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采氣生產工藝安全風險因素研究

文檔作者：康文娟文檔來源：青海油田分公司采氣一廠生產運行科		點擊數：	更新時間： 2021年01月08日
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2017 年07 月
工藝控制
采氣生產工藝安全風險因素研究
康文娟(青海油田分公司采氣一廠生產運行科,青海格爾木816000)
摘要:采氣生產工藝是指將井底天然氣采出到地面的全部
生產工藝過程，采氣工藝與自噴采油工藝類似，均是采用在油
氣田上鉆井，誘導氣流，使得氣體依靠自身能量由井內噴向井
口的過程。由于天然氣的采集過程需要經過井底、井口、輸氣
管道、下游氣體處理廠等，采氣生產工藝的安全風險較多，因
此，如何保證氣井能夠進行合理、安全的生產，合理分配各生產
環(huán)節(jié)的壓力損失，是現(xiàn)階段采氣生產工藝需要研討的主要內容
及難題。
關鍵詞:采氣；生產工藝；安全風險因素
青海油田屬于我國最早開發(fā)的油田之一，由于青海處于青
藏高原，位于青海省西北部的柴達木盆地，由于優(yōu)越的地理位
置，其油田資源豐富。青海油田在石油勘探、石油開發(fā)、綜合地
質研究方面具有重大的突破及實踐經驗。由于油田具有地質
條件復雜、開發(fā)難度大的問題，由于地層壓力及油田產能的下
降，穩(wěn)產難度問題日漸尖銳，因此，采取合適的采氣工藝、保證
采氣工藝安全性能有效提高采收率，保證質量及穩(wěn)產。
1 采氣生產工藝安全風險因素分析
采氣生產工藝安全受到多方面因素的影響，主要包括：腐
蝕安全因素，國內大部分油田產出物中不含有H2S，二氧化碳為
主要的腐蝕介質，腐蝕的影響因素為a：含水率的問題：二氧化
碳復述的必要條件為含水，當含水量能浸濕鋼鐵表面時說明含
水量超多正常范圍，引起嚴重的腐蝕程度及現(xiàn)象出現(xiàn)；b：溫度
的問題：在正常溫度為60攝氏度以下時，金屬表面呈現(xiàn)的狀態(tài)
為表面光滑，均勻腐蝕，當溫度在110攝氏度左右時將會出現(xiàn)嚴
重的聚集性腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)，當溫度超過150攝氏度時將會出現(xiàn)
混合腐蝕現(xiàn)象，且腐蝕產物膜分布較為細密，腐蝕率有所降低；
c:分壓的問題：二氧化碳腐蝕的直接原因為二氧化碳分壓，當二
氧化碳分壓小于0.021兆帕不會產生二氧化碳腐蝕，當二氧化
碳分壓大于0.021兆帕小于0.21兆帕時會出現(xiàn)輕度腐蝕，當二
氧化碳分壓大于0.21兆帕時會出現(xiàn)嚴重腐蝕現(xiàn)象；d:流速的問
題：高強度的流速使得腐蝕產物產生機械疲勞，極易導致鋼鐵
處于裸露狀態(tài)，增高了腐蝕速度，水中的離子含量及PH值等均
會對二氧化碳腐蝕產生一定影響。
2 采氣工藝安全性探究及解決對策
2.1 采氣工藝安全性探究
剩余壽命的預測：采用一口井加熱爐為例，加熱爐工作壓
力為29兆帕，管道為76·9毫米，工作溫度為50攝氏度，以天然
氣為輸送介質，腐蝕點深度為0.3至0.7毫米，根據嚴重級別可
以接受的失效概率為10 至5，加熱爐管道的剩余壽命為8.32
年，采用這種剩余壽命的預測方式對其余管道進行剩余壽命的
預估，并根據預估出來的剩余壽命制定針對性的相關檢驗周期
計劃。對管道內易沖刷腐蝕部位進行流場數值分析技術預測：
采用流場分析軟件對流場實施分析，將站場管道特定部位的含
水率、壓力分布及流場分布圖進行繪制后，對沖刷危險點進行
預測，找出容易發(fā)生沖刷腐蝕的部位：節(jié)流閥閥芯部位、大小頭
的小頭部位、三通后背弧面部位、U型彎頭的兩個彎頭后外弧面
部位、直角彎頭后直管段上與彎頭間距小于2D部位、單個彎頭
的后外弧面部位等。對剩余強度進行評估預測：根據實際腐蝕
點檢測結果分析及兩個站的資料數據分析，現(xiàn)場測試及流場、
腐蝕仿真模擬，對兩個站31條管道采用剩余強度預測，針對沒
有通過預測及達到評估標準的管道進行更換。對兩個站場管
道及關鍵設備的剩余壁厚進行測量：采用組合檢測方式對管道
腐蝕現(xiàn)象進行全面檢查，對管件的剩余壁厚進行檢測。對管道
腐蝕及關鍵設備的影響因素及規(guī)律進行分析：二氧化碳平均分
壓為0.180至0.362兆帕之間，進站溫度為60攝氏度以下，加熱
后溫度為60攝氏度以上，部分井摻水含有大量鈣離子及鎂離
子，將局部的腐蝕傾向增大，井盤管內實際的流速較高，腐蝕產
物膜較為疏松，表面介質具有較強的腐蝕性。
2.2 采氣生產工藝安全因素的應對措施
在進行防腐保溫層拆除過程中發(fā)現(xiàn)，應對管道外腐蝕現(xiàn)象
進行重視，通過電化學防腐相關措施加強對埋地管道及相關設
備進行有效的防腐保護措施的實施；針對生產工藝方面應加大
工藝安全分析師的培訓及學習力度，使得采氣生產工藝相關人
員全體能熟練掌握采氣工藝安全分析操作技術；為了進一步提
高采氣工藝安全風險分析的準確性應建立流體沖刷及腐蝕速
率的定量關系；將仿真模擬軟件進行改進，針對管道及介質建
立針對性的管道關鍵單元實際介質流體力學計算模型，實現(xiàn)對
沖刷腐蝕的定量計算；將原有的停工檢測改變?yōu)楣に囘\行的在
線檢測方式，將檢測分析的實效進行提高，減少對防腐保溫層
及外防腐涂層的損壞現(xiàn)象。
3 結語
在實際的采氣生產工藝實施過程中，為了滿足采氣生產在
工藝安全風險分析的需要，應采用相關工藝安全分析技術進行
分析，并制定針對性的預測、檢測、維修措施，提高采氣生產工
藝安全性。
參考文獻:
[1]崔玉生. 天然氣的采氣安全要點分析[J]. 中國石油和化
工標準與質量,2013,11:220.
[2]張計偉,胥騫. 淺談采氣安全管理中存在的問題及相應措
施[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家,2013,18:139.
[3]陳寶安. 采氣安全管理中存在的問題及相應策略探究
[J]. 中國石油和化工標準與質量,2014,12:214.
作者簡介：康文娟（1971-）女，漢族、青海省西寧市人，助理工程
師，目前從事綜合信息管理工作。
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