基于有限元法的油气田集输管网阴极保护布局优化

在利用有限元法建立外加电流阴极保护模型的基础上,借助Sobol灵敏度分析,确定了显著影响某油气田集输管网阴极保护效果的关键参数,并通过粒子群优化(PSO)算法对其系统布局进行优化。结果表明:由于外加电流阴极保护模型的模拟电位与测试桩的测定电位误差较小,故该模型能够较好地反映出油气田集输管网的电位分布现状;改变防护涂层电阻率等一阶敏感性系数较高的因素会对阴极保护效果产生较大影响,土壤电阻率、防护涂层电阻率以及管道埋深与其他参数之间可能存在明显交互作用;当利用PSO算法对油气田集输管网的阴极保护效果进行全局寻优时,该模型经过47700次粒子进化迭代后的最佳阴极保护系统有效覆盖率高达99.14%,优化效果显著。

油气田集输系统无泄漏技术的现状及展望

从本质安全管控和建设“低碳能源生态圈”的双重要求出发,开展油气田集输系统无泄漏管道与站场建设具有重要意义。从风险识别、状态检测评价、监测预警与风险控制四个方面对油气田集输系统泄漏防控技术现状进行了全面深入的研究,构建了油气田无泄漏技术体系,并分析了尚存在的问题,提出了技术发展的相关建议,明确了技术研究攻关方向,为油气田集输管道及站场无泄漏区建设提供了参考。

酸性气田集输系统紧急关断方案设计

针对酸性气田的特殊危险性,通过设置合理的关断方案,确保紧急和事故条件下,安全保护能及时介入,对于保证高危性酸性气田的长期安全平稳运行有着非常重要的意义。为此,设计了国内某酸性气田集输系统紧急事故条件下的紧急关断方案,讨论了关断方案设计原则,对关断信息来源的探测器和消防系统的技术指标进行了分析,提出了基于泄漏、火灾的4级关断系统方案,方案采用分级启动,并将自动启动与高级人工关断相结合,可有效提高事故快速响应和防止后果扩大。同时指出酸性气田集输系统紧急关断设置是一项复杂的系统工程,应在气田工艺设计阶段就提前进行考虑,以减小建设成本、保证关断系统的适用性。

气田集输系统效率评价方法

气田集输系统效率评价方法是用来评价气田集输系统管网、站场运行效率状况的指标体系。气田集输系统效率可以用能量指标进行评价,用单位能量表示。普光气田目前运行35座井站,3条输气管线,经计算,集气站效率为70.7%,管网效率为90%,集输系统效率为63.6%。管网效率计算式不但揭示了管道进出口的能量关系,同时揭示了管道积液规律与能量的关系,即积液增加气体流通量减少,管效降低。气田集输系统效率评价方法符合气田集输系统能量传递规律,能够揭示气田集输系统能耗薄弱环节,对气田集输系统运行参数优化提供了理论依据。

榆林气田集输气管道清管周期的确定方法

以榆林气田两种不同脱水脱烃工艺所对应的天然气集输管道为例,计算了清管前后的管输效率,表明适时清管可以大大提高管输效率。针对榆林气田不合理的清管制度,介绍了沿途有、无天然气进出两种情况下天然气管线清管周期的确定方法。实际应用结果表明:该方法简单、可靠,为科学清管提供了依据。

气田集输系统用能评价软件的开发与应用

为对气田集输系统的用能状况进行评价并为工艺和设备的改造提供依据,开发了气田集输系统用能评价软件。该软件可实现对集输系统中的压缩机组、加热炉、机泵等各类设备的用能评价,以及各类站场系统用能的综合评价和分析。阐述了气田集输系统用能评价软件功能模块的设计情况,介绍了软件的结构及界面。最后,应用该软件对某典型气田集输系统进行了分析评价,并根据评价结果,提出了各个用能单元的节能措施建议。

气田集输系统的腐蚀与防护

油田在开采过程中，原油和天然气从井口采出经分离、计量，集中输送到处理厂，含有少量CO2和H2S的天然气也有直接进入输气干线的情况。在集输过程中管线设备受到湿天然气的电化学腐蚀和外壁土壤腐蚀、大气腐蚀，其中最危险的是H2S腐蚀，其次是CO2腐蚀。本文从气田集输系统的腐蚀现状出发，深入探究了腐蚀产生的原因，并提出了一系列切实可行的防腐蚀措施，对今后的气田防腐工作具有一定的指导意义。

