管道完整性管理智能分析辅助决策模型及应用

目前中国石油西南油气田常规的管道完整性管理工作,部分环节分析方法单一,效率低且结果存在较大的主观性;传统的数据分析挖掘方法使得各项数据的综合利用效率不高,工作强度和重复性较大。因此,确保数据的准确性及提高工作效率是增强完整性管理水平的当务之急。(1)通过对高后果区识别、风险评价、完整性管理方案编制等3项业务工作开展数据挖掘分析,明确了每项参数的数据来源,形成了管道完整性管理常规工作数据库;(2)基于卫星地图定位划分、建筑数据矢量化智能分析、管段自动划分等关键技术,在西南油气田首次建立了3项业务工作的智能分析辅助决策模型;(3)搭建了“高后果区智能识别模块”“风险评价可视化分析模块”和“完整性管理方案编制智能文字识别填充模块”,实现了相应功能。应用结果表明：智能分析辅助决策模型可以满足智能分析需求,为管道完整性管理工作带来新的解决方案,推动智能分析决策,提高工作效率和管理水平,为西南油气田的管道完整性管理工作从预防型进一步提升到预知型提供了技术支撑。     

场站安全完整性管理探讨

文章主要分析了安全完整性等级的概念，并对确定所需安全完整性等级的两种主要方法（风险图表法和安全保护层矩阵法）进行了介绍。其中风险图表法是应用最广泛的方法，以中国石油西南油气田公司某场站为例，对其进行安全完整性分析，并采用风险图表法确定其安全完整性等级，以期为今后开展场站完整性管理提出建设性意见。     

输油气站场完整性管理与关键技术应用研究

输油气场站完整性管理目前仍然处于探索研究阶段,其目的是针对不断变化的场站设备设施及运营中面临的风险因素进行识别和技术评价,制订相应的风险控制对策,不断改善识别到的不利影响因素,从而将站场运营的风险水平控制在合理的、可接受的范围内。为此,提出了一套系统、综合的油气站场完整性管理技术方法,重点建立了站场完整性管理框架和流程,阐述了场站风险管理技术（RBI、RCM、SIL）的应用范围,引进并开发了多项场站完整性管理关键技术,包括场站数据库管理技术、后果评估技术、站场内外腐蚀控制技术、站场压缩机故障诊断评估技术、站场管线超声导波检测技术和储气库井的完整性评价方法等,完善了场站完整性管理技术支撑体系,开发了场站风险评估软件（功能分为4个部分：具体设备风险评估、场站数据评估、个体设备风险评估、基本数据分析）,并已在陕京天然气管道所属站场全面推广应用。该技术的推广应用,对于站场完整性管理技术的发展,持续改进、减少和预防站场事故发生,经济合理地保证油气设施安全运行具有重要意义。     

油气田管道完整性管理研究与实践

为保障油气田管道和站场在全生命周期的安全稳定运行,杜绝各类失效事故的发生,中石油上游业务加强了油气田管道和站场的管理,率先启动了油气田管道完整性管理工作。针对油气田管道特点,研发了油气田管道完整性管理体系,该体系以分类管理为基础,风险管理为核心,区域管理为手段,日常管理为支撑,采用数据采集、高后果区识别和风险评价、检测评价、维修维护、效能评价五步流程循环提高完整性管理水平。2015—2018年,以试点工程为载体,配套开展科研攻关,逐步扩大完整性管理应用范围,将"事后被动维修"转变为"基于风险的完整性管理"理念,最终实现提升管道本质安全、降低更新改造费用、提高管理水平的目标。     

