USD 70.4999

0

EUR 79.2207

0

BRENT 42.77

0

AИ-92 43.06

-0.02

AИ-95 47.14

+0.02

AИ-98 52.88

-0.14

ДТ 47.6

+0.13

8 мин
54
0

Фторполимеры и проблемы эффективности нефтегазовой отрасли

Главная проблема нефтегазовой отрасли - избыточный контроль и регулирование со стороны государства, и как следствие - плохой инвестиционный климат.
По словам директора Института энергетики и финансов Владимира Фейгина, Россия сегодня перерабатывает всего 10-11% добытого газа. В то время как США – 78%, Канада, Иран - почти 100%. Доля России в мировом объеме нефтепереработки всего 6,3%, при этом глубина переработки нефти у нас позорно низка -  71%, а "выход" автобензинов всего  18%. Эти показатели  в США – более 90 и 45% соответственно. Как результат - по уровню потребления продукции нефтегазохимии мы отстаем даже от развивающихся стран - таких как Китай, Южная Корея, Индия.

Россия сегодня перерабатывает всего 10-11% добытого газа. В то время как США – 78%, Канада, Иран - почти 100%.

Об этом же говорил и директор Института геологии нефти и газа Алексей Конторович:

«Нам жизненно необходимо увеличение глубины переработки, эффективное использование попутного газа и развитие нефтехимии на базе продуктов переработки жирного, свободного и попутного газа. Модернизация необходима и более того: она уже назрела настолько, что через несколько лет процесс устаревания технологий в целом по отрасли может быть полностью упущен из-под контроля. К 2017-2018 годам мы можем потерять 70-80 миллионов тонн добываемой нефти ежегодно по причине истощения легкодоступных месторождений. Нефтепереработку надо модернизировать по естественным причинам - идет рост потребления высокооктанового бензина».

Специалистам всех уровней понятно, что запустить модернизацию остро необходимо, и без участия государства это сделать невозможно.

Технические проблемы

При эксплуатации нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, транспортировки и переработки продуктов возникают технические сложности, нарушающие нормальную работу скважин, промыслового оборудования и транспортных систем. Порой это приводит к взрывам, возгораниям, выбросам углеводородного сырья, и наносит значительный экономический и экологический ущерб, а часто сопровождается человеческими жертвами.


Рис. 1

  1. В продукции скважин содержатся сероводород, углекислый газ, углеводородный и водный конденсат, вызывающие значительное коррозионное разрушение промыслового оборудования. Химические методы защиты (ингибиторы и т.п.) не дают общего положительного эффекта, лишь сокращают скорость коррозии. Для решения указанной проблемы необходимо создание оборудования в коррозионностойком исполнении и контроль коррозии. Это касается как магистральных и промысловых нефте - и газопроводов, так и технологических аппаратов для первичной подготовки и переработки нефти и газа, скважинного оборудования, различных видов насосов и запорной арматуры.

  2. Вторая проблема - солевые отложения в призабойной зоне скважины, в лифтах скважин, шлейфах и на стенках оборудования (преимущественно карбонатов и сульфатов кальция). В процессе эксплуатации появляется образование плотного осадка по всему тракту движения газо-жидкостного потока от скважин, соединительных трубопроводов до технологического оборудования. Как отметил академик В.М. Бузник - «образуются тромбы». Имеющиеся способы введения реагентов, растворяющих неорганические отлагающиеся соли нетехнологичны и имеют другие недостатки, в частности загрязнение нефти химикатами.

  3. Освоение ряда месторождений потребовало решения проблемы борьбы с отложением парафинов в промысловом оборудовании. Применение депрессаторов и поверхностно-активных веществ (ПАВ) эту проблему решают лишь частично.

Необходимо создание оборудования в коррозионностойком исполнении и контроль коррозии

Фторполимеры: комплексное решение

Фторполимеры не смогут решить организационные проблемы отрасли. Здесь нужна воля Государства. Однако они способны помочь комплексному решению технических проблем нефтегазовой промышленности. Эти уникальные, созданные человеком продукты обеспечат защиту от коррозии и гидратообразований, от солевых отложений и парафинов.


Рис. 2

Благодаря самым высоким показателям среди всех известных полимеров фторопласты нашли широкое применение в химии и машиностроении, металлургии, электронике и энергетике, и прежде всего в военной и атомной промышленности, авиастроении и освоении космоса.

