国产化FSM设备在高含硫气田输气管道上的应用

FSM即电指纹法腐蚀监测,是一种基于电位列阵的金属管道/压力容器的在线腐蚀监测技术。针对进口FSM价格较高、购买配件周期长、检测精度低等问题,有针对性地进行了国产化FSM在线监测系统研发,在牵扯效应的消除与数据处理系统的提升等方面做了一定改进与创新,并进行了现场应用;同时结合超声波测厚技术验证了国产化FSM设备在高含硫气田输气管道上的检测结果的可靠性,结果表明:国产化FSM设备测量的管道壁厚和常规的超声波测厚仪测量的管道壁厚具有一致性,其相对精度在±1.0%以内,测量结果具有可信性。在全周向腐蚀监测的管道范围之内,电场指纹法不仅监测到了管道的均匀腐蚀和局部腐蚀,而且能定位各局部腐蚀发生的具体位置。     

高含硫气田腐蚀特征及腐蚀控制技术

我国高含硫气藏H₂S、CO₂含量高,还伴随有大量的气田水,开发过程中腐蚀问题非常突出。为此,分析了高含硫气田的腐蚀特征,展示了该类气田开发在材料选择与评价、缓蚀剂防腐技术、腐蚀监测与检测技术等方面的进展：①提出了镍基合金评价方法、双金属复合管及其焊缝抗环境应力开裂试验方法和耐蚀性能评价程序、缓蚀剂筛选评价程序;②研发的专利缓蚀剂CT2- 4水溶性环空保护液体系能实现对套管内壁和油管外壁的有效保护,CT2-19缓蚀剂、地面管线清管器预膜技术和缓蚀剂连续加注技术较好地控制了湿气密闭输送系统内的腐蚀;③FSM、氢探针技术、电化学噪声技术等腐蚀监测新技术在研究点蚀、缝隙腐蚀和氢致开裂等方面具有独特的优势。最后提出在高含硫气田开发设计时,就应全面引入腐蚀控制设计和腐蚀监测体系,从腐蚀控制技术的集成与优化入手,形成高含硫气田整体防腐方案,建立数字化腐蚀数据管理系统和数据库,全面跟踪评价缓蚀剂效果,从而实现腐蚀控制的整体设计和完整性管理。     

高含硫气田集输系统腐蚀和腐蚀控制

系统地分析和研究了世界上部分国家典型高含硫气田集输系统防腐的成功经验。结合我国川东渡口河、罗家寨等高含硫气田具体情况,较为深入地论述了高含硫气田集输系统与普通气田或低含硫气田集输系统不同的工艺和技术特征,以及由环境和这些工艺、技术特征所确定的集输系统中集输管网和设备的腐蚀及防腐蚀工艺技术。从理论上,对腐蚀、缓蚀处理,气体流速和腐蚀之间的关系进行了研究。对我国第一个高含硫气田——川东渡口河气田开发建设及初步设计提出了实施意见和方案。     

普光气田地面集输系统腐蚀监测及控制体系

为了对普光高酸性气田实施有效的内腐蚀控制及监测,针对普光集输系统湿气混输工艺的特点,结合质量法、电阻法、线性极化法、FSM电子纹法等多种在线腐蚀监测技术,采用缓蚀剂预涂膜、连续加注、批处理等腐蚀控制工艺,辅以管道内腐蚀检测及化验分析技术,合理选择腐蚀监测点、缓蚀剂加注点及化验分析取样点,利用综合分析的方法,对普光气田地面集输系统实施了综合的内腐蚀监测及控制,建立起了完善的腐蚀监测及控制体系。该体系运行1年多来,已累计更换腐蚀挂片6次,进行了2次全管网的管道内腐蚀监测（智能清管）。实测数据显示：普光气田地面集输系统年腐蚀速率有效地控制在0.076 4 mm/a以下,确保了集输系统的安全平稳运行。     

