The development status and the prospect of the pipeline robots in the oil and gas storage and transportation industry

In the process of the constant development of the oil and gas storage and transportation technology, the maintenance of the large pipelines is an important task. At present, China vigorously promotes the use of the pipeline robots, for the maintenance of the oil and gas pipelines by the unique characteristics of the robots. In this paper, the author carries out the detailed analysis on the current situation of the development of the pipeline robots in the oil and gas storage and transportation industry, and compares the different applications of the pipeline robots at home and abroad. Starting from the principles of the operation of the robots, the author analyzes the characteristics of the different types of the robots, and combined with the existing conditions of the oil and gas storage and transportation in our country, the author tries to find the most favorable way of the working of the pipeline robots, to continuously improve the development of the oil and gas storage and transportation industry using the robot technologies.

Main Indexes of Pipeline Transportation of Crude Oil and Gas

ＭａｉｎＩｎｄｅｘｅｓｏｆＰｉｐｅｌｉｎｅＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎｏｆＣｒｕｄｅＯｉｌａｎｄＧａｓ￥／／Ｎｏｔｅ：Ｔｈｅｔｏｔａｌｌｅｎｇｔｈｏｆｃｒｕｄｅａｎｄｇａｓｐｉｐｅｌｉｎｅｒｅａｃｈｅｄ１７５８７ｋｍ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ９２７２ｋｍｏ...

Research and development of 3PP coating steel pipes

The industrial application of an exterior three-layer anticorrosive polypropylene coating system(3PP)on large-diameter(larger than Φ600 mm)steel pipes was developed using an experimental process simulation study and the optimization of raw materials inspection,steel pipe surface pretreatments,and water cooling control on a coating application process.The coating properties meet ISO standard 21809 on buried or submerged 3PP pipelines used in the petroleum and natural gas industries.Differential scanning calorimetry and X-ray diffraction were used to analyze the crystallinities and grain sizes of polypropylene(PP)top coats with different cooling rates.Increasing the melt cooling rate reduces the crystallinity and grain size of the PP top coat and enhances its strength and toughness.

Natural Gas Gathering and Purification in Sichuan Gas Fields

ＮａｔｕｒａｌＧａｓＧａｔｈｅｒｉｎｇａｎｄＰｕｒｉｆｉｃａｔｉｏｎｉｎＳｉｃｈｕａｎＧａｓＦｉｅｌｄｓＺｈａｎｇＺｈｉｌｉｎ（Ｄｅｓｉｇｎ＆Ｒｅｓｅａｒｃｈｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＳｉｃｈｕａｎＰｅｔｒｏｌｅｕｍＡｄｍｉｎｉｓｉｒａｔｉｏｎ）Ｋｅｙｗｏ...

小样本预测埋地管道外腐蚀速率

为解决现有线性回归模型、单一支持向量机和遗传算法优化支持向量机(GA-SVM)等管道腐蚀速率预测准确率低的难题,选取总含盐量、氧化还原电位、pH值、氯离子浓度、硝酸根浓度、硫酸根浓度、溶解氧含量、自然腐蚀电位等埋地管道外腐蚀速率的主要影响因素作为输入变量,采用麻雀搜索算法优化支持向量机算法,建立了麻雀搜索优化的支持向量机(SSA-SVM)腐蚀速率预测模型。测试集验证结果表明,SSA-SVM模型的决定系数R2为0.9919,高于线性回归模型(0.7189)、单一支持向量机(0.8442)和GA-SVM(0.9137);均方根误差为0.0686 mm/a,低于其他3种模型的0.1166、1.7745、0.1183 mm/a;平均绝对误差为0.0902 mm/a,低于其他3种模型的0.1474、1.7056、0.0977 mm/a;平均相对误差为3.94%,低于其他3种模型的25.59%、32.29%和6.42%。采用此模型随机选择B管道8组检测数据预测埋地管线外腐蚀速率,与现场实际年腐蚀速率对比预测精度为0.9642,高于GA-SVM的预测精度0.6690,表明该模型可应用于埋地管道的外腐蚀量和腐蚀速率预测,为埋地管道的安全运行提供数据支持。

