Строительство нефтяных и газовых скважин включает в себя множество стадий и требует проведения высококвалифицированных работ по сооружению объектов инфраструктуры для добычи. Это касается как обустройства самого месторождения, так и обеспечения транспортировки полезных ископаемых. Какие решения для сокращения времени и сведения к минимуму аварийности производства предлагают сегодня компании рынку нефти и газа?
Компания 3М - международная производственная корпорация с более чем 60-летним опытом работы в нефтегазовой индустрии, объединяющая более 30 бизнес-направлений в области электроники, энергетики, здравоохранения, безопасности, промышленности и др. Объем продаж компании 3М составляет 31 млрд долл. США в год, штат сотрудников насчитывает 89 тыс. человек более чем в 70 странах мира.
Этапы обустройства месторождения включают в себя такие стадии как: подготовка кустовой площадки, ее выравнивание, строительство дорог и мостов для подъезда к месту строительства скважин, обустройство соответствующей инфраструктуры, обеспечение подачи электроэнергии. Все эти задачи сопряжены с использованием большого количества металлических конструкций, которые также необходимо соответствующим образом подготовить. При этом, в такой области, как добыча нефти и газа, когда период, отведенный на выполнение подготовительных работ, ограничен во времени из-за сложных климатических условий и трудностей с доставкой оборудования к месту проведения работ, скорость проведения работ играет решающее значение. Из этого следует необходимость сведения к минимуму времени, затрачиваемого на подготовку металлических поверхностей к монтажу, при этом качество работ не должно падать. Когда скважина построена и дает много нефти, необходимо обеспечить бесперебойную подачу этой нефти на пункты сбора и подготовки для дальнейшей ее транспортировки потребителю. Кустовые трубопроводы зачастую приходится ремонтировать ввиду порывов, чтобы предотвратить существенный ущерб окружающей среде и обеспечить поставки нефти. Зачистка и подготовка поверхностей трубопроводов для сварки должна быть в этом случае выполнена максимально качественно, чтобы предотвратить порывы в будущем и обеспечить экологически чистую непрерывную добычу.
Операции шлифовки и подготовки металлических поверхностей присутствуют на всех этапах строительства скважин и обустройства месторождений нефти и газа. Скорость обработки таких поверхностей и качество их подготовки для дальнейших работ имеют решающее значение, так как в нефтяной промышленности любая нештатная ситуация грозит перерасти в катастрофу регионального масштаба.
Для выполнения самых разнообразных задач компания 3М предлагает рынку нефти и газа самые современные абразивные технологические решения, которые позволяют в разы сократить время на создание и обустройство скважин, свести к минимуму аварийность при производстве работ, при добыче и транспортировке полезных ископаемых, повысить надежность работы оборудования для скважин и ускорить сроки его ремонта.
Абразивные материалы 3M™ Cubitron™ II с изобретенным и запатентованным компанией 3М керамическим зерном точной формы 3M™ позволяют за меньшее время и c меньшими усилиями обработать металлическую поверхность любой сложности. В семейство 3M™ Cubitron™ II входят следующие продукты: фибровые, лепестковые, зачистные и отрезные круги на бакелитовой связке и шлифовальные ленты.
РИС. 1. Керамическое зерно точной формы 3M™ под микроскопом
Уникальность данных абразивных материалов заключается именно в керамозерне, из которого они состоят. Обычное керамическое зерно и микрочастицы, из которого оно состоит, имеют неправильную форму, при шлифовке обычное оно «вспахивает» обрабатываемую поверхность, создавая зарезы и генерируя избыточное тепло. Керамическое зерно точной формы 3М™ состоит из оксида алюминия, но в отличие от обычного зерна, имеет микрокристаллическую структуру, которая позволяет ему всегда оставаться острым.
Идентичные друг другу пирамидальные абразивные зерна закреплены между собой керамической связкой, которая при спекании приобретает особую прочность, предотвращая разрушение абразивного зерна при сильных нагрузках. В то же время в процессе шлифовки по мере износа абразивного зерна отработавшие микрочастицы откалываются в местах соединения друг с другом, постепенно открывая новые микрочастицы с острыми режущими кромками. Такой механизм «самозатачивания» обуславливает высокую агрессивность и длительный срок службы абразивных материалов. Круги 3M™ Cubitron™ II продолжают шлифовать вплоть до полного истирания абразивного слоя, не снижая темпов.
Главный фактор при работе с металлом - это его нагрев. При длительной шлифовке возможен перегрев поверхности и ее деформация. Работая как резцы, зерно точной формы 3М™ обеспечивает более гладкую поверхность и позволяет избежать деформации поверхности из-за ее перегрева при шлифовке. Необычная структура и материал абразивного зерна также снижает концентрацию вредной пыли в воздухе после завершения шлифовальных работ. Если говорить точнее, при шлифовке поверхности кругами с керамическим зерном точной формы 3М™ образуется не мелкодисперсная пыль, а стружка, которая моментально оседает на пол и не подвергает риску оператора.
РИС. 2. Обычное керамическое зерно под микроскопом
Абразивы с керамическим зерном точной формы 3М™ могут успешно применяться для обработки без сильного перегрева любых металлов и сплавов - от алюминия и меди до нержавеющей стали и титана. Их использование в разы экономит время и силы работника - при меньшем нажиме абразивы снимают больше металла. Лабораторные исследования показали, что фибровые шлифовальные круги с зерном точной формы 3М™ удаляют столько же металла при силе нажима 6 кг, как и другие круги при силе нажима 10 кг. Кроме того, при той же силе нажима эти круги удаляют на 40% больше металла, чем любые другие. В итоге - повышается количество обработанных деталей меньшим количеством кругов независимо от силы нажима.
РИС. 3. Зачистка сварного шва фибровым кругом 3М™ Cubitron™ II
Широкая линейка абразивных материалов 3М™ Cubitron™ II позволяет выполнять большой спектр работ. Если говорить об операциях, применяемых в нефтегазовый промышленности, то здесь их возможности очень широки. Например, фибровый круг с керамическим зерном точной формы 3M™ может использоваться и при удалении старых покрытий или ржавчины, зачистной круг может применяться при обработке сплава карбида вольфрама, активно использующегося для создания сверл, фрез, долот для бурения скважин. При подготовке поверхности при ремонте трубопроводов круги не оставляют после себя так называемых «прижогов», из-за которых при нанесении защитных материалов на трубу металл в месте обработки «зацветет».
РИС. 4. Очистка поверхности от ржавчины кругом Scotch-Brite™ Clean&Strip
РИС. 5. Удаление цветов побежалости листом Scotch-Brite™ 7447
Применение абразивных материалов семейства 3М™ Cubitron™ II c керамическим зерном точной формы 3М™ действительно позволяет ускорить процесс работ по сооружению объектов инфраструктуры для добычи, переработки и транспортировки нефти и газа.
Контакты ЗАО «3М Россия»
Центральный офис и Технологический Центр
121614, Москва, ул. Крылатская, 17/3 БЦ «Крылатские Холмы»
Тел: +7 495 784 7474 (многоканальный)
Тел: +7 495 784 7479 (call-центр)
Факс: +7 495 784 7475
Автор: Кошелев Д.П., Старший инженер технического департамента, ЗАО «3М Россия», Малышева С.Ф., Старший специалист по маркетингу, отдел абразивных материалов, ЗАО «3М Россия», Папков С. П., Старший инженер, отдел материалов для нефтегазовой промышленности, ЗАО «