高含硫气田集输系统腐蚀及其控制措施研究

本文围绕高含硫气田集输系统的腐蚀防控议题进行了探讨,概述了集输系统的主要工艺,然后分析了高含硫气田集输系统发生腐蚀的原理,最后提出了集输系统腐蚀的防控措施,供相关人士参考。     

高含硫长距离集输管道腐蚀监测技术研究

高含硫气田在开发过程中,管道腐蚀是一个非常突出的问题,特别是长距离湿气集输管道,不同管段腐蚀程度差异很大,仅仅在管道的始末段设置腐蚀监测点很难全面有效地获得管道腐蚀的真实情况。通过对天高线B段管道流体特性模拟分析,研究影响管道腐蚀的主要因素,确定管道严重腐蚀的部位,为长距离集输管道腐蚀监测方法和位置的设置提供依据。通过与目前油气田使用比较成熟的非插入式在线腐蚀监测技术进行对比,本试验在腐蚀监测系统中增设了超声导波监测技术。1年的腐蚀监测试验结果表明,完善后的在线腐蚀监测系统使腐蚀监测信息更加全面有效。     

无线硫化氢监测系统在高含硫气田的应用

高含硫气田天然气净化装置在高负荷下长周期运行,设备逐渐老化,管道产生腐蚀,传统的固定式硫化氢报警仪无法及时针对新漏点实时监测,新兴的无线监测技术以其高效的安装速度、低廉的安装成本,在高含硫气田中获得了越来越广泛的应用。在某天然气净化厂,以无线硫化氢报警仪、无线网关和智能天线、GDS系统为基础,建立了一套无线硫化氢监测系统,实现对硫化氢泄漏高风险区域的实时监控,有效保障了净化厂长期安全稳定生产。     

高含硫天然气埋地集输管道的安全管理研究

高含硫天然气从井场开采出来后通过集输管道输送到天然气净化厂处理,高含硫天然气集输管道是高危管道,一旦发生泄漏将会导致严重的安全事故,因此必须重视对集输管道的安全管理。为了确保高含硫天然气埋地集输管道的完整性和安全使用,某高含硫气田从预防和响应角度采取了一些管理措施,实施了智能清管、阴极保护等措施对管道内外部腐蚀进行控制和监测,以及时发现管道缺陷并修复,避免因腐蚀穿孔、应力腐蚀开裂等导致高含硫天然气泄漏事故的发生;在管道沿线安装了气体云成像泄漏监测系统和硫化氢点式探测器对管道进行实时监控,提升了高含硫天然气泄漏时的检测能力和响应能力,能够有效防止事故的扩大。     

高含硫气田集输管道数字化安全管控技术探讨与研究

高含硫气田开采过程中存在如自然灾害、腐蚀、设备故障和第三方破坏等安全风险。为了有效管控这些风险,通过多年的实践和探索,构建了高含硫气田集输管道的“三位一体”智能管控技术体系,包括地下管控、地面管控和空中管控。其中,针对腐蚀问题,提出了综合防腐工艺技术和腐蚀监测技术;针对泄漏问题,建立了分布式光纤安全预警系统;针对地质灾害问题,建立了地质灾害评价体系和监测系统;同时,还借助无人机技术实现了应急联动和巡检。通过这些技术,实现了泄漏和突发事件的及时管控和预警,提升管道安全稳定运行能力,对于高含硫气田的数字化安全管控具有重要的价值和意义。     

复杂山地气田湿气集输工艺探讨

国内复杂山地高含硫天然气的开发规模不断扩大,地面集输系统处于高压、高含硫、高腐蚀工况条件下,加大了运行风险.为提高气田地面集输系统的适应性,确保气田安全平稳运行,针对不同气田气井产出物的种类、湿气定义及复杂山地特型管网形成的流体流态、可能产生的危害进行分析论证认为;含游离水天然气持液率对湿气集输工艺流体不利流态的形成具有较大影响;复杂山地集输管道敷设方式所形成的特型管段结构会形成液相沉积,对管道安全运行影响较大;湿气持液率小于5％的湿气集输,液相水对集输工艺安全运行的影响可以忽略不计;湿气持液率大于5％的湿气集输工艺宜采用气液分相分输工艺.     

