Разработка и применение методов исследования влияния состава и структуры материалов стальных труб на коррозионную стойкость в нефтяных средах

Объекты исследования: трубные стали и методы исследования их коррозионных свойств. Цель: разработка и применение методов установления закономерностей влияния состава и структуры материала стальных нефтегазопроводных труб на коррозионную стойкость в реальных промысловых средах с повышенным содержанием СО₂ и активным нефтяным биоценозом для научно обоснованного выбора материала. Методы исследования: металлографический анализ, рентгеноструктурный фазовый анализ, локальный энергодисперсионный химический анализ, гравиметрический анализ, анализ морфологии продуктов коррозии, анализ продуктов коррозии в характеристическом рентгеновском излучении, анализ количества и индекса активности прикрепленных форм бактерий в продуктах коррозии. Разработан метод исследования коррозионных свойств материалов стальных нефтегазопроводных труб в лабораторной среде с повышенным содержанием углекислого газа, включающий моделирование состава среды, температуры и времени испытаний. Установлены закономерности развития процессов углекислотной коррозии, происходящих на границе раздела металл – продукты коррозии на малоуглеродистых низколегированных трубных сталях в условиях насыщения продуктов коррозии элементами легирования основного металла, на основе которых осуществляется научно обоснованный выбор марки стали и режима термической обработки. Разработан новый метод исследования коррозионных свойств материала стальных нефтегазопроводных труб в лабораторной среде нефтяного биоценоза, основанный на комплексном воздействии сульфатвосстанавливающих, железоокисляющих, углеродокисляющих и тионовых бактерий. Установлено, что стали, легированные хромом, более стойкие к микробиологической коррозии, чем стали, легированные марганцем. Разработана классификация условий эксплуатации нефтегазопроводных труб по превалирующему механизму коррозии с рекомендациями выбора материала для конкретных условий эксплуатации в среде с повышенным содержанием СО₂ и нефтяным биоценозом. Результаты работы использованы на предприятиях ООО "Самарский ИТЦ", ПАО "НК "Роснефть".