دانشگاه شیراز

واحد بین الملل

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی مواد

(گرایش شناسایی و انتخاب مواد مهندسی)

انتخاب مواد لوله های درون چاهی وتسهیلات سرچاهی در چاه های میدان های گازی ترش

استاد راهنما:

دکتر سیروس جوادپور

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

هدف از انجام این پروژه تعیین نوع آلیاژ مناسب جهت ساخت لوله های درون چاهی به منظور استفاده در میدان گازی ترش مشابه با سیال میدان گازی گشویی جنوبی می باشد. آلیاژهای مورد استفاده در این شرایط با توجه یه خوردگی های داخلی و خارجی همواره در معرض از کارافتادگی و پیدایش عیوب می باشد. بر مبنای روش انتخاب ماد اشبی ارتباط متقابل بین فاکتورهای عملکرد، ترکیب شیمیایی، ریزساختار، خواص فیزیکی و مکانیکی و فرآیند تولید از جمله اصول اساسی انتخاب مواد می باشد. با توجه به مشخصات کاربری لوله ها در بخش درون چاهی و الزامات طراحی، شکل مورد نظر لوله می باشد که توسط فرایند اکستروژن و بصورت بدون درز تولید شده و این انتخاب با توجه به نوع عملکرد این قطعه که بمنظور استحصال نفت و گاز موجود در حوضچه زیرزمینی است مورد استفاده قرار می گیرد. در این پروژه نرم افزار IMS[1]بر مبنای یک بانک اطلاعاتی مشتمل بر 1500 آلیاژ بر مبنای استانداردهای مرجع ISO[2]، API[3]، NACE[4]، با دو قابلیت جستجو به منظور “انتخاب مواد” و “پیشنهاد عمومی” توسظ برنامه نویسی در محیط نرم افزارهای Access و Visual Basic برای سیستم های ترش تهیه شد. در روش انتخاب مواد، مقاومت به خوردگی آلیاژهای مختلف در شرایط متفاوت دما، فشار، فشار جزیی H₂S و CO₂، میزان یون کلر، مقدار PH و نوع سیال ارزیابی می گردد. و سپس آلیاژ بر مبنای یکی از سه روش “مواد از پیش تایید شده”، “مواد تایید شده بر پایه ی آزمایشات مشخص” و “اطلاعات میدانی” انتخاب می گردد. شرایط محیطی سیال میدان گازی گشوی جنوبی در نرم افزار وارد شد و سوپرآلیاژ پایه نیکل بر مبنای نرم افزار انتخاب شد. همچنین بمنظور بررسی کاربری نرم افزار فوق و عملکرد آلیاژ انتخابی علاوه بر آزمایشات ترکیدگی تنشی سولفیدی[5] و خسارات هیدروژنی[6]، آزمایش کشش با نرخ کرنش کم[7]نیزدر محیط هایی با درصدهای متفاوت فشار جزیی H2S، CO2 و میزان یون کلر بر روی سوپر آلیاژ پایه نیکل انجام شد. در ادامه، یک نمونه از آلیاژ API 5CT L80 type I که به انتخاب نامناسب به عنوان لوله ی درون چاهی در یک چاه گازی ترش مورد استفاده قرار گرفته و دچار عیب گردیده بود نیز مورد بررسی و آنالیز خوردگی قرار گرفت.

