基于天地图的油气田集输管网完整性评价系统设计

中国油气管道安全一直是一个不可忽略的问题,一旦发生事故,不仅会造成巨大的经济损失和负面的社会影响,还会严重影响到周边居民的生命财产安全[1]。本文基于管道完整性管理理论和天地图权威的地理信息数据,构建油气田集输管网完整性评价系统,实现对集输管网的闭环管理,满足各层级油气管道行业安全生产管理需求,全面提升管网安全管理水平。

地面集输玻璃钢管结蜡原因与机理分析研究

某油田地面集输玻璃钢管线投产后出现蜡堵,严重影响油田正常生产。为了确定玻璃钢管结蜡原因与机理,从具有不同结蜡程度的3条在役玻璃钢管线截取试样,开展宏观检查、理化试验和润湿性分析等对比试验研究。结果表明,该3条玻璃钢管试样的成分结构、树脂含量、硬度和固化程度未见明显差异,符合玻璃钢管的标准要求,它们对柴油均表现为超亲油状态,润湿性未见明显差异。结蜡程度的不同主要是由管道运行温度所致,低流速、低气液比加速蜡沉积。玻璃钢管结蜡机理与钢质管道基本一致,为分子扩散机理,但玻璃钢管的临界表面张力、导热系数和粗糙度更低,使其不易发生蜡晶的沉积与聚集,展现出更佳的防结蜡性能。通过降低管材表面张力和实现疏油状态,将是提升玻璃钢管防结蜡性能的有效途径。

复杂山区高含硫气田集输管道完整性管理探索与实践

【目的】××气田处于四川丘陵地带山区,属高含硫化氢、二氧化碳特大型海相气田,高含硫气田地面集输管网随山区地势起伏大,存在弯头多、管道高程差变化大等特点。随着气田气井产液量的增加,集输系统积液、硫沉积加剧,集输管道需加强完整性管理。【方法】借鉴国内外完整性管理理念及管理模式,结合××气田集输管道的实际情况,通过监测、检测、检验等各种方式获取管道信息。【结果】通过制定相应的风险控制对策与效能评价,探索出了适应于××气田酸气管线的完整性管理方法。【结论】本研究为保障××气田集输管道的安全平稳运行提供参考。

国内外高含硫气田集输管道设计标准差异性研究

高含硫气田集输管道外部环境复杂、内部工况恶劣、失效风险高、事故后果严重,应在设计阶段保障本质安全。为对我国高含硫气田集输管道设计工作及相关标准制修订提供参考,对国内外标准规范进行广泛调研,结合高含硫气田集输管道安全风险和设计流程,选取7项关键设计要素,进行国内外设计标准对比分析,厘清国内外差异,提出针对性建议,对完善我国高含硫气田集输管道设计标准体系、保障高含硫气田集输管道安全平稳运行具有重要意义。

基于AI的油气集输管道安全管控平台构建探究

人工智能技术将对提升地面集输管网的安全可靠性与使用寿命产生重大影响。基于现有各类集输管道材料、环境与服役性能等基础数据,充分利用现有物联网、大数据挖掘、知识图谱及深度学习等人工智能技术手段,提出通过全面感知嵌入→大数据库组建完善→数据提炼分析→知识体系构建→机器学习认知→智能化集成和落地等一系列手段,分步骤、多体系、全方位地建立油气集输管道安全服役管控智能平台架构,给出了实现其智能化的主要步骤和关键技术。其中包括构建管道智能运行及智联决策平台,开发相应的软硬件及人工智能系统,实现管道全生命周期内的智能服役,大幅降低油气田地面系统管道服役安全风险和失效概率,有效提高管道服役可靠性及寿命。

油气长输管道管体损伤的高速涡流磁场检测

针对油气长输管道外壁缺陷影响管道安全运行的问题,提出了一种基于动生涡流磁场的无损检测方法。借助ANSYS Electronics有限元分析软件分析了管道表面缺陷参数、检测速度与动生涡流磁场之间的关系,发现在不同管道表面缺陷参数下,动生涡流磁场会根据缺陷形状、尺寸的差异反馈出不同的磁感应强度信号,缺陷尺寸越大,信号反馈越强烈;随着检测速度的提高,动生涡流的磁感应强度逐渐增大,但整体变化趋势基本一致。根据工程实际研制了基于动生涡流磁场的管道无损检测试验装置,开展了试验研究,得到了与仿真相同的规律性结果,从而验证了该技术的可行性,表明动生涡流磁场无损检测方法能够对管道缺陷进行精准定位与辨别。

油田集输管道腐蚀与防腐技术分析

如果油田集输管道运行期间出现腐蚀或者其他危险问题,很有可能就会引发一系列跑油、冒油以及漏油等问题。近些年来,为加强对油田集输管道腐蚀问题的控制管理,相关工作人员主动采取科学合理的防腐技术,切实增强油田集输管道防腐性能。对此,本文主要对油田集输管道腐蚀问题以及防腐技术应用问题进行总结归纳。

