спеціальних низькоенергетичних границь у фериті низьколегованих ферито-перлітних і високолегованих феритноаустенітних сталей, оцінено їх кількість, енергетичний рівень і вплив на корозійну стійкість труб. Обґрунтовано високу експлуатаційну надійність нарізних труб із захисним покриттям. Практична значимість. Результати роботи і рекомендації з раціонального використання труб нафтогазового сортаменту підвищеної і високої корозійної стійкості можуть бути застосовані для підвищення економічної ефективності виробництва у нафтогазодобувній галузі.

EN: Formulation of the problem. Corrosion of pipes used in the oil and gas industry leads to significant economic losses, therefore, increasing their corrosion resistance and durability is an urgent task. Purpose: generalization of results of developments of technologies of manufacturing and research of qualitative characteristics of oil and gas pipelines (smooth) and pump-compressor (threaded) pipes of the increased and high corrosion resistance and giving recommendations on their application in oil and gas industry in environments of various corrosion aggressiveness. Methodology. The microstructure of tubular steels and protective coatings was studied by light metallography and electron microscopy. Complex corrosion studies included laboratory tests of samples in model chloride and hydrogen sulfide-containing media, the resistance to sulfide corrosion cracking under stress (SCCS) and hydrogen cracking (НС) according to the methods of NACE TM 0177 and NACE TM 0284 as well as operational tests at the oil fields of Ukraine. Mechanical properties for stretching and impact bending of samples by standard methods. Results. The results of the development of production technologies and the study of the qualitative characteristics of oil and gas pipelines and tubing with increased and high corrosion resistance in aggressive oil and gas production environments are summarized. The influence of the chemical composition of steels and protective coatings, as well as pipe manufacturing technologies on their microstructure, corrosion resistance in various media, and mechanical properties is shown. Scientific novelty. For the first time, the presence of special low-energy boundaries in the ferrite of low-alloy ferrite-pearlite and high-alloy ferritic-austenitic steels was established, their number and energy level were estimated. The high operational reliability of threaded pipes with a protective coating is substantiated. Practical value. The results of the work and recommendations for the rational use of oil and gas pipes with increased corrosion resistance can be used to increase the economic efficiency of production in the oil and gas industry.