元坝气田产出水集输系统腐蚀特征及防护措施实践

元坝气田是国内首个超深高含硫生物礁大气田,高产量的同时也伴随大量产出水。随着开发的进行,腐蚀问题日渐明显。介绍了元坝气田产出水集输系统的腐蚀问题及防护措施实践:按腐蚀破坏形态分类,目前元坝气田产出水集输系统的腐蚀属于局部腐蚀;抗硫碳钢无法在高含硫气田产出水集输系统单独使用,添加缓蚀剂可以使抗硫碳钢的使用寿命延长;管道停运期间因介质不均匀性增强,易导致腐蚀加剧。此外,气田开发生产过程中,因传统的定点在线腐蚀监测技术对点蚀、孔蚀等局部腐蚀受限,应全面引入射线检测、超声波测厚等无损检测手段,弥补定点监测的缺陷。      

普光气田集输系统腐蚀监测技术与应用

针对普光高含硫气田地面湿气集输系统工艺特点,对集输管道腐蚀环境进行机理分析,明确了管道面临的腐蚀形势。为提高集输系统腐蚀监测的准确性、有效性,根据不同集输环节、腐蚀类型、诱发时间,结合监测设备对腐蚀的响应速率,优选腐蚀监测方法、监测设备,优化各种腐蚀监测技术的工作制度、监测装置的分布及数量,建立完善的湿气集输系统腐蚀监测网络,形成以挂片与探针有机结合的在线集成腐蚀监测技术。结合现场工况,监测数据分析结果表明,监测体系完善,监测数据及时准确,为防腐措施实施,缓蚀剂配方、加注量及批处理频率等参数优化调整提供了数据支撑,有效防止了腐蚀加剧,普光气田集输管道主体平均腐蚀速率控制在小于0.076 mm/a,保证了管道安全平稳运行。     

浅谈高含硫气田的集输工艺技术

简要介绍了高硫气田硫化氢的危害性及其腐蚀机理,概述了高含硫气田集输工艺技术.高含硫气田集输工艺技术主要包括高含硫干气输送、高含硫天然气分子筛脱水、系统防硫堵、防腐蚀技术及抑制水合物技术等主要内容.     

塔河油田高含硫油田地面集输系统防腐技术研究

针对塔河油田高含硫油田地面集输管网、集输装置严重腐蚀的问题,对造成腐蚀的机理进行剖析,分析腐蚀因素,针对性地制定出各类防腐措施,逐步提升管网系统防腐能力,对于保障高含硫气田集输系统安全平稳运行有重要意义。     

高含硫天然气净化厂管线腐蚀监测方法的优选与应用——以普光气田为例

普光气田高含硫净化厂的原料气高含H2S(约15%)、含CO2约10%,管线的腐蚀监测和腐蚀控制对保证净化厂的安全、高效运行具有重要意义。为此,对目前常用的腐蚀监测方法在该净化厂各工艺管线腐蚀监测中的适应性进行了分析和比较,并根据生产管线的服役特点优选出了适宜的腐蚀监测方法。现场应用结果表明:电感探针监测和失重挂片监测是管线监测的良好手段,能够满足高含硫净化厂管线各种服役工况,且其投资较低;电感探针在线腐蚀监测结果与失重挂片腐蚀速率基本一致,表明监测数据可信;该净化厂第二级硫冷凝器酸性气入口管线,急冷水泵出口管线,酸水汽提塔顶和东、西区高空放空总管为腐蚀薄弱环节,其他监测单元腐蚀速率都很低。该分析结果可为高含硫净化厂管线腐蚀监测提供指导,为净化厂的安全高效运行提供保障。     