Политетрафторэтилен (фторопласт-4) – великолепный полимер, который обладая прекрасной стойкостью к любой агрессивной среде, сохраняет свои свойства при низких (-200˚С) и высоких (+250˚С) температурах. Он имеет наименьший коэффициент трения из всех известных материалов, высокую долговечность, исключительную электрическую и достаточную механическую прочность, невоспламеняемость и физиологическую безвредность. К нему ничто не прилипает, а технологи отлично знают как это важно в большинстве процессов.

Благодаря самым высоким показателям среди всех известных полимеров фторопласты нашли широкое применение в химии и машиностроении, металлургии, электронике и энергетике, и прежде всего в военной и атомной промышленности, авиастроении и освоении космоса. Остальные Российские отрасли, в том числе нефтегазовая промышленность находятся лишь на начальной стадии их применения. В отличие от России в развитых странах за последнее десятилетие практическое применение фторполимеров возросло в разы.

Российская фторполимерная индустрия выпускает:

ФТОРОПЛАСТ-4 (Ф-4) и его композиции оказались незаменимыми в качестве подшипников в подвижных опорах, нефте- газопроводов и мостов, других длинномерных сооружениях. Здесь они надёжно работают многие годы и не требуют ни замены, ни дополнительных затрат на обслуживание. В частности, начиная с 2008 года холдинг ОАО «ГалоПолимер», активно сотрудничал с предприятиями РОСНЕФТЬ и ВАНКОРНЕФТЬ. Поставляемые компанией скользящие элементы для строительства новых нефтепроводов, с успехом заменили дорогостоящие импортные аналоги.

Применение фторопластовых прокладок просто необходимо в сейсмостойком строительстве различных сооружений, на опорных конструкциях колонн под укладываемые балки перекрытий, в фундаментных узлах, где предполагаются свободные перемещения и т.п.


Рис. 3 и 4

ФТОРОПЛАСТ Ф-2М (поливинилиденфторид) отличается прочностью, жёсткостью, стойкостью к истиранию, радиационным и атмосферным воздействиям. Кроме того он не подвержен хладотекучести. Применяется в качестве защитных покрытий, плёнок для защиты конструкций. Это позволяет увеличить срок службы сооружений более, чем на 30 лет без изменения свойств. Отличительная особенность Ф-2М при нагревании растворяться в некоторых органических растворителях, что позволяет применять его в лакокрасочных покрытиях. Благодаря тому, что покрытия из Ф-2М не притягивают пыль, их применение предпочтительно во внешней отделке зданий и сооружений, особенно в высотном строительстве.

Фторопласты Ф-4М и Ф-2М зарекомендовали себя, как лучшие материалы для защиты оборудования и трубопроводов. В нефтепереработке использование емкостей, колонн, теплообменников и других аппаратов с использованием покрытий из сополимеров ТФЭ высокоэффективно и экономически оправдано.

Фторполимеры не смогут решить организационные проблемы отрасли. Здесь нужна воля Государства. Однако они способны помочь комплексному решению технических проблем нефтегазовой промышленности.

Отечественная промышленность предлагает высокотехнологичные и ресурсосберегающие технологии. Важной особенностью применения фторполимеров, в нефтегазовой промышленности является то, что они могут использоваться в самых разнообразных условиях эксплуатации и выполнять при этом многочисленные функции.


Рис. 5,6

1) Главным направлением остаётся защита металла фторполимерными покрытиями. В результате оборудование и трубопроводы приобретают ценные свойства без существенного изменения конструкции. Правильно подобранные покрытия позволяют не только обеспечить защиту от коррозионного разрушения в агрессивных средах, но и предотвратить образование отложений парафинов и солей, снизить гидравлическое сопротивление трубопроводов и насосного оборудования за счет уменьшения шероховатости и налипания, защитить оборудование от эрозионного и механического износа, обеспечить чистоту перекачиваемого продукта, повысить герметичность разъемных неподвижных соединений, уменьшить металлоемкость конструкций.

