Разновидности локальной коррозии

Локальная коррозия подземного оборудования скважин встречается следующих видов: пятнами, питтинговая (язвенная), в виде бороздок (канавок), в виде плато, мейза-коррозия, контактная, подпленочная, гальваническая. Следует отметить, что перечисленные виды местной коррозии, за исключением первых двух, встречаются только на подземном оборудовании. Коррозия пятнами характеризуется образованием на поверхности металла повреждений в виде отдельных пятен, площадь которых значительно превышает глубину проникновения коррозии. Средняя глубина повреждений составляет 0, 5–1, 0 мм, поэтому данный вид коррозии, хотя и относится к локальным, сравнительно менее опасен, чем другие ее виды.

Питтинговая (язвенная) коррозия характеризуется образованием язв (каверн), которые представляют собой полости в металле, начиная с поверхности. В некоторых случаях данный вид коррозии приводит к полному разрушению стенок корпуса и образованию в нем сквозных повреждений.

Рис. 1.1.1 – Коррозия пятнами

Скорость язвенной коррозии определяется по глубине образовавшихся повреждений, которые замеряются инструментально. Установив временной период работы оборудования, можно рассчитать скорость локальной коррозии. Например, если замеренная глубина язвенного повреждения — 3 мм, а срок эксплуатации оборудования — 8 месяцев, то в пересчете на год скорость коррозии составит: 3х12/8 = 4, 5 мм/год.

Рис. 1.1.2 – Коррозия питтинговая (язвенная)

Коррозия в виде плато представляет собой образование на поверхности металла плоских углублений (плато) круглой, овальной или рельефной форм с характерными небольшими, но многочисленными язвенными повреждениями, расположенными на границе плато с неповрежденным металлом. Скорость данного вида коррозии достигает 1–3 мм/год. Возможной причиной образования таких специфических повреждений может быть действие переменного тока при его утечках из кабельной линии эксплуатируемого оборудования, и близком (менее 1 мм) расположении корпуса ПЭД или корпуса ЭЦН относительно обсадной колонны. Очевидно, что этот вид коррозии локализуется в месте контакта корпуса ПЭД с обсадной колонной, однако процесс воздействия утечки тока на скорость течения коррозионного процесса еще до конца не изучен.

Рис. 1.1.3 – Коррозия в виде плато

Коррозия бороздками (канавками) характеризуется образованием на поверхности металла протяженных локальных повреждений в виде бороздок, которые представляют собой небольшие углубления в металле, расположенные в продольном направлении. Этот вид повреждений достигает в длину 2–5 м при ширине 10–30 мм. Борозды могут быть одиночными или расположенными параллельно. Данный вид коррозии локализуется преимущественно в местах повреждения (царапин) при проведении СПО лакокрасочного или другого покрытия. Скорость коррозии бороздками может достигать 1–3 мм/год.

Рис. 1.1.4 – Коррозия бороздками (канавками)

Мейза-коррозия (mesa corrosion) означает протекание коррозии с распространением ее очага как в глубину, так и по поверхности. Поверхность металла при этом приобретает характерный ступенчатый или ребристый вид, часто наблюдается развитие одной язвы в другой. Очаги мейза-коррозии развиваются преимущественно в средах с высоким содержанием CO₂.

Скорость мейза-коррозии может достигать 8–10 мм/год. Мейза-коррозия характерна для месторождений, где наблюдается высокий вынос абразивных частиц, повышенное содержание CO₂ и очень высокие скорости потока. Без применения защитных покрытий корпусов ПЭД на многих скважинах этого месторождения развитие мейза-коррозии приводит к сквозным повреждениям уже через 3–6 месяцев.

Рис. 1.1.5 – Мейза – коррозия

Контактная коррозия представляет собой процесс, протекающий между двумя разнородными по электрохимическим характеристикам металлами, например, между броней кабеля и корпусом ЭЦН или телом НКТ. Результатом процесса могут быть локальные коррозионные повреждения как корпуса ЭЦН (в виде язв, расположенных цепочкой, или язв, слитых воедино), так и брони кабеля. Так, в качестве материала для изготовления брони кабеля используют оцинкованную или нержавеющую сталь.

Рис. 1.1.6 – Контактная коррозия

Корпуса ЭЦН и НКТ изготавливаются из углеродистой стали. В условиях скважины на характер контактной коррозии могут влиять утечки переменного тока из кабельной линии, однако ход и особенности данного процесса пока недостаточно исследованы.

Наконец, на корпусах ПЭД с защитным монельным покрытием встречаются подпленочная и гальваническая коррозии. Эти виды коррозионного разрушения не зафиксированы у отечественного оборудования с защитными покрытиями на основе газоплазменного напыления. Причины возникновения подпленочной коррозии до конца не изучены, но мы предполагаем, что ее вызывает попадание пластовой воды или морской воды под монельное покрытие, для которого характерна высокая пористость.

Рис. 1.1.7 – Подпленочная коррозия

Причиной гальванической коррозии может стать царапина на молельном покрытии, полученная при спуске оборудования и впоследствии вызвавшая сильный гальванический ток между корпусом двигателя и монельным покрытием. Сильный гальванический ток может привести к образованию сквозного отверстия меньше чем за два месяца [2].

123 4