苏里格气田天然气集输管线运行风险解析

苏里格气田的开发逐渐进入中后期,天然气集输管网腐蚀变薄及其它自然、人为因素所造成管线穿孔、断裂的风险越来越大。同时管线处在半沙漠半戈壁的地理环境,自然环境复杂,生态环境脆弱,管线运行的安全及环境风险较大,因此分析管线的运行风险,制定切实有效的运行措施,预防天然气管线发生事故十分必要。     

基于管线积液的腐蚀位置预测研究

随着油田开采率地不断提高,油气含水率也愈来愈高。长距离输送管道输送原油时不免携带有较高的水量,从而引起管道腐蚀,腐蚀会严重影响经济效益甚至人身安全。本文通过液滴携带机理研究实际工程管道运输过程中形成积液的情况从而预测腐蚀可能性,通过计算预测可能存在积液发生腐蚀的位置并与实际中发生腐蚀的位置做对比。经验证,在腐蚀严重段的7处位置有4处预测准确。结果表明,此预测研究模型具有工程指导意义。     

高含硫气田集输系统安全控制技术研究

针对元坝气田天然气高含硫化氢和二氧化碳的特点,集输系统采用改良的湿气集输工艺,通过加热及水合物抑制剂有效控制水合物生成;通过污水管道将集气站分出的污水输送到污水站集中处理回注.介绍了高含硫集输系统设计需要采取的安全措施.     

数模融合驱动的集输管道内腐蚀预测

为提升天然气集输管道内壁腐蚀深度预测精度,基于腐蚀机理模型与高斯过程回归(GPR)建立了数模融合驱动的管道内腐蚀深度预测模型。将GPR引入管道内壁腐蚀深度预测中,首先根据腐蚀深度物理模型得到线性腐蚀增量模型,并将其融入高斯过程线性核函数中;然后进一步将平方指数核函数融合至上述核函数中,提高模型局部学习能力,构建用于腐蚀深度预测的Velázquez-GP模型;最后以重庆气矿天高线B段管道内壁腐蚀监测数据为研究对象,探讨了Velázquez-GP与Velázquez模型、GPR法、GM(1, 1)法及RPGM(1, 1)法预测结果的差异。结果表明,Velázquez-GP的预测结果与实际值吻合情况最优,相对误差分布在-8%～8%,且持续20个月相对误差介于-2%～2%,均方根误差(E_RMS)为3.824 3μm,平均绝对百分比误差(E_MAP)为2.046 7%,各项评价指标均优于4种对比方法,证明了所建预测模型具有更高的预测精度及泛化能力,可有效并长期实现对管道内壁腐蚀深度的预测。     

黄土塬区原油集输管道腐蚀检测及剩余寿命预测

为了识别壁厚减薄原因,掌握管道运行状态,以XFZ转油站至WTL联合站埋地集输管道为研究对象,绘制腐蚀开挖检测专题图,开展腐蚀产物特性、边缘腐蚀状态试验研究,预测管道剩余寿命。结果表明:目标管道以内腐蚀为主,腐蚀点沿内壁随机分布,腐蚀速度级别为"重",腐蚀程度级别为"严重";腐蚀类型为Cl+O_2+CO_2+H_2O环境下的垢下腐蚀,以溶解氧、CO_2腐蚀为主,Cl~-腐蚀为辅;腐蚀原因为介质含水率较高,流速偏低,水中含有溶解氧和CO_2,且Cl~-含量过高;目标管道最大剩余寿命为3.52年,平均剩余寿命为2~3年,F管段已达到剩余寿命极限需立即更换。     

集输管线安全管理与应急系统的研究

安全管理与应急已成为当前社会的一个重要研究热点,为了使集输管线的安全管理与应急更直观更高效,通过研究地理信息系统（GIS）空间分析技术、事故演化动态过程模拟等技术,基于应急过程驱动,开发建立了集输管线安全管理与应急系统。该系统主要研究集输管线的安全管理以及泄漏事故应急处置流程的数字化,包括公众安全防护、快速预测预警、后果模拟、应急通知及人员疏散等功能,研究表明,该系统能为集输管线安全管理和应急决策提供重要的手段。     

普光高含硫气田集输管道冲蚀规律及预测模型研究

基于灰色关联分析方法,根据集输管道在线腐蚀监测数据,采用剪切应力表征湍流两相流动对管道内壁的冲刷作用,以湍流强度表征湍流传质强化对腐蚀的影响程度,同时集成普光气田集输管道室内静态腐蚀实验数据,建立了普光气田集输管道动态腐蚀预测模型,为普光气田集输系统腐蚀监测及安全管理提供了依据。     

天然气气田集输系统压力监测数据异常值识别研究

气田集输系统监测压力数据异常值的准确识别对于系统的安全高效运行具有重要意义。基于支持向量回归机算法,以某气田集输系统监测数据为例,构建了集输系统压力监测数据异常识别方法,工程验证表明所构建的识别方法具有较强的优越性及参考价值。     