2) Новыми направлениями повышения коррозионной стойкости промысловых трубопроводов, емкостной аппаратуры являются:

– внедрение технологии прямого фторирования существующих, а также вновь монтируемых полимерных покрытий металла с целью значительного улучшения их защитных и антиприлипающих свойств;

- применение лёгких и прочных неметаллических материалов, в частности фторстекло- и фторуглепластиков для изготовления ёмкостного оборудования и трубопроводов, а также изделий сложных форм. Возможно изготовление сравнительно недорогих труб специально для нефтегазовой отрасли, сочетающих прочность и лёгкость с повышенной коррозионной стойкостью и отсутствием налипания. Эта тема остаётся нереализованной только лишь из-за отсутствия достойного инвестора.

3) Весьма полезно применение фторидных смазочные и герметизирующих материалов, обеспечивающих противокоррозионную защиту элементов конструкций (резьбовые соединения труб, затворы запорной арматуры и т.д.), а также значительно снижающие коэффициент трения в механизмах.

4) Для защиты газоходов, вентиляторов, вытяжных шкафов, ёмкостей, и другого оборудования работающего в агрессивной окружающей среде, а также, в качестве высококачественных электроизоляционных, антиадгезионных и термостойких покрытий, работающих в лёгких режимах, применяются покрытия из фторопластовых лаков или порошковых материалов, наносимых методом напыления в электростатическом поле. Интересно и экономически оправдано использование в этих случаях изобретённого в лаборатории Института проблем химической физики под руководством д.т.н. Д.П.Кирюхина материала «Черфлона» - радиационно модифицированного ПТФЭ.

Фторполимерные покрытия позволяют снизить трудоемкость ремонта, уменьшить эксплуатационные затраты.

Современная технология формирования полимерных покрытий упростилась, что позволяет выполнять их как на заводах-изготовителях оборудования, так и на ремонтных предприятиях нефте- газодобывающих объединений. Благодаря этому можно многократно восстанавливать оборудование с покрытием при сравнительно небольших затратах на ремонт.

4) Широко известны ресурсосберегающие функции фторполимерных технологий, которые можно внедрять сегодня и получать от этого значительную экономию ресурсов. В энергозатратном нефтегазовом секторе комплексное применение технических масел с ультрадисперсными фторопластовыми порошками, например «Форум», может принести сотни миллионов рублей экономии

5) Фильтрующий фторопластовый материал «Гритфтекс», полученный в белорусском институте металлополимерных систем (ИММС НАНБ) с помощью лазерной технологии, обладает высокой пористостью (85% и более), развитой удельной поверхностью (3-6 м2/г) при сохранении теплофизических, химических и других свойств вышеуказанного фторопласта Ф-4. На базе его создана серия фильтров «Гриф», которые по заданию заказчика могут быть разработаны любой конфигурации и в случае заказа достаточных объёмов могут быть изготовлены на инновационных малых предприятиях России.


Установка фторполимерных фильтров в системе Российского трансгаза с его колоссальными потребностями весьма перспективна.

Для внедрения всего вышесказанного требуется совсем немного. Необходимо лишь желание акционеров и конструкторов в реализации новейших разработок. Оно появится тогда, когда возникнет реальная законодательная поддержка и даже законодательное «понуждение» Государства, направленного на инновационное развитие нефтегазового сектора и всей Российской промышленности.

Ответ на экологический вопрос

Начав эксплуатацию месторождений нефти и газа, человек не задумывался о последствиях интенсивной добычи этих природных ресурсов. Теперь эта опасность стала реальностью. Большую опасность таит в себе не только использование нефти и газа в качестве топлива, но и наличие аварийных сбросов и выбросов при добыче и транспортировке нефти и природного газа. Как известно, при сгорании этих продуктов в атмосфере выделяются в больших количествах углекислый газ, различные сернистые соединения, оксид азота и т.д. Уменьшение количества кислорода и рост содержания углекислого газа в атмосфере, в свою очередь, влияют на изменение климата нашей планеты.

При ведении технологических процессов важен постоянно действующий автоматизированный непрерывный контроль с помощью современных приборов, разработанный под руководством одного из ведущих учёных фторполимерной отрасли академиком РАЕН д.т.н. З.Л.Баскиным.



Статья «Фторполимеры и проблемы эффективности нефтегазовой отрасли» опубликована в журнале «Neftegaz.RU» (№11, 2012)

Авторы:
Читайте также
Система Orphus