Стандарт будущего: как новый ГОСТ изменит защиту скважин в нефтегазовой отрасли | Ухтинский государственный технический университет
Размер шрифта:
A
A
A
Настройки цвета:
Контрастное
Инверсное
Цветное
Обычная версия

Стандарт будущего: как новый ГОСТ изменит защиту скважин в нефтегазовой отрасли

С июля 2025 года в России вступает в силу новый государственный стандарт для нефтегазовой отрасли — ГОСТ Р 9.608-2024 «Единая система защиты от коррозии и старения. Защита обсадных колонн скважин». Это первый в стране нормативный документ, который систематизирует требования к защите скважинного оборудования от разрушения, напрямую влияющего на безопасность и экономику добычи углеводородов.

Инициаторами разработки выступили «Газпром ВНИИГАЗ» и Ухтинский государственный технический университет. В рабочую группу, которой руководил ректор Руслан Агиней вошли ученые, инженеры и специалисты вуза. Были проведены комплексные исследования, расчеты и эксперименты, заложив научную основу ГОСТа.

Какие проблемы решает новый стандарт? Как он изменит подходы к защите скважин? И какие перспективы открывает для науки и промышленности? Об этом — мы поговорили с Русланом Викторовичем:

- В чем важность появления и утверждения ГОСТа?

- Дело в том, в рамках российской нормативной базы, именно он конкретизирует методы защиты обсадных колонн от наружной коррозии. Документы для решения подобной проблематики были, но не в статусе ГОСТа. Необходимость его создания обусловлена тем, что сегодняшние специалисты по проектированию систем антикоррозийной защиты для скважин не владеют всей полнотой информации о том, как достигнуть критериев, которые будут обуславливать защищенность сооружений. Это история тянется еще из СССР – вопросы защиты от коррозии обсадных колонн прорабатывались избирательно, на конкретных месторождениях, например, в Татарстане, но подобные проблемы были и есть не только там.

И теперь, благодаря ГОСТу, проектировщики могут создавать системы защиты, которые будут соответствовать характеристикам скважин, их длине, диаметру, конструкции, другим характеристикам. То есть сейчас есть три базовых варианта решения для систем защиты от коррозии, которые четко регламентированы – и это большой плюс. Но они не исключают видоизменений и доработок с учетом конкретных условий, и опыта, накопленного специалистами ранее.

- Что такое системы защиты от коррозии и насколько они необходимы?

- Начнем с того, что коррозия – это неизбежный природный процесс, который мы можно только контролировать и замедлять. Металл, который используется в трубопроводах, скважинах, другом оборудовании разрушается при взаимодействии с грунтом, горной породой, флюидами, другими внешними факторами

Есть два основных типа защитных систем:

Первый – это специальные покрытия – полимерные составы, эмали, антикоррозийные краски, которые создают физический барьер между металлом и агрессивной средой и тем самым продлевают время службы оборудования.

Второй тип – электрохимическая защита, потому что в металле подземных сооружений под влиянием внешних условий происходит изменение электрического потенциала. И если это смещение не компенсировать – начинается коррозия. Для выравнивания потенциала ставят комплекс из электродов и источника тока, который либо отдает «недостающие» электроны металлу, либо забирает их «излишки». Наиболее эффективно работает комплексная электрохимическая система защиты, совместно с защитой первого типа

- Руслан Викторович, каков вклад УГТУ в разработку ГОСТа? Какие исследования, эксперименты были проведены сотрудниками ухтинского вуза?

- Прежде всего, хочу отметить, что эта работа была бы невозможна без «Газпром ВНИИГАЗ» и его ухтинского филиала – наши коллеги предоставили анализ огромного массива данных, которыми мы пользовались, было проанализированы данные более чем 8000 скважин. Специалисты УГТУ выполняли расчеты того, как ток влияет на процессы коррозии в обсадной колонне скважины. Впоследствии мы создали математические модели реальных скважин ПАО «Газпром» с использованием программного комплекса Comsol. И данные, полученные на основе моделей, позволили сформулировать общие требования к системам защиты от коррозии, ставшие фундаментом для нового ГОСТа.

Дополнил исследования экспериментальный этап – в качестве натурного объекта исследования был выбран водовод протяженностью 8 км, идущий из поселка Водный до геологической базы «Крохаль», а также проведены работы на уменьшенной модели эксплуатационной колонны скважины. Закономерности, выведенные в математических моделях - подтвердились практикой - погрешность составила всего 20-25 процентов.

Работа над новым ГОСТом помогла ученым УГТУ получить патент на оригинальную конструкцию электрода сравнения. Он позволит выполнять измерения токов с требуемой погрешностью, помогает точнее настроить систему электрозащиты и обеспечить заявленный срок службы оборудования на производстве. Еще в разработке находятся две идеи для скважин большой глубины. Пока рано говорить предметно, скажу лишь то, что они будут инновационными, потому что сферой защиты обсадных колонн занимаются, что в России, что за рубежом мало.

- Какие перспективы в сфере научно-технического сотрудничества, проектной деятельности открылись для УГТУ после внедрения ГОСТ?

- Отклик от промышленников уже есть, причем довольно интересный. Им требуется проведение математического обоснования для расчета электрохимической защиты на конкретном месторождении – и УГТУ может составить это обоснование. Помимо этого, математические модели, созданные во время работы над новым стандартом, можно использовать и для проектирования новых производственных объектов для компаний-партнеров. Они могут посмотреть на работу «виртуального двойника» систем защиты от коррозии, чтобы оценить эффективность предложенного решения и отдать реальный проект на доработку специалистам УГТУ. Такой пример есть уже сегодня – УГТУ предложил методы модернизации систем электрохимической защиты нефтепроводов НШПП «Яреганефть» ООО «ЛУКОЙЛ-Пермь».

Ну и отдельно хочу сказать, что работа над этим ГОСТом – это не только прикладная наука и конкретная проблематика, но и расширение научных горизонтов, потому что новая ниша настоящему ученому открывает десяток новых тем для исследования, и вот это – по-настоящему здорово и интересно.