缓蚀剂加注工艺系统研究

加注缓蚀剂是减缓酸性油气田井口、设备及管道电化学腐蚀的主要技术措施之一。三十多年来四川各大气田在含硫气井上采用滴注缓蚀剂，在输送含硫气管线上采用泵注缓蚀剂，效果还比较理想。90年代初期开发四川磨溪气田时，采用同样的方法加注缓蚀剂，投产不到5年，井下及地面设备、管线就受到严重腐蚀，威胁到气田正常生产。其主要原因之一是对缓蚀剂的加注成膜机理不了解，仅按以往经验数据决定加注量，再加上磨溪含硫气田天然气中不含凝析油，含有高氯离子盐水加速了腐蚀。本课题针对含硫气田高矿化度盐水腐蚀问题，进行了缓蚀剂成膜机理分析、加注量计算及加注工艺研究，提出了包括加注工艺流程和装置在内的缓蚀剂加注工艺技术设计和实施方案，完成了施工图设计。并将这些方案及设计推广使用在川内其它酸性气田上，取得了较满意效果。     

高含硫气田湿气集输管道冲蚀风险预测研究

通过对普光气田集输管道现场检测发现,管道多处发生明显的冲刷腐蚀,造成壁厚减薄。基于湿气集输管流流体动力学数值模型,开展气液两相冲蚀风险预测与评价研究。结果表明,普光气田集输管道气液相交界面上剪切应力较大,易发生冲蚀;上倾管段为段塞流流型,其下部管底区域剪切应力较大,流动腐蚀风险较高,是腐蚀监测的重点区域;集气站内集输管道环形障碍物后、分流支管入口、接管两侧及管汇主管中下部区域冲蚀风险高。研究结果为普光气田集输管道腐蚀监测与控制及安全管理提供了技术参考。     

S-Y气田集输工艺装置腐蚀与位移控制措施

S-Y高含硫气田地面管线腐蚀以内部坑蚀、点蚀为主,积液管线内部腐蚀严重;地面管线高温运行,形成热应力集中,导致地面阀门抬高、汇管发生位移。为有效控制高含硫天然气对地面管线、设备腐蚀以及地面管线高温运行发生位移,在对其腐蚀机理和地面工艺防腐的适应性分析,以及对高温运行发生位移应力计算分析基础上,通过优化调整缓蚀剂加注制度,更换关键部位管线材质;对管线应力泄放适应性技术整改。现场运行情况来看,地面管线腐蚀得到了有效控制,地面管线受热膨胀产生的应力得到了有效释放,控制在了规定范围内。     

高含硫气田集气站场压力容器腐蚀状况分析与防护

针对普光气田集气站场压力容器出现非金属内衬脱落、鼓泡、内壁底部局部腐蚀严重给集输系统带来很大安全隐患的问题,从腐蚀类型和腐蚀产物出发,对压力容器内垢物进行外观分析、电镜扫描、XRD和EDS分析,以及溶解实验,分析腐蚀发生的原因,从管理和技术两个方面提出了控制放空速度、控制罐体液位、定期冲砂、优化内壁防腐涂层、增加阴极保护、优化缓蚀剂加注量等具体措施。采取防护措施后,防腐涂层完好率明显提升,容器年腐蚀速率降低,这对于降低高含硫气田压力容器腐蚀速率,提高系统运行效率,确保气田安全稳定、长周期、满负荷优质运行具有重要意义。     

高含硫湿气集输系统增压模式优化研究

随着高含硫湿气田低于外输压力要求的气井不断增加,影响气田稳产,开发后期必须进行增压集输。基于前期研究成果,建立了增压集输模式的数值模型,采用热-力耦合方法,模拟分析了某气田典型增压模式下集输管内的流速、持液率、压降的变化情况。研究结果表明:1~#～4~#线流速过高,需提高相应管段的运行压力,进行增压集输,以降低相应管段的流速;为避免段塞流风险和压降,需对1~#～3~#线进行汽液分输增压;综合各方面因素采用汽液分输的区域增压加干线增压的集输模式,既能最大限度地开发气田资源,又能满足管网外输压力的要求,是高含硫湿气集输系统增压开采最优的增压集输模式。上述研究成果为高含硫湿气集输系统增压模式确定和增压点布局提供了重要依据。