集输管道的腐蚀检测与完整性管理实践

集输管道的输送介质成分复杂,多种腐蚀机理并存,集输管网的腐蚀完整性管理一直困扰着企业管理者,制约着油气田企业完整性管理水平整体提高。西南油气田借助于先进的清管检测技术,对集输管道的腐蚀缺陷的检测、识别和管理形成了系统思路,在集输管道的腐蚀缺陷的完整性管理方面做了一些有益的探索。对于在役运营集输管道,在清管现场检测工作中检测出的缺陷及时进行高质量的修复;加大对集输管道阴极保护的检测,管道不宜长期处于＂欠保护＂或＂过保护＂状态运行;加强巡检,及时发现管道泄漏,杜绝事故发生。对于待建拟建新集输管道,强化防腐概念,在工程设计阶段就将腐蚀防护工作一并考虑;强化安全环保意识,注重防腐技术的应用效果。     

浅谈油气田管道完整性管理做法

针对油气田管道的特点和存在的运行风险,中国石油天然气股份有限公司率先在油气田开展了管道完整性管理工作。制定了油气田管道完整性管理"五步法"工作流程——数据采集、高后果区识别和风险评价、检测评价、维修维护、效能评价,提出了以分类分级管理为基础、风险管理为核心、区域管理为手段、日常维护管理为支撑的油气田管道完整性管理做法。通过近几年试点运作,取得良好效果。今后,需要不断探索和完善油气田管道完整性管理理论和技术方法,使完整性管理工作成为提升油气田管道本质安全的重要手段。     

川渝地区天然气集输管网系统的完整性管理

西南油气田分公司采输气管线长度达16000km以上,形成了由原料气、净化气管线组成的多区域复杂管网以及东气"西调、南输、中送"的总体格局。通过不断完善管道完整性管理现场实施方案和作业规程,形成了不同于其他管道公司的多区域复杂集输管网完整性管理实施模式,特别是在含硫集输管道高后果区识别实施模式、原料气和净化气管道的风险评价体系、基于完整性管理的检测评价技术方面形成了自身特色和优势。     

川气东送管道典型站场风险量化评价

川气东送管道是我国东西部地区的天然气管道大动脉,如何针对不同的管线、设备失效规律和特点开展风险量化评价是实施站场完整性管理的基础和关键。针对川气东送管道典型输气站场特点,制定了由风险预评估和检测、RBI、SIL与RCM分析组成的风险量化评价流程。根据站场管道流场模拟结果确定了站场重点检测对象和位置,结合川气东送管道站场的HSE管理目标提出了合理的可接受风险准则。利用建立的风险量化评价流程和方法,对普光首站的278个设备/管道项进行了风险量化评价,合理制定的风险控制与检验计划可有效防止失效事故的发生,从而有效提高川气东送管道站场的安全运行能力和完整性管理水平。     

海底管道完整性管理技术

海底管道是海上油气田的生命线,其运行状况直接关系到海上油气输送的安全。论述了完整性管理技术与海底管道安全的逻辑关系;建立了海底管道完整性管理的体系框架;阐述了海底管道完整性管理的6个环节和5个层次内容;提出国内海底管道完整性管理的研究重点。明确了开展海底管道完整性管理工作的实施路径,为我国海底管道完整性管理提供参考。     

实施管道完整性管理消减线路风险的措施

管道完整性管理是一种以预防为主的管理模式,主要是通过对管道面临的风险因素进行识别和评价,针对性地实施风险减缓措施,将风险控制在合理、可接受的范围内,使管道始终处于可控状态,预防事故发生,保证管道安全,经济地运行。文章在分析了中国石油管道公司长春输油气分公司所辖管道线路风险的基础上,探讨了运用管道完整性管理理念和手段控制管道线路风险的具体做法:实施管体缺陷修复,加强管道巡护,保证管道运行压力平稳调整,做好应急准备,预防打孔盗油案件发生,加强对第三方施工管控。     

