长庆油田页岩油中心站智能化管控技术研究与应用

长庆油田横跨陕甘宁三省,站场多处于黄土高塬地区,沟壑纵横、梁峁交错,油田站多、线长,生产管理十分困难,各类站场运行管控安全风险点多。长7页岩油采用小井场大平台、立体式水平井、体积压裂准自然能量开发+补充能量的开发方式,地面系统建设结合页岩油全生命周期开发方式,针对大井组、高液量、高气油比的特点,通过持续技术创新、管理创新,以减员增效为目的,创建了“平台+中心站”的页岩油地面智能化管控技术,搭建智能井、智能平台和中心站智能化管控系统,形成了自动操控、无人值守、有人应急的运行模式,构建了新型劳动组织管理架构,使百万吨产量用工人数下降,单位用工成本大幅下降。     

非金属输油管道静电起电及防护研究

非金属管道以其优异的工作性能成为油气管道技术发展的新方向,但输油过程中伴随的静电问题成为管道安全运行的隐患。基于扩散双电层理论,对金属管道和非金属管道的静电起电机理进行了分析;阐明了管内流体流动速度,管道性质和油品性质对油流带电的影响规律;归纳了输油管道的主要静电放电类型及其危害影响;从避免静电产生和中和静电两方面提出了一系列非金属输油管道的静电控制与防护措施。     

CO_2驱油地面集输管道的腐蚀电化学行为

采用电化学测试方法,研究了在油田地面集输环境下(40～80℃、CO2饱和)A3钢在四种不同含油率(0%,10%,15%,25%)的采出液中的腐蚀特性及电化学行为.极化曲线表明:在未通CO2和饱和CO2的油水乳状液中(含油率25%),从40～70℃,随着温度的升高,腐蚀电流密度Icorr增大,80℃反而减小;在饱和CO2油水乳状液中,随着乳状液含油率的升高,Icorr减小;饱和CO2的油水乳状液中的Icorr大于未通CO2条件下油水乳状液中的Icorr;一定温度下,Icorr随着采出液含油率的增大而减小,表明原油具有一定的缓蚀作用.     

黄土塬地区油气管道智能化预警建设探索

长庆油气管道的建设与运行存在管理风险高、安全管控难度大两大特征。通过系统分析生态环境脆弱、地质灾害频发、腐蚀严重等管控难点,针对性地给出了油气管道的智能化探索实践建设思路,结合黄土塬地区管道的实际情况,应用了以管道泄漏报警定位系统、穿跨越视频监控系统、全自动水面溢油监测系统、腐蚀监测系统、管道应力监测系统、管道光缆振动预警在线监测、智能设备巡线为主的七项技术,完善了管道完整性管理信息系统,达到了数据库精准化、数据模型与管理流程规范化、系统分析降低人工依赖度的三大目标,为油气田管道的安全运行提供了重要技术支持。     

不同温度下X80钢的CO2腐蚀电化学特性

采用动电位扫描和交流阻抗技术研究了常压条件下X80钢CO2腐蚀电化学特性。结果表明:在30～80℃范围内,阳极反应机理没有发生变化,而阴极反应机理在60℃时已经发生改变;在阳极极化条件下,X80钢CO2腐蚀的电化学阻抗谱(EIS)曲线具有三个时间常数,其中低频感抗弧与试样表面活化溶解有关,低频容抗弧与试样表面腐蚀产物膜生成有关;随着温度的升高,EIS曲线低频区感抗弧逐渐缩小,容抗弧逐渐扩大。     

A3钢在海泥中的腐蚀行为

对A3钢在模拟海泥环境中进行了埋片试验和电化学试验,以研究海底管道在含硫酸盐还原菌(SRB)海泥中的腐蚀行为.结果表明,A3钢在砂泥中的腐蚀速率明显高于在海砂中的腐蚀速率,随温度的升高,A3钢在海砂中的腐蚀速率升高;且随温度的升高、SRB和SO42-含量的增加,A3钢在砂泥中的腐蚀速率随之升高;在无菌海泥中A3钢的腐蚀速率随温度升高而增大,主要是由于作为阴极去极化剂的氧的扩散速度随温度升高而增大;在有菌海泥中SO42-能参与阴极去极化而加速A3钢的腐蚀.     

CO2对碳钢腐蚀影响的模拟试验及缓蚀剂评价

对CO2在油田模拟采出水中碳钢的腐蚀情况和影响因素进行了试验分析和讨论。分别对型号为HJF-94和WSL-1的两种油田常用缓蚀剂的性质和缓蚀效果进行了测试。结果表明,HJF-94缓蚀剂,在较低和较高的浓度范围内,有较好的缓蚀效果;WSL-1缓蚀剂,在较低和较高的浓度范围内,有很好的缓蚀效果,尤其在较高浓度时缓蚀效果非常好。     

温度对A3钢在海水中电化学腐蚀的影响

通过电化学测量,研究了A3钢在淡水和模拟海水(3.5%NaCl)中温度对其腐蚀行为的影响.结果表明:淡水中A3钢的腐蚀速率受温度影响较小,而在3.5%的NaCl溶液中温度升高30℃腐蚀速率增加将近一倍.     

RTP非金属管道沿程水力摩阻计算研究

全钢质管道强度高,输油输气过程中的工艺计算方法成熟。RTP管道具有耐酸性好、使用寿命长、保温性优良等优点,已在油气运输工程中开始应用,但是,目前缺乏针对RTP管道的水力摩阻计算方法,严重影响RTP管道工艺设计准确性。为此,以波拉修斯(Blasius)公式和达西(Darcy)公式为基础,建模过程增加流体与RTP管道内壁滑移边界的影响,采用模型求解摩擦力,并通过实验完善理论建模中缺乏的内壁滑移速度线性关系式。实验显示,在水力光滑区,相对于波拉修斯公式和达西公式,使用滑移速度摩阻计算方法可以进一步增加RTP管道中摩阻计算的准确性。根据实验及模型,在RTP管道设计过程中可以考虑对内表面进行特殊处理,增强其疏水疏油性,从工艺设计上降低管输过程中的水力摩阻。     

超低渗透油田井场设施的优化设计

超低渗透油田是长庆油田未来发展的主战场,采油井场又是油田地面工程建设中数量最多、占地面积较大、投资比例大的单元之一。优化、简化标准化井场设施,可降低投资,提高安全环保质量,对超低渗透油田的经济开发具有特别重要的意义。