普光气田集输系统安全控制与应急管理

我国高含硫气田大规模开发尚属首次,缺乏成熟配套的安全控制技术、标准规范和管理体系,安全生产和应急处置面临一系列技术难题。普光气田硫化氢含量高、压力高、集输系统点多线长,泄漏监测与安全控制要求高,同时由于地形复杂,人口密集,应急处置和应急疏散难度大。为此,①通过建立含硫天然气泄漏山地扩散模型,对不同生产区域的安全防护距离进行了优化,确定了我国高含硫气田的安全防护距离;集成红外、激光、电化学和无线远程监测,形成了平面布局、立体布防、全方位的天然气泄漏多元监测体系;优化气井、集输、净化、外输紧急关断系统的逻辑关系,创建了大型高含硫气田上下游一体化的4级联锁关断系统。②应用含硫天然气泄漏山地扩散模型划分应急区域,建设了最大规模的紧急疏散通讯系统,通过应急疏散能力评估对应急道路进行了优化,研发了山地消防坦克和远程点火等装备,建立了完整的应急处置、人员疏散与应急救援体系,形成了复杂山地高含硫气田大规模应急疏散与救援技术。这些措施为该气田绿色、高效开发提供了安全保障。     

高含硫气田集输系统能耗分析与评价

高含硫气田集输系统是一个复杂的系统工程,影响集输系统高效运行的因素较多,如积液、硫沉积、腐蚀等,且当前尚缺乏高含硫气田集输系统能耗分析与评价手段;结合高含硫气田的现状和工艺流程,利用能量分析和分析方法,对集气系统各设备和系统进行能耗分析,找出用能薄弱环节;同时利用模糊综合评价法对某高含硫集气系统进行了评价,结果表明该系统中得分达到＂良＂的集气站的比例为69.23%,属于中上等水平。     

抓住机遇,建立有特色的生产经营模式

在美丽富饶的渤海湾,有一个很有特色的企业——河北省中捷友谊农场石油化工总厂,该厂是省内小型炼油厂中唯一能形成产品系列化的企业。立足实际,奋力发展。中捷石化总厂是在这样的背景下建立起来的,石化总厂北靠近大港油田,当时大港油田开采了部分低产井和偏远无力管理的废井,无法注     

用自动电位滴定仪测定油田水中矿化离子

推荐使用仪器价格相对不高、操作简便快捷的自动电位滴定法,替代行业标准SY/T 5523推荐、油田生产部门广泛使用的手工滴定法,测定油田水中的矿化离子。介绍了国内可供选择的自动电位滴定仪及其工作原理。重点介绍了用Metrohm自动电位滴定仪定量测定油田水中Na ,K ,Cl-,CO32-,HCO3-及OH-,SO42-和Ca2 ,Mg2 和Ca2 的操作程序和方法,并与手工滴定法进行了对比。图1表3参2。     

H2S/CO2环境中L360钢点蚀行为研究

利用静态挂片失重法研究了含H₂S/CO₂模拟油田水溶液中, 温度及Cl^-浓度对L360管线钢点蚀的影响, 并利用Gumbel第一类近似函数分析了最深蚀孔概率. 结果表明, 在40℃~70℃之间, Cl^-浓度为10 g/L条件下, 点蚀的严重程度随温度增高而增大. 恒定温度下, Cl^-浓度对点蚀发生也有明显的影响, 当Cl^-在10×15 g/L范围时, 腐蚀试样发生明显的点蚀; 当Cl^-浓度大于20 g/L时, 试样主要发生均匀腐蚀, 随着Cl^-浓度的增大, 腐蚀产物膜变得更加疏松, 保护性能下降, 均匀腐蚀速率增大. 最深点蚀分布服从Gumbel第一类近似函数.     