高压凝析气田气井安全控保系统设置

雅克拉气田单井具有高温、高压、高CO2腐蚀等特点,安全生产风险大。为将天然气生产控制在安全状态,预防安全环保伤害事故发生,必须对各种风险加以控制。分析了影响雅克拉气田安全生产的主要风险,提出消减风险的安全控制保障系统三级控制模式,论述了系统结构及各子系统技术原理,阐述了系统消减风险的方法和手段,对系统的新颖功能、特性、优点进行了总结。     

塔河油田集输管线20#钢在CO2/H2S环境中的腐蚀行为

为充分了解20#钢在塔河油田集输管线工况环境中的腐蚀行为,采用高温高压釜研究CO2/H2S分压比、温度和pH值对20#钢在CO2/H2S环境中的腐蚀规律的影响,并利用扫描电镜(SEM)分析腐蚀产物形貌特征。结果表明:CO2分压不变时,随着H2S分压的增加,20#钢的腐蚀速率先增大后减小,H2S分压为0.01 MPa时的腐蚀速率达到最大0.435 mm/a;随着温度的升高,20#钢的腐蚀速率逐渐增大,在100℃时腐蚀速率高达2.280 mm/a;CO2控制下20#钢的腐蚀速率随着pH值的增大而减小;H2S控制下20#钢的腐蚀速率随着pH值的增大而增大。     

IAFSA-GRNN在油田集输管道CO2腐蚀速率预测中的应用

为提高油田集输管道CO₂腐蚀速率预测的准确性,针对原始广义回归神经网络(GRNN)预测精度低的问题,提出改进的群智能算法优化原始GRNN的预测模型;分别使用GRNN模型、人工鱼群算法(AFSA)优化的GRNN(AFSA-GRNN)模型和自适应改进的AFSA-GRNN(IAFSA-GRNN)模型预测X65管线钢的CO₂腐蚀速率。结果表明:采用AFSA和IAFSA优化光滑因子S后,能大大提高GRNN模型的预测精度,预测结果的平均相对误差由36.09%分别减小至7.20%和6.90%;与AFSA相比,IAFSA优化的GRNN不仅具有更高的预测精度,还具有更快的收敛速度。AFSA-GRNN在第164次迭代计算时收敛,而IAFSA-GRNN在第109次迭代计算时收敛,说明AFSA经自适应优化能提高优化过程的收敛速度和GRNN的预测精度。     

基于遗传-神经网络算法的含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力预测研究*

为提高含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力的预测精度,保障长输油气管线的安全运行,将遗传算法和BP神经网络相结合,建立含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力预测的遗传-BP神经网络（GA-BPNNs）模型。采用已有文献实验数据,分析对比该模型与AGA NG-18,ASME B31G,修正B31G,PCORRC,DNV RP-F101和SHELL 92等方法用于X46,X52,X60,X65,X80等材质油气管线含均匀腐蚀缺陷时爆破压力的计算误差。结果表明:GA-BPNNs模型用于含均匀腐蚀缺陷油气管线爆破压力预测时,误差在-7.78%～6.06%之间,预测精度明显高于目前国内外通用规范的计算结果;该模型操作简单,适用范围广,工程实用性好,为含缺陷压力管道爆破压力的预测提供更好的思路和方案。     

高压注水管线局部腐蚀问题分析

<正>吐哈油田某采油厂对地层采用高压注水,以利于采油作业。所采用的水是经过处理后的污水,由高压泵通过注水管线(φ219mm×26mm)将污水注入地层内,其管线运行压力为27MPa。近日受采油厂委托,对其埋地注水管线进行开挖抽检。对联合站至6计埋地注水汇管线抽选3段,每段抽检30m进行开挖并每隔60cm进行一处剩余壁厚检测,每处测16个     

基于灰色支持向量机的湿天然气集输管道腐蚀研究

湿天然气集输管道系统运行时间长,管道腐蚀严重,失效泄漏事故频发,其系统风险评价面临诸多问题,因而研究其腐蚀率预测有重要意义。基于灰色支持向量机(GSVM)方法,综合考虑管道材质及其各种影响因素,对其进行灰色相关分析,并根据结果选取有较高相关度的影响因子作为输入变量,将腐蚀率作为目标输出函数,建立湿天然气集输管道腐蚀预测模型。并通过实证分析比较,发现用该模型计算出的管道腐蚀率平均相对误差较小,其预测结果与实际值吻合程度较高,使预测精度得到提高。     

集输管道腐蚀缺陷非开挖评价方法研究北大核心CSCD

为省去开挖取样步骤,以提升腐蚀缺陷检测过程的安全性与经济性,建立了一种集输管道腐蚀缺陷的非开挖评价方法。利用ANSYS软件进行有限元分析,结合铁磁学相关理论建立集输管道腐蚀缺陷磁信号模型;分析腐蚀缺陷影响参数对磁感应强度梯度模量的影响;综合模型与GB/T 35090—2018《无损检测管道弱磁检测方法》,建立该评价方法,并在新疆油田某管道进行了工程验证。结果表明,该方法计算出的腐蚀缺陷综合评价指数F与实际开挖后检测得出的腐蚀缺陷综合评价指数F绝对误差分别为-0.02和-0.01,相对误差分别为-3.13%和-1.61%。该评价方法较现有腐蚀缺陷评价方法可省略开挖取样点步骤,使检测过程更加安全、经济、环保。     