溶气原油CO_(2)溶解度预测模型

目的解决目前气体溶解度模型难以应用于溶气(CO_(2))原油等问题。方法利用自行设计建设的可承压搅拌釜装置研究了集输温度和压力对CO_(2)溶解度的影响规律,利用亨利定律对实验规律进行了分析,并建立了适用于集输环境下的CO_(2)溶解度计算模型。结果该模型创造性地引入了与实际压力和常压比值相关的4个参数,消除了已有模型的量纲问题。经过实验及文献数据验证,发现新的CO_(2)溶解度模型计算值与实验值相对误差最大为32.5%,与3种经典预测模型计算误差动辄超过50%相比有了明显改善,且绝对误差可以控制在2 L/L(以原油计)以内。结论基于该模型预测效果的显著提升,可以有效应用于溶气原油工业集输过程,对保障原油输运具有重要工程意义。

集输管线钢硫化氢腐蚀及防护措施研究

含硫油气资源集输用管线钢容易受到H_(2)S的腐蚀损害,为了找出H_(2)S存在条件下集输管线钢材的腐蚀规律,采用高温高压动态腐蚀实验装置评价了H_(2)S分压等不同因素对X65管线钢材腐蚀速率的影响,并提出了具体的腐蚀防护措施。结果表明,H_(2)S的存在对目标油田集输用X65管线钢的腐蚀影响较大,H_(2)S的分压升高,挂片的腐蚀速率先增大后减小;腐蚀介质pH值越大,腐蚀速率越小;实验温度越高、实验流速以及腐蚀介质的含水率越大,腐蚀速率相对就越大。咪唑啉类复合缓蚀剂HSR-1的加入能够显著降低挂片的H_(2)S腐蚀速率,当HSR-1的质量分数为0.05%时,其对挂片的缓蚀效率可达95%以上,使腐蚀速率降低至0.038mm·a^(-1),起到了良好的腐蚀防护效果。

高含蜡原油管道结蜡特性研究

为明确高含蜡原油的蜡沉积特性,找出蜡沉积的规律,采用改进型动态蜡沉积实验装置对高含蜡原油的结蜡沉积特性进行了研究,并考察了不同因素对蜡沉积速度的影响。结果表明,随着实验流速、气油比、矿化度和含水率的逐渐增大,目标高含蜡原油的蜡沉积速度均呈现出逐渐减小的趋势。而随着实验压力的逐渐增大,目标高含蜡原油的蜡沉积速度则呈现出“先减小后增大”的趋势。另外,pH值对目标高含蜡原油的蜡沉积速度的影响相对较小。降凝剂ST-2的加入能够显著降低目标高含蜡原油的蜡沉积速度,当降凝剂ST-2的质量分数为0.12%时,可使蜡沉积速度减小至0.0005mm·h^(-1),与未添加降凝剂的原油样品相比,蜡沉积速度减小了97.06%。在高含蜡原油的管道输送过程中,可适当添加合适的降凝剂,以最大限度的降低蜡沉积对管道堵塞的风险。

油气集输管道完整性检测与评价技术研究

随着油田开发建设的深入,原油含水率上升、采出流体矿化度高等腐蚀因素增多,导致地面管道腐蚀问题日益突出。在新“两法”的颁布实施后,对安全、环保提出了更高的要求。油气集输管道复杂多样、运行年限长,存在较大安全隐患。通过开展油气集输管道完整性管理应用研究,建立了完整性管理五步循环体系架构及应用。为适应油田开发新形势,各监管单位需持续加强油田腐蚀与防护工艺技术研究,助力油田长期稳产,推进绿色矿山建设。

集油环管道运行参数界限模拟技术研究

外围采油A厂站外系统主要采取单井环状掺水集油工艺,主要输送油气水混合液,以集油环为研究对象,参考集油阀组间实际生产数据,系统模拟研究不同管道长度、管径、输液量的关系和界限,基于PIPEPHASE软件,建立集油环管道集输模型,分析不同运行参数下的工作特性,计算出管道的最大输送能力,为生产前线和设计规划提供技术数据支持。

