渐进式清管策略在海上油气田海底管道完整性管理中的应用

为避免内、外部状态不明确的海底管道在清管作业中出现清管器卡堵等异常情况,提出采取渐进式的清管方法。清管作业时先使用通过性强、清管能力弱的清管器,再使用通过性弱、清管能力强的清管器,逐步有控制地清除管道内部积垢和杂质,直至满足管道完整性检测的要求。通过海上油气田投产多年的两条海底管道的清管作业现场试验表明:采用渐进式清管方法既避免了管线内部积垢和杂质沉积较多而发生的卡球现象,又能较彻底地清除管道内部的杂质;同时,结合渐进式通球实施过程中的技术细节,总结出渐进式清管实施过程中清管器更换时机、次序调整、杂质截留、清管时间计算等注意事项,为后续其他海底管道或陆地油气管道清管作业提供了一定的借鉴和参考。     

海上油气田清管球收球筒防卡球装置的设计及应用

清管球系统具有清除原油管线内部的凝油、结蜡、结垢的作用,达到减小输油回压、减小磨阻的目的。在平台或终端取出收球筒中完成清管流程的清管球,对清管球磨损和变形状态及收球器里收集的凝油、结蜡和结垢进行分析,可判断海底管线的腐蚀和结垢结蜡情况。为防止清管球卡在收球筒中,设计制作了清管球接收筒防卡装置,该装置已在油气田清管球作业中成功应用。     

川南气田集输气管线通球清管的实践

通球清管是天然气集输管道组焊完成后必须进行的重要工艺程序,也是管道投入运行后进行生产管理所必须采取的重要工艺措施.它对提高集输管线的输气效率和延长其使用寿命有十分重要的意义,在有水气田的生产中尤其如此。管道施工时,常在管中遗留机械杂质,管道组焊试压后,管道中的残留水难以排尽,管道投入生产运行后,气井所产的凝析油、水以及其他污物也会随天然气流带入管道中,使管道流通截面局部缩小或堵塞,增大阻力,降低输气效率,故要通球清管。近年来,川南矿区先后在17条集输气管线上建立了18套通球清管装置,进行了34次通球清管,为降低管道输压,确保低压小产气井、气水井的生产,     

气液两相流管线清管过程模拟

清管是油气运输行业一种常见的操作．随着石油工业的发展,特别是海上油田的开发,对清管提出了许多新课题。海底生产系统．复杂的管线起伏和多相流技术推动着清管技术的发展。对多相流管线定期进行清管,不仅可以清除管线内的积液．降低管线的压降．提高管线的输送效率,减少管线的腐蚀,还可以减小下游处理设备的尺寸．降低处理设备的费用等等。多相流管线清管过程模拟研究对混输管线的设计及生产管理具有重要意义。     

基于LedaFlow的深水海管清管模拟分析

清管操作可以清除海底管道中沉积的蜡、沥青质、水合物等杂质,降低管线内压降,提高管道流通能力。使用新型多相流瞬态模拟软件LedaFlow模拟了南海某深水油田清管操作过程,计算得出水下管汇处的压力、压降及清管速度,评估了不同井口产量、生产水流量等参数对清管过程中水下管汇压力的影响,给出了建议的清管策略。该模拟分析为工程实际提供了参考,对保证海底管道的安全运行有重要意义。     

气田采气管线清管保障措施分析

清管技术在油气集输过程中是一种常见的清除管道内杂质和积液及腐蚀产物的方法,其能够有效地将管道内存在的所有杂质和积液等清除掉,大幅度提高管道的输送效率,同时清管作业还能够有效防护管道内壁的腐蚀。然而,清管过程中面临着各种风险,为尽量减少清管过程风险,保证采气管线在运行期间的平稳性和高效性,应做好采气管线清管保障措施。本文重点讨论了气田采气管线清管保障措施。     

油气混输管路清管方法及选择

随着石油工业的发展,特别是海上油田的开发对清管提出了许多新的课题。海底生产系统、复杂的管线形状和多相流技术推动着清管技术的发展。B. R. Purgatorio等人对两相流管线的清管状况进行过调查。调查发现,两相流管线的清管经验很有限,其原因是目前距离长的两相流管线     

苏里格气田集输管线清管过程瞬态模拟

对清管过程中的两相流流体特征的研究有助于管线及上下游设备的设计及操作。为此,采用稳态Barua模型与具有较好组分追踪功能的TACITE编码瞬态模型对苏里格气田集气管线清管操作中两相流瞬时流动规律进行了研究,重点分析了通球过程中流型、液体流量、压力、清管速率及天然气水合物堵塞等工况的变化规律。结果表明：由于清管过程中地形起伏较大,流体出现了多种流型,液体流量与压力沿程波动较大;清管器速度在上升管段和下降管段的凹凸结合处由于前后压差的明显变化会发生较大的改变。通过对管道总持液量变化的分析,获取了清管后各阀组管线恢复稳态的时间。采用瞬态分析方法对清管器运行中温度变化研究的结论表明：各阀组在清管过程中没有天然气水合物的形成。进一步验证了清管节流理论的正确性。     