含蜡原油集输管道结蜡规律及清洗技术研究

为了找出含蜡原油在集输管道中的结蜡规律,并有针对性的提出清蜡措施,提高含蜡原油的输送效率,实验室内采用冷指法蜡沉积模拟实验装置考察了油样温度、含蜡量以及碳数分布对蜡沉积量和蜡沉积速率的影响,并开展了含蜡原油集输管道热清洗现场实验。结果表明,油样的温度越高、原油中的含蜡量越高以及石蜡中的碳数分布越高,蜡沉积量和蜡沉积速率就越大,并且当沉积时间小于20h时,蜡沉积速率随沉积时间的延长而增大的幅度较大,当沉积时间大于20h后,蜡沉积速率变化的幅度逐渐减小。含蜡原油集输管道采取热清洗措施前,输送压力在1.3~1.6MPa之间,而热清洗后的输送压力则降低至0.5~0.7MPa之间,并且有效期较长,清管效果良好。

油气集输管道内腐蚀及内防腐技术

油田集输管道安全运行效果在一定程度上会对我国石油天然气行业发展产生至关重要的影响。结合以往的经验来看,如果油田集输管道运行期间出现内腐蚀或者其他危险问题,容易引发一系列跑油、冒油以及漏油等问题。近些年来,为加强对油田集输管道内腐蚀问题的控制管理,相关工作人员主动采取科学合理的防腐技术,切实增强油田集输管道防腐性能。对此,本文主要对油田集输管道内腐蚀问题以及内防腐技术应用问题进行总结归纳。

基于Kent法的非金属管道风险评价方法

风险评价是管道完整性管理的重要内容和基础,随着油气田集输管道完整性管理不断推进和发展,非金属管道无成熟风险评价方法的问题逐渐突出。基于非金属管道失效风险因素的分析和某油田非金属管道失效统计结果,建立了基于Kent法的非金属管道半定量风险评价方法。失效可能性评价指标包括第三方损坏、运行环境、设计与施工制造、误操作和水文地质灾害等5个方面49项评价指标;失效后果指标包括介质短期危害、介质最大泄漏量、介质扩散性、影响对象、社会影响和供应中断对下游用户影响等6个方面12项具体评价指标。使用专家打分法优化设置了失效可能性指标权重系数和评价指标分数,为油气田非金属集输管道风险评价的实施奠定基础。

油气集输管线防腐蚀技术研究与应用

在油田的生产工作中,从地下开采出来的石油和天然气都是带有某种腐蚀性的,因此在进行油气输送时,很可能会造成油气管线的腐蚀。根据油气集输的工业生产特征,提出相应的保护措施,有效减轻油气集输管道腐蚀现象,防止在油气集输过程中出现油气泄漏的现象,从而进一步提高油田油气技术的安全性。

气体水合物防聚剂研究

油气输送管线中 ,气体水合物阻塞物的形成会给油气行业带来巨大的损失 ,利用防聚剂来抑制气体水合物阻塞物的形成是目前常用的对策措施之一。在可视化蓝宝石测试系统中 ,主要以甲烷水合物为对象 ,在水与壬烷的比值分别为 2∶8或 3∶7时的水—碳氢化合物的混和体系中 ,对由非离子表面活性剂和阴离子表面活性剂组成的防聚剂进行了实验研究。结果表明 ,该类防聚剂的用量最高只有 0 .7% (与水质量相比的质量分数 ) ,所能承受的最大过冷度最高却达到 19℃ ,与单组分的表面活性剂防聚剂相比 (用量一般为 3%～ 0 .5 % ,最大过冷度最高仅为 12℃ ) ,前者的防聚性能有了很大的提高。另外 。

输油管道土壤温度场的数值计算

评价埋地热油管道的热工状况 ,首要的问题是计算管道周围土壤的非稳态温度场 ,通常采用汇源法对其进行计算。汇源法把输油管在常输过程中的传热视为稳定过程 ,具有一定的局限性。根据埋地热油管道的传热特征 ,采用二维非稳定传热方程来描述输油管道的传热过程 ,在边界条件中充分考虑了地面温度的变化以及管径等参数的影响 ,建立了土壤温度场的计算模型 ,运用有限差分法对计算模型进行计算。在差分网格的划分中使用了混合网格法 ,在土壤内部的大部分区域使用矩形网格划分 ,在管壁附近使用极网格。这虽然是一种近似方法 ,但只要网格划分很小 ,仍可得到足够精确的解。在VC环境中编制了相应的软件 ,实现基础数据输入 ,温度场迭代和不同时间点管道周围土壤温度场中等温线绘制的功能。这一模型的建立 。