气田集输工程及气干线焊口破裂失效分析

本文通过SEM、TEM、EDX及金相分析等手段，对焊口破裂件进行了分析，证明该焊口破裂属硫化氢引起的应力腐蚀开裂。

气田集输系统安全性量化分析

天然气属于易燃易爆物,天然气开采属于重点防火防爆行业,随着安全技术规范的全面发布,各气田普遍存在采气、集气工程建设项目安全距离不足的问题。针对川西气田典型案例,中国石化西南油气分公司开展了天然气泄漏扩散距离试验,以工况压力变化、壁厚余量、天然气流量、安全距离为风险分析评价因子,提出可与设计进行比较并可量化计算的安全系数Fs概念;同时结合天然气泄漏扩散距离,分别对地面管道正上方泄漏、侧向泄漏、埋地管线泄漏扩散范围进行比较,提出安全距离不足的风险判别方法和风险削减具体措施。经现场应用,该方法对工程项目安全距离不足问题的后期处置具有极大的参考价值。

基于GRA-IFA-LSSVM模型的气田集输管道内腐蚀速率预测

针对气田集输管道的腐蚀问题,提出了一种基于GRA-IFA-LSSVM组合模型的内腐蚀速率预测算法。对GRA(灰色关联分析)模型、IFA(改进萤火虫)模型以及LSSVM(最小二乘支持向量机)模型理论进行了介绍,提出了组合模型的组合流程以及组合模型的评价指标;以我国某气田集输管道为例,对GRA-IFA-LSSVM组合模型的预测精度进行验证,同时,将其预测精度与其他常见预测模型的精度进行了对比。结果表明:温度、H_(2)S含量、CO_(2)含量、pH以及流速属于影响气田集输管道腐蚀的重要因素;使用GRA-IFA-LSSVM组合模型对气田集输管道内腐蚀速率进行预测时,其平均绝对误差为1.946%,均方根误差为1.496%,可决系数为97.53%,该组合模型的三项评价指标均小于其他常见预测模型。GRA-IFA-LSSVM组合模型对气田集输管道进行内腐蚀速率预测具有很强的准确性、鲁棒性及先进性,可以为气田集输管道的保护提供数据支持。

气田集输站场火灾泄压放空限流孔板计算解析

限流孔板越来越多地应用到气田集输站场的火灾泄压放空系统中,限流孔板孔径的计算有多种方法,计算结果不尽一致。通过对比分析3种常见限流孔板孔径计算方法,指出每种计算方法的特点和适用范围。以某气田集气站为例,计算气田集输站场火灾泄压放空限流孔板孔径,提出两种计算方法结合使用的建议。

橇装化设备在普光气田集输工程中的应用

为缩短设计周期和建设周期,提高设计效率,加快工程建设速度,普光气田集输设备采用橇装化、标准化设计。集输设备橇装化、标准化不仅能优化设计,还能实现提前预制、提前采购,达到缩短气田的建设周期,现场吊装方便、操作集中,占地少。不过普光气田集输橇装设备在规格书、采购、图纸审查、到货验收、及现场安装调试过程中也暴露一些设计、采购及现场组装调试的不足,本文就结合普光气田集输橇装化设备在应用中的优缺点及暴露的问题进行分析,并提出改进措施,在以后的气田集输及其他工程中加以改进。

气田集输国内标准与TOTAL标准差异性研究

为今后在国内外气田地面建设中和道达尔勘探与生产(中国)有限责任公司(简称TOTAL)进行深入的合作,为以后在气田集输工程设计中与国际接轨、了解国外设计惯例,更好地开拓国外气田市场,通过对气田集输的国内标准与TOTAL标准进行细致比对、提出差异、研究异同,提出降低气田地面工程投资的突破点,从工程的实用性、安全性和先进性出发,以遵循中国现行国家标准和行业标准、规范为主,同时也应满足TOTAL的最低标准要求,总结出合适的标准规范,为今后的国内外设计合作探索出一条可行之路。