借助清管数据分析海底管道内腐蚀原因与控制

内腐蚀问题一直是多相流海底管道的主要安全隐患,清管是一种内腐蚀控制或保持有效流体输送效率的有效方式。利用清管数据可以获取海底管道腐蚀发生的位置、清管产物等信息,对不同时间的清管数据进行对比,可以分析出海底管道内腐蚀发生的原因,以及期间所采取腐蚀控制方法的效果。根据中国南部海域某条多相流海底管道的清管信息及智能内检测数据分析了该海底管道发生内腐蚀的原因,主要是海底管道底部残存泥沙和沉积水导致。为此,制定了针对性的内腐蚀控制措施,即将原泡沫球清管球更改为双向直板10-A型清管球,增加清管频次,且在清管过程中冲击加入杀菌剂,4年后内检测结果证明内腐蚀控制措施有效。     

��Ȼ�������������ͨ����������ϵͳ�������ʵ��

由于天然气输气管线埋在地下，在通球清管过程中，球的运行情况不能直接观察，管线入口和出口压力在球运行过程中的变化也不能提前预测，也难准确控制进气量，使球能以１ｍ／ｓ的速度到达出口，为此进行了天然气输气管线清管通球计算机仿真系统的设计与实现的研制。该仿真系统是在深入分析和研究天然气输气管线清管通球运行规律的影响因素的基础上，以数据库管理、计算机仿真技术和人工智能等新技术为主要工具来开发的。着重介绍了该仿真系统的总体结构与功能设计，软件编程与调试。该仿真系统能真实仿真清管球在管线内运行，通过对靖边—榆林输气管线多次清管通球的运行过程实际模拟，其符合率在９３％以上。     

长输管道改迁连头“五位一体处置”工艺探索应用

针对近年来长庆油田靖咸输油管道局部频繁迁建所带来的愈发突出的新建管道安全碰口问题与废弃局部管道妥善处置问题,提出了长输管道改迁连头"五位一体处置"工艺。通过带压封堵、密闭收油、投球清管、氮气封存及连头投运五项工艺技术的组合应用,进行了新建局部管道投产与废弃迁建管道处置一体化实施。现场应用结果表明:"带压封堵"保证了碰口处能量有效隔离,动火作业安全性大大提高;"密闭收油"实现了作业管段内留存原油的全密闭回收,达到了环保要求;"投球清管"对迁建废弃管道内残留物进行了有效清理;"氮气封存"对迁建废弃管道内可燃气体进行了有效置换;"连头投运"实现了新建局部管道的高效投产。该应用成果为新建管道的安全连头、废弃管道安全环保隐患的消除提供了新的解决方案,为新建局部管道投产工程提供了新的指导思路。     

高含硫气液混输管道在清管工况下的瞬态流动规律及优化设计

针对目前对高含硫气液混输管道清管工况瞬态流动规律认识不足,导致管道设计压力与终端段塞流捕集器尺寸不好确定的问题,以某高含硫气田为例,采用数值模拟方法,研究了清管过程中管道起点压力、管道终端排液量等参数的变化规律,分析了管内气相流速与原料气气液比对清管工况的影响,进而提出了高含硫气液混输管道设计压力与终端段塞流捕集器尺寸的优化确定方法:①当管内气相流速介于2~6m/s时,清管中管道起点压力超压现象不明显,清管时宜将管内气相流速控制在此范围内;②当管内气相流速或气液比减小时,清管中管道起点压力峰值和终端排液量均将增大,但不同管道的增大幅度并不一致,管道越长、高程差越大,其增加幅度越大;③在设计阶段,应根据管道运行后期可能会遇到的低管内气相流速与低气液比工况参数来确定管道合理的设计压力与段塞流捕集器尺寸。该成果可为高含硫气液混输管道的优化设计与清管操作提供依据。     

基于HAZOP-偏离度的输气管道清管作业风险评价

为提高管道清管作业风险分析的准确性,将原HAZOP分析中的引导词进行了合并映射处理,定义了作业步骤偏离度、减缓措施偏离度和综合偏离度来量化HAZOP分析中的偏差结果,对偏离等级进行了划分,并以某输气站收球作业为例进行了分析。结果表明,该方法可识别更多的风险偏差,减少事故场景的遗漏,在现有的作业条件下,收球筒两端压力不一致、未完全打开放空阀和收球筒未进行氮气置换的综合偏离度较大,需根据现有情况采取相应的安全措施,分析结果与现场实际情况相符。研究结果可为管道清管作业过程的事故预防提供实际参考。     