油溶性清防蜡剂CL-92

针对胜利油田纯梁油区高含蜡 (10 %— 2 5 % )高凝点原油的特点 ,开发了由有机溶剂、表面活性剂、蜡晶改进剂、加重剂等组成的油溶性清防蜡剂 ,牌号为CL 92。室内性能测定结果如下 :溶蜡速度 6 .48g/mL·min(5 0℃ ) ;防蜡率 6 8.9%和 73.9% (加量 0 .1% ,两口井原油样 ) ;2 0— 40℃降粘度 >90 %— 70 %。CL 92可用于油井的清蜡、防蜡及原油集输管线的清防蜡。纯梁油田在含蜡 15 %以下的 2 0口油井定期批量加药 ,在含蜡高于 2 0 %的 5口油井连续加药 ,在梁北 2 0号计量站集输管线连续加药进行清防蜡 ,均取得了良好的效果。讨论了清防蜡机理。

油砂山油田原油集输管线中的硫酸钡锶结垢

油砂山油田注水开发后原油集输管线一些区段结垢较为严重。对该油田的结垢情况进行了调查 ,采集了大量垢样 ,对结垢物进行了定性鉴定、定量分析 ,确定结垢物的主要组分为硫酸钡锶 ;根据采出水离子组成分析、地层岩石钡锶元素分析结果 ,初步判定采出水中结垢离子钡和锶并非来自地层岩石矿物 ,而是来自侵入地层的泥浆加重剂重晶石及天青石。

数字化管理技术在气田集输中的应用探讨

对天然气集输系统数字化管理技术进行了讨论,实现管网的数字化管理,首先必须构建数字化管道,建立可视化的管道管理平台,然后在此基础上,开发相应的应用模块,实现管网的仿真调度、运行优化、泄漏检测、设备故障诊断等。对所研制的川西气田天然气管网的可视化仿真调度系统进行了介绍,该系统基于GIS技术和仿真技术,初步建立了天然气集输系统数字化管理平台。通过新851井的抢险调度,介绍了数字化管理技术在川西气田集输管网的应用情况。

中原油田集输管线腐蚀行为研究

中原油田集输管线的腐蚀特点均以内腐蚀为主 ,腐蚀穿孔多发生在管线底部。以四厂南二线为例 ,对产出气、产出水的组成及腐蚀性进行了分析化验 ,结果表明 :输送的液体含水率高且为层流 ,造成管线底部直接与水相接触。由于产出水pH值较低、矿化度高 ,并且含有大量的硫酸盐还原菌 (SRB)和HCO-3,CO2 ,导致管线底部垢下腐蚀。

CL－1型缓蚀剂的研制

为了阻缓高含水原油对集输管线的腐蚀，研制了ＣＬ－１型输油管线缓蚀剂。这种缓蚀剂是以两种咪唑啉衍生物与联氨为主要成分的复配药剂，运用于油水共在体系．本文介绍了该剂的室内性能评价和现场试验结果。

梁家楼油田硫酸钡锶垢成因分析

梁家楼油田集输站及其外输管线结垢严重。垢样含无机物约95%,用X射线衍射法测定,该垢成分为硫酸钡锶Ba0.75Sr0.25SO4。根据4个集输站21口油井产出水水质分析数据,产出水富含Ba2++Sr2+和(或)SO42-,一般而言,生产层为S层的油井产出水富含Ba2++Sr2+,生产层为H层的油井产出水富含SO42-,两种水混合引起集输站及外输管线结垢。在4个注水站的回注污水中,Ba2++Sr2+和SO42-浓度很低或较低,远低于产出水中的相应浓度。2口井S层岩心薄片分析鉴定结果表明地层胶结物中含重晶石(BaSO4),且推论含天青石(SrSO4),这是S层地层水中成垢离子的来源,使一部分油井井筒或井口至集输站管线结垢,并造成该生产层不同油井产出水中成垢离子浓度的巨大差异。讨论了硫酸钡、硫酸锶的溶解度及温度、压力、含盐量的影响。将分别含4 mmol/L Ba2+、4mmol/L Sr2+8、mmol/L SO42-的3种溶液混合,生成的沉淀物经X射线衍射法检测,为Ba0.75Sr0.25SO4结晶,利用溶度积数据对该垢的生成作了初步讨论。

非停输管道焊接修复极限压力设计

打孔盗油管线在焊接修复过程中产生的局部高温使热源周边材料强度降低,因此在非停输状态下进行焊接可能导致管道在内压作用下发生破裂事故。基于ANSYS有限元软件平台,对焊接修复过程中的温度场进行数值模拟,并根据模拟结果,计算管道的有效壁厚,从而确定在非停输状态下焊接修复时管道所能承受的极限压力,并进一步分析了焊接速度对极限压力的影响。结果表明,随着焊接速度的减小,管道承压能力降低。