پیشینه تحقیق سایش و خوردگی و روشهای مورد استفاده برای اندازه گیری و گزارش سرعت سایش و راهکارهای کاهش سایش در صنایع نفت و گاز دارای ۵۵ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

۱-    مقدمه    ۶
۲-    تعریف سایش و خوردگی    ۹
۲-۱- تعریف سایش:    ۹
۲-۱-۱- نوع فلز هدف و زاویه برخورد:    ۱۱
۲-۱-۲- اثر سختی فلز هدف    ۱۳
۲-۲- تعریف خوردگی    ۱۴
۲-۲-۱- حمله یکنواخت    ۱۴
۲-۲-۲- خوردگی گالوانیک    ۱۵
۲-۲-۳- خوردگی شکافی    ۱۵
۲-۲-۴- آبشویی ترجیحی    ۱۵
۲-۲-۵- خوردگی درون دانه ای    ۱۶
۲-۲-۶- خوردگی حفره ای    ۱۶
۲-۲-۷- خوردگی فرسایشی    ۱۶
۲-۲-۸- خوردگی تنشی    ۱۷
۲-۳- مکانیسم های سایش    ۱۷
۲-۳-۱- سایش قطره ای:    ۱۷
۲-۳-۲- سایش ناشی از دانه های شن و ماسه:    ۱۸
۲-۳-۳- پدیده کاویتاسیون:    ۲۵
۲-۳-۴- خوردگی سایشی    ۲۶
۲-۴- سایش ناشی از جریان هوا، شن و آب    ۲۸
۲-۵- روشهای مورد استفاده برای اندازه گیری و گزارش سرعت سایش:    ۳۰
۲-۵-۱- روش اندازه گیری توسط کوپن ها:    ۳۰
۲-۵-۲- دستگاه های اندازهگیری اولتراسونیک:    ۳۳
۲-۵-۳- کاوشگرهای مقاومت الکتریکی:    ۳۴
۲-۵-۴- کاوشگرهای الکتروشیمیایی:    ۳۵
۲-۶- راهکارهای کاهش سایش:    ۳۵
۲-۶-۱- کاهش دبی تولید :    ۳۶
۲-۶-۲- طراحی سیستم لولهکشی:    ۳۶
۲-۶-۳- مواد مخصوص مقاوم در برابر سایش:    ۳۶
۲-۶-۴- افزایش ضخامت دیواره لوله:    ۳۷
۲-۶-۵- ممانعت از تولید شن و جداسازی آن:    ۳۷
۳-    مروری بر تحقیقات گذشته    ۴۰
۳-۱- مروری بر فرمول استاندارد API    ۴۲
۳-۲- معادله مناسب برای شن    ۴۳
۳-۳- معادلات مرکز تحقیقات خوردگی و سایش دانشگاه تالسا    ۴۶
۳-۴- شبیه سازی با نرم افزار    ۴۸
۴-    منابع    ۵۱

منابع

[۱] Ken Jordan (1998). “EROSION IN MULTIPHASE PRODUCTION OF OIL & GAS.” Corosion98., paper No.58.

[۲] Mysara E. Mohyaldinn, Noaman Elkhatib, Mokhtar C. Ismail (2010). “A Computational tool for erosion / corrosion prediction in Oil / Gas production plant.” ICSSST20103rd International Conference on Solid State Science &Technology.

[۳] N.A. Barton (2003). “Erosion in elbows in hydrocarbon production systems: Review document.” Health and Safety Executive.

[۴] S. J .Svedeman (1993). “Experimental study of the erosion / corrosion velocity criterion for sizing multiphase flow lines.” NACE.,  paper No. 02669.

[۵] Y Zhang, B Mclaury, S.A. Shirazi (2009). “Improvements of  Particle Near-Wall Velocity and Erosion Predictions Using a commercial CFD Code Department of  mechanical Engineering.” Journal of Fluids Engineering., vol 131.

[۶] S.A.shirazi (1994). “Threshold Velocities How fast can you flow and still avoid sand erosion problem?.” E/CRC.

[۷] A. Keating (2000). “Numerical Prediction of erosion corrosion in bends.” Department of Mechanical Engineering, The University of Queensland.