基于神经网络的高含硫气田L360钢腐蚀速率预测

高含硫气田地面集输系统广泛使用L360钢,由于腐蚀因素的多样性及协同效应,其腐蚀速率预测一直是个难题。文章介绍了不同腐蚀因素对L360钢腐蚀速率的影响。随着H2S和CO2压力的增高,腐蚀速率先降后升,在H2S和CO2压力为1.00和0.67 MPa时达到最小值;随Cl-质量浓度的升高,腐蚀速率增大,但当Cl-质量浓度高于40 g/L后,腐蚀速率反而降低;随着温度的升高,腐蚀速率增大,当温度超过70℃后,腐蚀速率反而降低。建立了三层结构BP神经网络模型,输入层有6个神经元,分别代表H2S,CO2分压、Cl-质量浓度、温度、流速和沉积硫6种腐蚀影响因素,隐层神经元数目为8个,输出层神经元数目为1个,代表腐蚀速率。结果表明,L360钢在试验水中的平均腐蚀速率的预测最大误差在15.9%以内,可以满足工程应用要求。     

高含硫天然气分子量和压缩系数对流量的影响

目前国内外高含硫天然气田开发多采用高压输送工艺,高含硫天然气分子量和压缩系数对流量的影响较大。为此,以普光气田高含硫天然气气体主要成分为基准条件,考虑各气体成分的交互作用,基于Peng Robinson方程解算出H2S摩尔分数从0～40%的天然气压缩系数。通过计算分析对比可知：高含硫气体流量变化的影响因素与气体成分及摩尔含量有直接关系。体积流量变化在相同压力条件下,随不同含量H2S不是单纯的负增长下降趋势,压缩系数和分子量共同影响体积流量的变化。质量流量随H2S重组分的增加而增加,但主要受压缩系数的影响,增长速度及方向会在2个不同压力范围内发生变化。     

高含硫气田集输净化管道缓蚀剂预膜稳定性

针对高含硫气田集输净化系统两相湍流流动条件下缓蚀剂预膜稳定性问题,利用高温高压动态循环腐蚀反应釜实验系统,开展高含硫气田典型管流流动条件下缓蚀剂膜稳定性评价研究:当流速在6 m·s^-1以下时,缓蚀剂预膜稳定性较好;当流速超过7.5 m·s^-1后,缓蚀剂预膜开始出现局部破坏;当流速达9 m·s^-1时,缓蚀剂膜在较高的流动剪切应力作用下已完全失效。流体动力学研究表明剪切应力为6.5 N·m^-2时为缓蚀剂膜发生整体破坏的临界点。     

普光高含硫气田集输管道腐蚀风险评估与控制技术

管道腐蚀影响因素众多,就普光集输管道而言,高含硫天然气介质引发的内部腐蚀问题最为突出。腐蚀泄漏风险是反映腐蚀失效概率和泄漏危害的综合指标,针对普光高含硫天然气集输特点,建立集输管道腐蚀泄漏风险评估模型。普光气田投产之初对集输管网进行了腐蚀风险评价,分析工况条件下的腐蚀风险和趋势,制定缓蚀剂、腐蚀监测、智能检测、积液检测和阴极保护的腐蚀综合控制方案,并在生产过程中不断优化。同时,成立技术保障站,专门负责集输系统腐蚀管理,严格执行腐蚀控制方案和作业规程。气田投运一年半以来,集输管道平均腐蚀速率为0.059 mm/a,腐蚀风险相对较低,腐蚀控制方案有效。     

基于红外热像的气液两相分层流液膜厚度非介入测量

对于输送高压、易燃易爆、强腐蚀性介质的气液两相流管道,电导探针等传统的介入式液膜厚度测量方法不适用.针对这种情况,提出了通过红外热像测量气液两相分层流液膜厚度的新方法:在管道外壁敷设加热带,通过施加恒定热流密度来增加气液相温差,通过采集红外图像识别气液界面获得液膜高度.在建立VOF多相流模型模拟恒定热流密度条件下管截面上温度分布特征基础上,实验在气液两相流环道上进行,采用热像仪采集管壁红外图像,真实液膜厚度由介入式电容探针测量,在试验范围内红外方法液膜厚度测量最大误差8.2%.