埋地油气管道腐蚀机理研究及防护

埋地油气管道的腐蚀一直是油气储运及集输工程的一个重要问题。分析了埋地油气输送管道腐蚀的各种形式及主要腐蚀机理。针对输油管道的腐蚀问题,从土壤微生物、理化性质以及交流电对管道的腐蚀影响等方面进行了分析。介绍了埋地油气混输管道腐蚀防护的方法:加缓蚀剂、外涂层、内涂层和衬里保护、阴极保护法、杂散电流排流保护等。提出要提高油气输送管道的使用寿命,就应在合理选择防腐护方法的同时,加强防腐管道的维护和保养,这些是管道防腐工作的的重中之重。

星状原油集输管网拓扑优化的混合遗传算法

以投资最小为目标函数,建立了星状原油集输管网拓扑优化数学模型。根据模型特点,利用改进的整数编码遗传算法优化井站隶属关系,利用非线性优化方法优化出相应的计量站最佳位置。针对遗传算法的局限性,对操作过程进行了改进,结合了模拟退火算法,调整了适应函数,给出了初温的确定方法,改进了选择复制操作,从而形成了混合遗传算法,并采用随机多父辈适应函数值加权交叉和多种改进变异操作方法。同时在操作过程中给出了约束条件的处理方法,减少了不可行解的产生,提高了算法优化效率。算例显示了该优化方法的有效性。

稠油化学降粘技术研究进展

综述了稠油开采、集输和管道输送中使用的化学降粘剂 (主要是油溶性聚合物降粘剂 )及化学降粘技术。这是国内外研究、开发均很少的一个领域。全文除前言外包括以下四大论题。①油溶性降粘剂降粘技术 :原理 ,降粘剂结构特点及国内油田应用于稠油井采油的一个实例。②油溶性降粘剂 :发展简史 ,结构类型 (主要为共聚物降粘剂 )及国内外现场应用的 1 1种商品降粘剂 ( 1 0种用于长距离管输 ,1种用于稠油井生产 )。③在我国油田的应用问题 :集输 ,水乳化降粘 (使用水溶性乳化剂 ) ,作为辅助手段的油溶性降粘剂 ,稠油改质降粘。④研究中存在的问题与方向 :油溶性降粘剂的作用机理及合成中的新思路 ,适当结构的降粘剂与表面活性剂的复配 ,化学降粘的局限性。参考文献 63条。

阴极保护技术在集输管道内壁应用的失效原因及对策

在油田集输管道内壁的阴极保护中,随着运行时间的延长,管道的保护电位逐渐增高,即使使用了被认为穿透力更强的脉冲电流阴极保护技术,被保护管道依然达不到应有的保护效果。分析认为,该问题的主要原因是集输管道中的原油具有黏稠性及高电阻性,附着于电极表面,阻碍了电流的导通。实验研究表明,阴极在电解质溶液中能达到较好保护,而在油水混合液中未能达到有效保护,证实了集输管道中存在的问题。针对该问题,提出应用自洁电极以及超亲水/超疏油材料的对策。

高含水原油集输管道内腐蚀预测及监测方法

针对高含水原油集输管道内腐蚀穿孔事故日趋严重的工程实际问题,对高含水原油集输管道内腐蚀高风险点预测及内腐蚀缺陷监测方法进行了综合研究。基于原油集输管道管内介质的液滴携带机理,给出了该类管道内腐蚀高风险点的预测和判定方法;基于场指纹腐蚀监测原理,研究了代表腐蚀缺陷深度的指纹系数的空间分布规律,给出了其与管道壁厚减薄量的对应关系曲线,建立了高含水原油集输管道内腐蚀状况的评估模型。研究可为高含水原油集输管道科学管理及保障原油集输管道安全运营提供技术支撑。