[۸] Q. H. Mazumder, S. A. Shirazi and B. S. McLaury (2004). “A MECHANISTIC MODEL TO PREDICT SAND EROSION IN MULTIPHASE FLOW IN ELBOWSDOWNSTREAM OF VERTICAL PIPES.” NACE., paper No. 04662.

[۹] A. Gnanavelu, N. Kapur, A. Neville, J.F. Flores, N. Ghorbani (2011). “A numerical investigation of a geometry independent integrated method topredict erosion rates in slurry erosion.”  Wear 271., 712– ۷۱۹.

[۱۰] Y Zhang, B Mclaury, S.A. Shirazi (2010). “A TWO-DIMENSIONAL MECHANISTIC MODEL FOR SAND EROSION PREDICTIONINCLUDING PARTICLE IMPACT CHARACTERISTICS.” Erosion/Corrosion Research Center Department of Mechanical Engineering The University of Tulsa NACE.,  paper No. 10378.

[۱۱] Xianghui Chen, Brenton S. McLaury, Siamack A. Shirazi (2004). “Application and experimental validation of a computational fluid dynamics (CFD)-based erosion prediction model in elbows and plugged tees.” Computers & Fluids 33 ., 1251–۱۲۷۲.

[۱۲] S. N Shah, S Jain, Y, Zhu (2005). “Coilded Tubing erosion during hydraulic slurry flow.” SPE 89479.

[۱۳] J. Andrews (2005). “Production enhancement from sand management philosophy A Case Study from Statfjord and Gullfaks

.” SPE94511.

[۱۴] M. Bailey, I.L. Blanco and R.S Rosine (2001). “Comparison of computational CFD of erosion in Coiled Tubing on Reel-to- Injector   Flow area.” SPE 121171.

۱- مقدمه

در صنایع نفت و گاز، استخراج از چاه ناگزیر با ناخالصی هایی از قبیل شن، ذرات جامد و مایعات هیدروکربنی و آب همراه است که مشکلات عدیده ای در سیستم های بهره برداری ایجاد می کنند. یکی از مشکلات مهم این مواد همراه سایش است. سایش برای مدت زمان طولانی به عنوان یک منبع ایجاد مشکل در سیستم های تولید و بهره‌برداری هیدروکربن شناخته شده است. بسیاری از خرابی های خطرناک مربوط به زانویی ها، لوله ها، چوک ها و ابزارهای سنجش و کنترل  در سکوهای بهره‌برداری، واحدهای حفاری و دیگر تاسیسات زیردریایی در دهه­های قبل در نتیجه سایش بوده است. این مشکلات و خرابی ها هم شامل هزینه تعویض بخشهای فرسوده شده و هم مشکلات محیط زیستی و مسائل ایمنی می­باشد. تمامی رشته لوله درون چاه در معرض خوردگی و سایش قرار دارد اما بعضی از مکانها که دارای انحراف از مسیر اصلی هستند یا دچار تغییر سطح مقطع می­شوند نظیر چوک ها، زانویی ها، سه راهی ها و شیرهای ایمنی زیرسطحی در معرض خطر فراوانی قرار دارند. و در نهایت اگر سایش در طی فرایند تولید بطور مرتب پایش، پیش بینی و کنترل نشود می تواند موجب مختل شدن و یا حتی بسته شدن و تعطیلی کامل چاه برای یک دوره ی طولانی و یا خسارات جبران ناپذیر جانی و مالی شود.

دانش و آگاهی لازم در مورد میزان سایش در مواد تشکیل دهنده لوله ها و ابزار کنترل موجب انتخاب مواد مقاوم در برابر سایش و طراحی پیکربندی مناسب برای حفاظت لوله ها و تجهیزات در برابر این تهدید بالقوه خواهد بود. در طراحی یک خط لوله یا سیستم بهره برداری ابتدا می بایست میزان سایش مورد بررسی و پیش بینی قرار گیرد تا بواسطه ی آن در مکان های مورد تهدید سایش اقداماتی مثل انتخاب مواد مناسب با سایش مورد نظر، افزایش اندازه لوله ها، جلوگیری از تشکیل و هدایت شن و مایع و … صورت پذیرد.