页岩气气田集输系统腐蚀控制技术研究与应用

目的针对页岩气气田集输系统面临的腐蚀问题,采用系统分析及模拟评价手段,进行不同阶段的腐蚀行为及规律研究,明确腐蚀主要原因及应对措施。方法系统分析了各阶段的腐蚀主控因素,根据腐蚀特征将页岩气开发分为一个排采阶段及两个生产阶段,采用失重模拟实验、扫描电镜、能谱、XRD等手段研究了不同阶段的腐蚀行为及规律。结果在5~18 m/s流速条件下,砂含量及流态变化较大的地方的腐蚀以冲蚀为主,电化学腐蚀为辅,且冲蚀表现为犁削型冲蚀损伤;随着流速降低,砂沉积及返排液沉积腐蚀特征发生转变,明确了SRB和CO_(2)共存条件是导致集气管线穿孔失效的主要原因;通过模拟SRB成膜的现场工况,获得了点蚀速率为5.86 mm/a,这与部分管线穿孔失效的点蚀速率相当。结论提出切实可行的腐蚀控制方案,主要包括使用耐冲蚀材料、增大壁厚、加注杀菌缓蚀剂,并应用于页岩气现场,使集输系统失效降低90%以上。

浅谈气田集输橇装模块化、标准化设计的优越性

随着气田的快速发展及用户需求的不断增加,缩短设计周期和建设周期更是市场竞争的核心。为提高设计效率,加快工程建设速度,提出气田集输设备采用橇装模块化、标准化设计。集输设备橇装模块化、标准化不仅能优化设计,还能实现提前预制、提前采购,最终达到缩短气田的建设周期。

电磁涡流检测技术在气田集输管道内检测中的应用与分析

文中针对气田集输管道开展漏磁内检测技术有各种限制条件,而水压试验和内腐蚀直接评价在实际运用中又有局限性,介绍了电磁涡流检测技术在某气田集输管道内检测中的应用,分析验证该技术在小口径管道的适应性和准确性,为其下一步在气田集输管道内检测中推广应用提供借鉴。

气田集输工艺的选择

近几年我国加快天然气工业的发展,开发了几个大型气田,在与外国石油公司的合作开发中,引进了一些先进的技术及设计理念,集气管道从传统的气液分输工艺发展到气液混输工艺。介绍了气田集输采用的新工艺,分析、总结了各种集输工艺的适用场所。

寒冷地区高含CO_2气田集输工艺设计

目前高含CO2气田集输工艺主要面临两个问题:首先是CO2的腐蚀问题,其次是冻堵问题。由于变径、流向突变等因素导致天然气流经弯头及变径部位时会产生节流效应,在场站内工艺管线安装尽量减少弯头及变径。各重要控制点的变送器及液位计等仪表,工艺流程中的部分旁通管线、管道盲端、收发球筒等应设计电伴热及保温。结合高含CO2气田开发方案,优化、简化了集输系统工艺流程;针对高含CO2气田气质参数,对可能采用的碳钢、不锈钢、双金属复合管进行材料比选,从安全性、经济性、国内生产制造能力、现场施工的质量控制等方面进行综合考虑。

浅析气田集输管网的优化运行方案

气田集输管网系统主要包括气井单元、集气站单元、压缩机站单元以及天然气处理厂单元等,不同单元之间通过管道进行连接,一般情况下,气田集输管网存在于一个非常大的空间范围之中。在气田地面工程中,气田集输管网工程占据着主体地位,对气田集输管网系统进行优化运行设计,有利于提高气田地面工程的整体经济效益。本篇论文主要对气田集输管网的优化运行方案进行了分析与探讨。

气田集输管网优化运行方案的设计

本文通过综合考虑压缩机站、气田集输管网的实际运行情况,充分考虑全部约束条件,以实现管网中所有压缩机站能源消耗总量的最小化为目标,建立了气田集输管网优化运行方案的数学模型,通过应用科学的混沌遗传算法进行模型计算,最终得到最终的优化运行方案。同时经过实践发现,优化运行方案数学模型、混沌遗传算法均具有良好的实用性、有效性。