Using Electrochemical Noise Technique in Studying the Corrosion Behavior of Carbon Steel in Oil-Field Waters

تستخدم تقنية التموجات الكهروكيميائية بالصناعة كطريقة غير هدامة لقياس التآكل. فبواسطة هذه التقنية نستطيع التمييز بين التآكل العام والتآكل النقري والحماية بالمثبطات وكذلك التمييز بين بداية نشأة التآكل النقري ومراحله المتطورة كما أنها تلعب دوراً رئيسياً في تحديد التآكل النقري في المرحله الأولى من نشأته. تم في هذا المشروع نقل تقنية التموجات الكهروكيميائية بنجاح لمختبرات التآكل في دائرة إنتاج البترول التابع لمركز أبحاث ودراسات البترول في معهد الكويت للأبحاث العلمية. يتم في وحدات مناولة المياه ضخ المياه التكوينية والمياه الخارجة من الوحدات النفطية في آبار النفط بعد المعالجة لكي ترفع الضغط داخل البئر النفطي لإنتاج المزيد من النفط. بما أن هذه المياه تساعد على التآكل فمن المهم استخدام مثبطات التآكل لتقليل أو الحد من تآكل الحديد الكربوني في الخزانات والأنابيب النفطية. لقد تم دراسة ثلاثة أنواع من المثبطات (QCI 807M, QCI 150, QCI 810) في المياه الأنفة الذكر في هذا البحث كما تم تحديد التركيز الحرج لكل منها. وذلك باستخدام تقنية التموجات الكهروكيميائية (EN) والتقنيات الكهروكيميائية الأخرى كما تم تحديد كفاءة المثبطات. نتيجة للتآكل النقري أعطت تقنية المقاومة الخطية (LPR) استنتاجات خاطئة عن أفضل تركيز ممكن استخدامه للمثبط وبينت العينات المتآكله بالتآكل النقري على أنها عينات محمية على الرغم من أن التآكل النقري أخطر من التآكل العام (المنتظم) فهو يسبب التسرب وقت أسرع من التآكل المنتظم. لقد أثبتت النتائج أن تقنية EN أكثر دقة من تقنية LPR في تحديد أفضل تركيز ممكن استخدامه للمثبط ونتائجها متوافقة مع نتائج المجهر ذو المسح الإلكتروني (SEM) في تحديد التآكل النقري.

The Electrochemical Noise (EN) technique is used in industries as nondestructive method of corrosion monitoring. The technique can differentiate between general corrosion, pitting corrosion and inhibition, as well as between pit nucleation, and meta-stable and stable pitting and thus, can play a major role in detecting pitting corrosion at earlier stages. In this project EN technique is successfully established in the corrosion lab in the petroleum production department (PPD) in PRSC/KISR to serve the corrosion projects in oil field sector. In water injection plants, aquifer and effluent waters are injected into oil reservoirs to improve oil recovery by increasing pressure in the reservoirs. Since these waters are corrosive, then it is very important to use inhibitors in order to reduce the corrosion for the carbon steel (CS) tanks and pipelines. The performance of three different corrosion inhibitors (QCI 807M, QCI 150, QCI 810) used in Minagish oil field aquifer and effluent waters was studied in this work, and their critical concentration level was found. The performance of inhibitors was studied by electrochemical noise (EN) technique and other electrochemical techniques, and their inhibitor efficiency was calculated. Due to pitting corrosion, the linear polarization resistance (LPR) technique gave a misleading conclusion about the best concentration of an inhibitor and showed the samples with pitting corrosion as the most inhibited ones. Pitting corrosion is more dangerous than uniform corrosion and it can cause leaking faster than the uniform corrosion. EN technique is more precise in distinguishing the best inhibitor concentration than the LPR technique, thereby matching with the scanning electron microscopy (SEM) results in identifying the pitting corrosion.