高含硫气田地面集输系统防腐技术综合应用浅析

针对高含硫气田地面集输系统中H2S、CO2严重腐蚀管道和容器的问题,分析了腐蚀产生机理和破坏形式。以四川省境内的普光气田为例,阐述了实际采取的各种防腐措施,主要包括:选择抗蚀材料,严格控制焊接工艺,对输送的天然气进行保温外输,使用缓蚀剂,防止冷凝水析出以及避免管道弯头和突出部位的紊流。在此基础上,分析了目前主要的在线腐蚀监测方法的特点,介绍了普光所用的在线监测技术及其监测系统。各种防腐和在线监测技术的综合应用,对于保障高含硫气田安全生产和运行具有重要意义。     

基于有限元的含腐蚀缺陷原油集输管道剩余强度研究*

为研究含腐蚀缺陷原油集输管道的剩余强度,以延长油田集输系统常用的20#管线钢为例,采用ABAQUS建立1/2腐蚀管道有限元模型,研究单个均匀腐蚀缺陷对集输管道剩余强度的影响,分析缺陷位置、缺陷长度、缺陷宽度和缺陷深度的影响规律,并采用Matlab对缺陷长度和缺陷宽度角的模拟结果进行拟合,拟合确定系数R2均达99.0%以上。结果表明:集输管道的剩余强度受缺陷位置的影响较小;随着缺陷长度的增加先减小后保持不变,随着缺陷宽度的增加先略微增加后保持不变,建立缺陷深度分别为1.5,2.0,2.5 mm的有限元模型,得到缺陷临界长度分别为210,140,130 mm,缺陷宽度角分别为56°,57°,141°;剩余强度受缺陷深度的影响最大,会随着缺陷深度的增加而减小;缺陷深度越大,缺陷长度和缺陷宽度对剩余强度的影响越大。     

高含盐量酸性油水混合液对弯管处管线的腐蚀研究

吐哈油田输油管线弯管处频繁发生腐蚀泄漏事故,容易产生安全隐患,造成环境污染,需要针对现场腐蚀情况分析弯管泄漏原因。对管道中的油水混合液和管材进行成分检测,分析油水混合液中可能的腐蚀物质,核查管材质量是否符合国家标准GB/T 699—1999《优质碳素结构钢》,通过扫描电镜(SEM)观察腐蚀产物的微观形貌,分析弯管处流体的流动状态对腐蚀的影响,通过腐蚀产物颜色观察、EDS元素分析和XRD衍射波谱研究了腐蚀产物的组成,结合腐蚀产物的微观形貌和结构组成分析弯管的腐蚀原因。结果表明,在H2S的作用下,弯管处腐蚀产物主要为Fe S0.9,有少量的Fe S0.9被介质汇总的溶解O2氧化成S单质和Fe3O4,腐蚀产物膜呈漩涡状,并伴有微弱开裂,由于弯管处压力和动能增大并伴有强烈的二次涡流,金属表面难以附着地层砂、腐蚀产物(Fe S0.9、Fe3O4和S单质)和腐蚀垢(Ca CO3),腐蚀介质不断与新的管壁层接触,造成腐蚀加速。对于这种腐蚀情况,建议使用对油水混合液在涡流状态有针对性的H2S缓蚀剂、管材或涂层进行有效的弯管腐蚀防护。     

304L不锈钢废水管线腐蚀泄漏失效分析

某304L不锈钢废水管线使用30天左右即发生腐蚀泄漏.采用宏观检验、化学成分分析、金相检验、电镜观察、三氯化铁试验等分析方法,对该废水管道的腐蚀泄漏进行失效分析.分析结果表明,该不锈钢管线所通的废水中含有高浓度的Cl-,且试运行后一直未使用,最终在管内残留废水的作用下发生了点蚀穿孔.     

含CO_2-H_2S酸性气田冲刷腐蚀概述

天然气管线的安全服役对国民生产和生活意义重大。近年来,随着对含高浓度CO_2、H_2S等强腐蚀性介质酸性气田的大量开发,输送压力和流速不断提高,通过采用传统脱硫、脱CO_2、缓蚀剂等技术在实际应用中效果有限,导致天然气管线的腐蚀失效情况仍比较严重,尤其是三通、法兰、焊缝等特殊位置。本文通过阐述CO_2-H_2S酸性气田冲刷腐蚀的特征和影响因素,总结了含CO_2-H_2S酸性气田中冲刷腐蚀的研究进展,指出研究天然气高速冲刷与薄液电化学相互作用和腐蚀发生机理对预防天然气管线钢的冲刷腐蚀有较重要的意义。