در برخی موارد زمانیکه نفت و گاز از مخازن دارای مقاومت نسبتا پایین سازند تولید می شود ( کمتر از psia 2000) با کاهش فشار مخزن، ذرات شن می­توانند از سنگ مخزن جدا شده و تعدادی از ذرات همراه با سیالات تولید شوند. این ذرات شن می­توانند سبب سایش خطوط لوله و تجهیزات شده و در نتیجه منجر به توقف تولید شوند و از اینرو ضررهای اقتصادی قابل ملاحظه­ای متوجه تولیدکنندگان نفت و گاز می شود.

در مواردی که در یک سیستم بهره برداری نیازمند افزایش تولید باشیم به دلیل افزایش سرعت سیال پیش بینی سایش در سرعت های بالاتر لازم خواهد بود. که هم اکنون این پروژه در چاه های کنگان، آغار و شانول در حال اجرا می باشد.

به دلایل ذکر شده نیازمند کنترل و پیش بینی پدیده ی سایش هستیم. پیش بینی سایش گاز حامل شن و مایع در جریان چند فازی یک پدیده پیچیده است و در این شرایط چندین عامل بر روی سایش تاثیر گذارند که می توان به سرعت برخورد، زاویه برخورد، اندازه ذرات ، خصوصیات ذرات و مایع، درصد شن ومایع ، شکل ذرات و خصوصیات فلز مورد نظر اشاره کرد. همچنین چندین روش هم جهت جلوگیری از تولید شن و ورود آنها بدرون لوله­های تولیدی وجود دارد که در ادامه در مورد آنها توضیحاتی داده خواهد شد.

فصل دوم:تعریف سایش و خوردگی

۲- تعریف سایش و خوردگی

۲-۱- تعریف سایش:

در یک جمله سایش[۱] به فرایند جدا شدن ماده از سطح فلزات در اثر کنش مکانیکی مثل برخورد ذرات جامد یا قطرات مایع گفته می شود. در شکل (۱) نمای شماتیک از  فرآیند سایش قبل و بعد از برخورد ذرات با سطح فلز آورده شده است. ذرات قهوه ای که می توانند مولکول های سیال یا ذرات و قطرات مایع همراه سیال باشند، در برخورد با سطح فلز موجب از بین رفتن قسمتی از آن شوند.

در سرعت های بالا، سیال به تنهایی نیز می تواند موجب سایش شود البته سایش ناشی از سیال تک فاز آن چنان قابل توجه نیست. برای تجهیزات و ابزار کنترل که در معرض جریان سیال قرار دارند مقدار مشخصی از سایش را به عنوان سایش مجاز تعیین می کنند. به کمترین سرعتی که در آن سایش که سایش از حد مجاز تعیین شده تجاوز کند سرعت بحرانی گفته می شود. در مواردی تولیدات هیدروکربنی خروجی از چاه ها با مخلوط پیچیده ی چند فازی همراه است که این مواد همراه موجب تشدید پدیده سایش و تخریب هر چه بیشتر تجهیزات خواهند شد و در نتیجه سرعت بحرانی را به شدت کاهش می دهد که ممکن است شامل موارد زیر باشد:

هیدروکربن های مایع: نفت، میعانات گازی

هیدروکربن جامد: واکس، هیدرات

هیدروکربن گازی: گاز طبیعی

گازهای دیگر: هیدروژن سولفید، کربن دی اکسید، نیتروژن و غیره.

آب همراه نمک

شن و دیگر ذرات

سایش به عنوان یکی از مهمترین مشکلات موجود در فرایند تولید بشمار می آید. سایش در زانوییها، واحدهای مته زنی، و دیگر تجهیزات سر چاه می تواند اتفاق بیفتد. متغیر های ذاتی پدیده ی سایش استفاده از زانویی ها را در طراحی و توسعه ی تجهیزات تولید هیدروکربن را با مشکل روبه رو ساخته است.

قبل از هر چیز باید عنوان کرد که فشار سیال تاثیر چندانی روی سایش ندارد بلکه می توان از فشارهای کمتر از ۷۰ بار صرف نظر نمود. شکل (۲) که توسط مرکز سایش و خوردگی دانشگاه تولسا[۱] بیانگر این مطلب است که برای شن با اندازه های مختلف در فشارهای بالاتر از ۷۰ بار فشار عامل تاثیر گذار در سرعت بحرانی سایش می باشد و در کمتر از این فشار تاثیری ندارد.

[۱]  Erosion/Corrosion Research Center

[۱]  Erosion

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.