长北气田集输干线清管研究

长北气田地面建设工程中气田集输采用丛式井及气液混输工艺,集输管道内持液量较大且中央处理厂(CPF)内无段塞流捕集器,集输干线清管操作风险较大。为保证集输系统的安全,有必要对集输干线的清管进行研究。实际清管前采用两相流模拟软件OLGA进行清管段塞液量的模拟,制定详细清管操作方案。将2009年6月长北气田集输北干线的实际清管操作数据与软件模拟结果进行对比,对清管方法提出合理化建议。针对长北气田集输系统的实际情况,采用非常规清管方法对集输管线进行清管有利于降低操作风险。     

清管过程中隧道内输气管道应力分析

清管是保证管道能够长期在设计输量下安全运行的基本措施之一,清管过程大致分为试压后清管和正常工况下清管两部分。我国大部分天然气管道分布在丘陵、山地等地形起伏较大的地区,清管模型大多没有考虑地形起伏或高差对清管模型的影响。受力模型与管内的清管器运动有直接关联,只有建立合适的清管器运动瞬态模型,并与清管过程中输气管道受力模型相结合,才能较为准确地模拟出实际的应力状况并定量给出清管对管道的影响,以期指导清管作业。     

油气管道内检测技术研究进展

管道内检测是保证油气管道完整性的关键技术之一,随着大管径、长距离、高流速管道的不断应用,对内检测技术提出了新的挑战和要求。针对该现状,介绍了应用较为广泛的漏磁检测技术、超声波检测技术、涡流检测技术、几何检测技术、复合检测技术和阴极保护检测技术。对于无法清管作业的管道,可采用灵敏球进行内检测;介绍了不同检测器的原理、局限性和适用范围,梳理了内检测器存在的问题和选用原则。针对内检测技术的现状,提出了内检测未来的发展趋势。     

Pigging simulation for horizontal gas-condensate pipelines with low-liquid loading

Liquid condensation in natural gas transmission pipelines commonly occurs due to the thermodynamic and hydrodynamic imperatives. Condensation subjects the gas pipeline to two phase transport, which dramatically affects their delivery ability and operational modality and the associated peripheral facilities. It is therefore imperative for the pigging simulation in gas-condensate flowlines to be taken into consideration in their design. Periodic pigging helps keep the pipeline free of liquid, reducing the overall pressure drop, and thereby increasing the pipeline flow efficiency. A new simplified pigging model has been developed for predicting the pigging operation in gas-condensate horizontal pipelines with low liquid-loading, which couples the phase behavior model with the hydro-thermodynamic model. The comparison of the calculating results with those of the two-phase transient computational code OLGA (with a dynamic, one-dimensional, extended two-fluid model), indicates the new pigging model has a good precision and high speed in calculation. The model also contains the capability of pig-tracking and slug-length-increasing model, which can be suitable for engineering design.     

海底管道清管用新型水下发球装置研究

针对传统海底管道清管成本高和停输问题,设计了一种适合单海管清管的发球装置。该装置通过水下发出清管器,经过需要清洗的海底管道和立管,回到平台上的收球筒中。发球装置主要由快开盲板、发球单元以及连接单元3部份组成,其驱动液是来自采油树的甲醇。介绍了发球装置清管工艺流程以及每一部分的工作流程,并通过有限元法,对发球装置的关键零部件进行了强度校核。该装置可以解决单海管清管问题,对于完成海底管道清管作业,推动国内水下清管技术的发展,有一定的指导作用。     

集输管道的腐蚀检测与完整性管理实践

集输管道的输送介质成分复杂,多种腐蚀机理并存,集输管网的腐蚀完整性管理一直困扰着企业管理者,制约着油气田企业完整性管理水平整体提高。西南油气田借助于先进的清管检测技术,对集输管道的腐蚀缺陷的检测、识别和管理形成了系统思路,在集输管道的腐蚀缺陷的完整性管理方面做了一些有益的探索。对于在役运营集输管道,在清管现场检测工作中检测出的缺陷及时进行高质量的修复;加大对集输管道阴极保护的检测,管道不宜长期处于＂欠保护＂或＂过保护＂状态运行;加强巡检,及时发现管道泄漏,杜绝事故发生。对于待建拟建新集输管道,强化防腐概念,在工程设计阶段就将腐蚀防护工作一并考虑;强化安全环保意识,注重防腐技术的应用效果。