管道完整性管理在中国应用10年回顾与展望

管道完整性管理是继风险管理之后管理方式的变革,该理念10年前开始在中国传播,引起了中国油气管道管理方式的变革。为此,回顾并总结了全球及中国油气管道完整性管理发展历程,详述了管道完整性管理的各步骤工作内容及技术研究进展,展望了管道完整性管理未来的发展方向。结论指出：①管道完整性管理领域需要进一步拓展,要覆盖管道站场、燃气管网、集输管网、海底管道、储气库设施、LNG接收站等对象;②完整性管理专项技术有待于进一步深化研究,包括定量风险评价技术,管道内检测技术,有限元模拟技术,泵机组、压缩机组在线检测与故障诊断技术,失效分析技术等;③较之于以前的管理模式,完整性管理是一种新的管理理念,其核心思想是提前预防,在未出事故前,采取预防性措施进行治理,保障油气管道安全运行。所得出的认识和结论,为中国油气管道完整性管理技术研究指明了方向。     

城镇燃气管网完整性管理体系研究与实践

城镇燃气管网输送介质具有高压、易燃、易爆的特点,并且大多数都位于人口密集的区域,一旦发生泄漏,则后果相当严重。为了提高城镇燃气管网的安全运行水平,通过对国外相关法规标准开展调研与适用性分析,借鉴国内外天然气长输管道完整性管理所取得的成功经验,分析了城镇燃气管网与天然气长输管道的共性和差异性,由此确定了城镇燃气管网完整性管理的体系结构和主要内容,并基于中国石油天然气股份有限公司完整性管理体系建设实践的成果,开展了体系验证和改进。研究结果表明：①完整性管理是保障燃气管网安全运行的有效手段;②城镇燃气管网完整性管理主要包括数据采集与管理、风险评价、泄漏管理、检测与评价、维修维护、考核与效能评价等6个关键环节;③城镇燃气管网完整性管理工作的落实需要法规标准、体系文件、支持技术、系统平台和组织机构等5个支持要素;④应根据不同的压力等级来确定完整性管理工作的重点;⑤完整性管理体系文件应纳入到QHSE体系,将数据管理作为体系文件建设的重要环节,将体系文件内容固化到信息系统;⑥应对完整性管理体系进行持续改进。结论认为,该研究成果可以为城镇燃气企业开展完整性管理工作提供借鉴和参考。     

油气藏型储气库地质体完整性内涵与评价技术

地下储气库(以下简称储气库)全生命周期完整性管理已成为其长期安全有效运行的重要保障,目前我国油气藏型储气库完整性及其评价技术以地面设施和注采井为主,地质完整性评价对象与概念不明确且缺乏系统的评价技术。为此,在总结相关研究成果的基础上,提出了以储气地质体为评价对象的地质体完整性概念,建立了油气藏型储气库地质体完整性评价技术体系,并以新疆呼图壁储气库为实例开展了储气库地质体完整性评价。研究结果表明:①储气库地质体完整性是指在储气库运行过程中,储气地质体各组成部分能够满足运行要求、安全经济地完成季节与应急调峰任务的各项性能指标的完整程度,其内涵是在储气库运行生命周期内,地质体的储层以及盖层、断层和圈闭可以为用户持续稳定提供气量,并保证储气库安全运行,其核心是在储气库运行生命周期内保持天然气存储的可靠性、安全性和经济性的程度;②地质体完整性评价技术体系由圈闭有效性、盖层完整性、断层稳定性、储层稳定性4项评价技术构成;③评价结果显示,呼图壁储气库具有提高上限压力扩大调峰气量的潜力。结论认为,油气藏型储气库地质体完整性评价技术体系的建立,健全了储气库完整性评价技术系列,对油气藏型储气库长期安全有效...     