油气集输管线焊接质量安全评价

为综合改善和提高油气集输管线焊接质量及其安全监督管理水平,针对油气集输管线焊接质量寿命及其安全问题,采用理化性能检验,显微组织、无损探伤以及断口显微分析等检验方法,对焊接管道质量安全进行综合评价。通过分析某集输管线焊接管道整体性能,对油气集输管线焊接管道化学成分、力学性能、硬度以及使用过程中产生的缺陷进行了综合检测和评价,具体分析了管线及焊缝处疏松、夹杂等缺陷,并通过显微观察断面形貌判断断裂方式,通过X-rays无损检测方法对缺陷进行验证。结果表明,管线在高压服役条件下,经长时间的疲劳作用发生应力集中从而造成管线的破坏。据此提出了油气集输管线焊接质量及安全性控制要点,分别从焊口检查、钢管对口、预热、焊接过程控制以及焊缝返修等提出了对焊接工艺的改进措施,以期为油气集输管线焊接管道的生产建设和安全运行提供保障。

油气输运条件下X56钢的CO_2腐蚀行为研究

油气输运管线工作于苛刻的腐蚀环境中,容易造成严重的破坏。利用SEM,EDS,XPS,XRD,EIS等现代分析技术,在油气输运条件下(温度30～80℃、PCO2为0.5～2.0MPa、流速1.4m/s),对油气输运管常用材料X56钢进行了测试分析。失重试验证明:X56钢的腐蚀速率随温度的升高而升高,表现为指数关系;随CO2分压增大而加大,表现为线性关系。SEM,EDS,XPS,XRD分析表明:腐蚀产物晶体主要是由反铁磁性物质FeCO3及(Fe,Ca……)CO3复相物组成,表现为台地浸蚀及孔穴腐蚀,腐蚀产物膜由3层构成。极化曲线表明:在PCO2=0.5MPa、30～90℃条件下,随温度升高,X56钢的自腐蚀电位Ecorr变负,Icorr升高;温度80℃、PCO2=0.5～2.0MPa时,自腐蚀电位Ecorr随PCO2的增加而变正,自腐蚀电流Icorr明显增大,且阴极极化及阳极极化有明显的弱极化Tafel区。电化学交流阻抗试验表明,由于腐蚀产物膜的存在,低频区出现了半无限扩散的的Warburg阻抗特征,高频端出现了容抗弧,反应受扩散控制。

X65钢在模拟集输管道环境中的腐蚀行为

通过腐蚀失重、SEM、XRD等方法,研究了X65钢在模拟集输管道CO_2/油/水环境中的腐蚀特性。结果表明:X65钢腐蚀速率随流速和CO_2分压升高均呈现先增大后减小的趋势,存在临界流速和临界压力;低于临界值,基体表面上生成的腐蚀产物疏松多孔、不稳定,高于临界值后形成的产物膜致密、附着力较强,具有一定保护作用;流速增大超过1m/s会使油膜比较均匀地吸附在试样表面,减少了腐蚀反应活性点,一定程度上保护了基体不被腐蚀,腐蚀速率下降;随CO_2分压增大,CO_2在原油内的溶解度增加使原油黏度下降,流动性变好,与基体接触和吸附的概率增加,对X65钢的缓蚀作用增强,也会使腐蚀速率下降。

最优化在油气储运工程中的应用

简单介绍最优化在工程中的应用,对"油气储运工程最优化"课程进行介绍,以及最优化在油气储运工程中的应用,说明"油气储运工程最优化"在油气储运专业的重要性.

输送管道应力腐蚀开裂和氢致开裂

针对输送管道的3种主要开裂形式,即:高pH应力腐蚀开裂、近中性pH应力腐蚀开裂及氢致开裂,阐述其发生机理,比较其发生条件和形貌特征,并具体讨论环境溶液、阴极保护、涂层、温度、应力应变和材料等因素对开裂过程的影响。结果表明,环境、应力和材料对高pH应力腐蚀开裂、近中性pH应力腐蚀开裂及氢致开裂起到主导作用。