Ученые НИТУ «МИСиС» по заказу одной из крупнейших в мире металлургических компаний — ПАО «Северсталь» разработали новый сплав «Северкор» для нефтепроводов, который позволит снизить экологические риски нефтедобычи и повысить ее эффективность.
Необходимость разработки нового сорта стали обусловлена особенностями технологии разработки нефти на российских месторождениях. Действующие нефтепромысловые трубы работают в условиях постоянного контакта с коррозионноактивной водоэмульсионной смесью нефти и концентрированных солевых растворов. Это приводит к коротким срокам их эксплуатации (около 2 лет) и непрогнозируемым авариям, которые часто сопровождаются загрязнением обширных территорий.
Ученые НИТУ «МИСиС» предложили инновационную технологию получения рулонного проката для производства коррозионностойких промысловых труб с улучшенными механическими характеристиками. Новая марка стали «Северкор» позволит существенно снизить экологические риски и эксплуатационные затраты при добыче нефти, в том числе на труднодоступных месторождениях Западной Сибири, где ремонт и замена труб осложнены условиями их доставки, а состав углеводородного сырья обуславливает повышенный уровень коррозионного износа.
«Новая технология производства проката для изготовления прямошовных нефтепромысловых труб обеспечивает их повышенную коррозионную стойкость и хладостойкость, — рассказывает один из разработчиков проекта, научный сотрудник НИТУ „МИСиС“ Александр Комиссаров. — Нашей основной задачей стала разработка новых схем легирования (добавления в состав материалов примесей для улучшения свойств основного материала), обеспечивающих необходимый структурно-фазовый состав стали при производстве рулонного и листового проката».
Ученые НИТУ «МИСиС» рассчитали условия комплексного микролегирования расплава стали такими элементами, как хром, медь и никель, чтобы получить необходимые свойств. Введение этих металлов в жидкую сталь позволяет регулировать состав коррозионно-активных неметаллических включений в стали, тем самым уменьшая их негативное влияние на ее свойства.
По мнению разработчиков, полученный по новой технологии НИТУ «МИСиС» стальной прокат позволит существенно снизить как эксплуатационные затраты, так и экологические риски нефтедобычи. Кроме того, изготовление труб сварным способом (а не, например, бесшовным) поможет снизить их стоимость и повысить эффективность нефтедобычи.
По словам Александра Комиссарова, технология весьма конкурентоспособна по мировым меркам. Уже в этом году разработчики намерены получить международный патент, а в будущем планируют выдавать гарантию минимум на двукратное увеличение срока эксплуатации труб, полученных с использованием разработанной технологии.
В рамках проекта в НИТУ «МИСиС» разработано несколько перспективных концепций стали, проведена серия экспериментальных плавок и выплавка опытной партии на предприятиях «Северстали», после чего образцы «Северкора» успешно прошли коррозионные испытания. Готовится к запуску полномасштабные опытно-промысловые испытания трубопровода из новой стали на западносибирских нефтяных месторождениях компаний Лукойл, Газпромнефть, Иркутской нефтяной компании.
Старший менеджер дирекции по техническому развитию и качеству ПАО «Северсталь» Евгений Федотов отметил, что высокие требования к чистоте стали и однородности структуры в совокупности с уникальной концепцией легирования потребовали решения сложных, отчасти противоречивых технологических задач, с чем мы успешно справились. Результаты лабораторных испытаний показали, что мы нашли верное решение. Мы подготовили образцы труб из Северкора для проведения опытно-промышленных испытаний и подтверждения повышенной коррозионной стойкости новой марки в сравнении с аналогами в условиях реальных нефтепромыслов. Испытания в реальных условиях позволят подтвердить высокие характеристики новой стали и предложить клиентам готовое уникальное решение.