基于模糊Bow-tie模型的城镇燃气管道泄漏定量风险评价

燃气管道事故一旦发生后果大多比较严重。为全面分析燃气管道风险的前因后果,确定重点维护和监控的管段区域,引入了Bow tie模型,将管道泄漏的故障树与事件树统一到一起对燃气管道进行定量风险评价。采用模糊集相关理论与专家评价相结合的方法得出管道泄漏的模糊可能值;然后基于模糊层次分析法确定管道泄漏后果因素的权重系数;再通过矩阵乘法求得泄漏后果值。以某段燃气管线为案例,全面识别出各风险因素,量化得到管道各泄漏后果事件的风险值。实际应用结果表明：①该方法可快速合理地评判出管道系统的相对风险大小;②三角模糊数与层次分析法的应用减少了传统评价中主观及模糊因素产生的评价偏差,使得评价结果更接近客观实际;③依据评价结果制订有针对性的预防维护措施,能够实现有限维护资源的合理配置,保障燃气管道的安全可靠运行。     

基于GIS及耦合协调原理的长输管道山洪泥石流风险性评价

山洪泥石流是影响山区长输油气管道安全运营的主要地质灾害,开展长输油气管道山洪泥石流灾害风险评价有助于预防和减轻其所造成的损失。为此,以兰成渝长输油气管道广元段为例,基于耦合协调原理,将风险评价总系统分解为管体和自然环境2个子系统,前者包括埋深、夹角(管体与斜坡单元夹角)、壁厚、缺陷密度、位置(管体距斜坡单元距离)共5个指标,后者则包括坡向、坡度、高程、植被覆盖指数、年平均降水量、高差、地形剖面曲率、距断层距离、地质岩性等9个指标,利用熵权法确定了不同指标的权重,进而结合GIS技术构建系统耦合协调模型,确定了该区长输管道的风险等级。研究结果表明:①耦合协调度与风险度具有较好的一致性;②研究区南部区域管道的风险度和耦合度均偏高,该区的自然环境、地质构造和气候变化更易诱发山洪泥石流自然灾害;③管体子系统中的缺陷密度、自然环境子系统中的归一化植被指数(NDVI)分别占最大权重,广元段管道应加强管体损坏与植被变化监测。结论认为,该评价方法能迅速而准确地反映现场实际情况,可以较好地应用于管道风险评价。     

基于腐蚀速率预测的管道安全运行技术研究

腐蚀是造成管道油气泄漏和失效事故的重要因素。腐蚀速率是管道阴极保护效果评价准则,也是制定管道维修计划和内检测周期的依据。我国长输管道已全面、强制实施完整性管理,确定管道腐蚀速率已成为完整性管理的一项重要工作。文中阐述了国内外广泛应用的腐蚀速率计算方法的适用范围和应用条件,包括试验法、NACE经验值、数学分析方法和基于内检测技术的完整性评价法。介绍了应用腐蚀速率在保障管道安全运行和延长管道使用寿命方面的实践案例和应用效果。针对管道管理者选择科学、适用的腐蚀速率计算方法,提出选用原则和使用建议,有助于提升我国管道安全管理水平和腐蚀防护工作规范化。     

现役油气管道安全性评价研究现状

油气管道在运行过程中,难免受到初始安装不当、地质环境变化、油气中有害介质、海水冲蚀以及渔业捕捞等的影响,从而造成各种损伤和缺陷。正确评价各种损伤和缺陷对管道强度、寿命以及安全性的影响,对于保障油气管道的安全运行,避免经济损失和对生态环境的破坏,具有非常重要的现实意义。文章列举了国内外油气管道由安全隐患造成的事故及其后果,分析了影响现役油气管道安全性的主要因素,综述了国内外对现役损伤管道强度和寿命的评价准则、止裂判据以及地质灾害对油气管道安全性影响的研究成果。     

天然气公司输气站场完整性管理解决方案

为了对我国天然气管道系统中的输气站场设备进行完整性管理,使其处于安全、可控的运行状态,介绍了输气站场现有的基于风险的检验、以可靠性为中心的维护及安全完整性分级3种完整性管理方法及其执行步骤,针对输气站场动设备、静设备的完整性管理特点形成了适合天然气分公司实际情况的输气站场完整性管理解决方案,该方案包括1个总则文件、8个程序文件和21个作业文件共30个文件,并建议增加安全完整性分级管理内容等输气站场完整性管理的持续改进措施。