فهرست مطالب

عنوان صفحه

فصل اول

مقدمه. 2

فصل دوم

تئوری و مروری بر تحقیقات گذشته. 4

2-1- تقسیم بندی انواع خوردگی و مکانیزمها 4

2-1-1- خوردگی عمومی.. 4

2-1-2- خوردگی موضعی.. 5

2-1-2-1- خوردگی حفره ای.. 5

2-1-2-2- خوردگی شیاری.. 7

2-1-2-3- خوردگی رشته ای.. 9

2-1-3- خوردگی گالوانیک…. 10

2-1-4- خوردگی محیطی.. 10

2-1-4-1- ترکیدگی خوردگی تنشی (SCC) 11

2-1-4-1-1- شکل ترکها 11

2-1-4-1-2- اثرات تنش…. 13

2-1-4-1-3- زمان شکست… 13

2-1-4-1-4- فاکتورهای محیطی.. 15

2-1-4-1-5- فاکتورهای متالورژیکی.. 15

2-1-4-2- خسارتهای هیدروژنی (ترک برداری ناشی از وجود هیدروژنHIC ) 16

2-1-5- خوردگی در اثر سیال.. 17

2-1-5-1- خوردگی سایشی.. 18

2-1-5-2- برخورد 18

2-1-5-3- خوردگی حفره زایی.. 19

2-1-6- خوردگی بین دانه ای.. 20

2-1-7- آلیاژ زدایی 20

2-1-8- خسارت های حبابی.. 21

2-1-9- خوردگی سوهشی.. 21

2-3- سیستمهای ترش ، الزامات و استاندرادها 22

2-3- انواع خوردگی درچاه های نفت وگاز 25

2-3-1- خوردگی ناشی از اکسیژن.. 27

2-3-1-1- چاه های نفت… 27

2-3-1-2- لوله های حفاری.. 27

2-3-1-3- تجهیزات سرچاهی.. 28

2-3-2- خوردگی ناشی از CO₂28

2-3-2-1- چاه های گازی.. 31

2-3-3- خوردگی ناشی از H₂S. 32

2-3-3-1- چاه های گازی.. 35

2-3-3-2- تجهیزات سر چاهی.. 35

2-4- روشهای محاسبه نرخ خوردگی و مدلهای آن.. 35

2-4-1- مدل M-506(Norsok) 36

2-4-2- مدل Dewaard (1975) 37

2-4-3- مدل Dewaard (1993&1995) 38

2-4-4- مدل Dewaard , Lotz , Dugstad (1995) 39

2-4-5- مدل and Hailey(1993) Boros ، Wright ،Efird.. 39

2-4-6- مدل Kanwar & Jepson (1994) 40

2-4-7- مدل Kanwar (1994) 40

2-4-8- مدل (Bhongale 96) Gopal ، Bhongale ، Jepson.. 41

2-4-9- مدل (1996) Gopal ، Kang ، Stitzel ، Jepson.. 42

2-4-10- مدل Gray. 42

2-4-11- مدل Nesic(1995) 42

2-4-12- مدل (2003) Nesic ، Lee ، Brown (خوردگی چندفازی CO₂در حضور مقادیر کمی از H₂S ) 43

2-4-13- مدل (2004) dewaard ، Nesic ، George. 44

فصل سوم

انتخاب مواد. 46

3-1- مقدمه. 46

3-2- شرایط سیال در میدان گازی گشوی جنوبی.. 47

3-3- نقشه چاه (نحوه بکارگیری لوله های درون چاهی ) 51

3-4- تهیه و ارائه نرم افزارانتخاب مواد (IMS) برمبنای متدولوژی اشبی، استاندارد ها و مراجع 52

3-4-1- بررسی محدودیتها 56

3-4-2- معرفی نرم افزار 57

3-4-2-1- روش انتخاب مواد. 60

3-4-3- ارزیابی خوردگی درشرایط سیال گشوی جنوبی.. 66

3-4-3-1- انتخاب آلیاژ برای شرایط در تماس مستقیم با سیال.. 66

3-4-3-2- انتخاب آلیاژ برای شرایطی که در تماس مستقیم با سیال نمی باشد. 70

فصل چهارم

روش تحقیق.. 73

4-1- مقدمه. 73

4-2- بررسی های میدانی.. 74

4-3- بررسی خواص آلیاژ انتخابی.. 76

4-3-1- بررسی ترکیب شیمیایی.. 76

4-3-2- بررسی خواص مکانیکی.. 76

4-3-3- محیط آزمایش…. 76

4-3-4- آزمایش SSR (Slow Strain Rate) 77

4-3-4-1- آماده سازی نمونه ها 78

4-3-4-2- شرایط مکانیکی آزمایش…. 79

4-3-4-3- تجهیزات آزمایش…. 80

4-3-4-4- نتایج آزمایش…. 80

فصل پنجم

نتایج وبحث… 82

5-1- بررسی های میدانی.. 82

5-1-1- بررسی فرایند ساخت… 82

5-1-2- تعیین نوع آلیاژ 85

5-1-2-1- بررسی خواص مکانیکی.. 85

5-1-2-2- بررسی ترکیب شیمیایی.. 85

5-1-2-3- بررسی عملیات حرارتی.. 86

5-1-2-4- خواص آلیاژ L80 type I براساس استاندارد API 5CT. 89

5-1-3- بررسی خوردگی.. 89

5-2- نتایج آزمایش های خوردگی برروی آلیاژ انتخابی.. 94

5-2-1- ترکیب شیمیایی.. 94

5-2-2- خواص مکانیکی.. 94

5-2-3- آزمایش SSR.. 95

5-3- بررسی نتایج.. 95

فصل ششم

نتیجه گیری.. 101

نتیجه گیری.. 101

منابع و مراجع.. 103

مقدمه

بررسی مقاومت به خوردگی در لوله های فولادی مورد استفاده در ساخت تجهیزات از قبیل خطوط لوله[1]، لوله های درون چاهی[2]، تجهیزات سرچاهی[3]در مجموعه مخازن گازی ترش و همچنین انتخاب آلیاژ مقاوم به خوردگی ازاهمیت بالایی برخوردار است .

برای دانلود متن کامل پایان نامه اینجا کلیک کنید

لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       

:: بازدید از این مطلب : 748