聚合物砂浆复合内衬结构技术研究及在江苏油田旧管道修复中的应用

江苏油田投入开发以来已建成总长超过2500km的各类管道。由于油田采出液矿化度高、细菌含量高、腐蚀性气体溶量高,管道结垢、腐蚀、穿孔严重,因此,旧管道的清洗与修复技术对油田管道的安全运行具有重要意义。通过对江苏油田管道内腐蚀主要原因的分析,开展了对旧管道修复技术,尤其是聚合物水泥砂浆复合内衬技术的研究,并应用该研究成果对油田部分在用管道进行了清洗,对部分因结垢、腐蚀而废弃的旧管道实施了修复,取得了良好的经济效益和社会效益。     

安塞油田管道修复体系建设与研究

随着安塞油田40年来持续开发,原油含水率不断上升,加之多层位混合开发,导致油田地面集输系统管道腐蚀日益严重,制约了油田高效、快速发展。近年来,油田通过开展管道腐蚀机理研究,针对管道腐蚀以局部为主的特点,开展了管道补强、在役管道内防腐及管道内衬等管道修复技术试验,不断丰富、完善管道修复过程控制与质量管理标准,初步建成了具有安塞油田特点的管道修复体系,在有效降低油田管道失效率的同时,降低了管道隐患治理成本。     

陆上油田集输管道腐蚀失效分析与防治技术研究

某陆上油田在近几年的开发过程中,集输管网受到严重的腐蚀破坏,影响油田的正常生产。通过对已建地面系统介质组分监测,发现管道原油中含有大量的CO_2,又对典型失效管件进行分析,明确了集输管道内腐蚀失效的主要原因,给出了一系列的腐蚀防治措施:添加缓蚀剂防护、加内涂层、采用HDPE管穿插内衬、碳纤维补强、采用非金属管材等,并且逐步形成一套防治结合的腐蚀防治技术体系,使管道失效数量连续下降,安全环保风险得到有效控制,可为类似油田集输管道内腐蚀防治提供参考。     

旋转气流法内涂层防腐技术在冀东陆上油田集输管道中的应用

在油田开发后期,采出液具有高含水、高腐蚀特性。为了防止集输管道内壁腐蚀,减少因腐蚀泄漏造成的生产运行及环境污染事故,冀东陆上油田作业区采用了旋转气流法内涂层防腐技术。该技术可在不开挖或少开挖的情况下对已投用的管道进行除锈防腐,管道内涂层的设计使用寿命是15年,可以有效减缓管道内壁腐蚀,延长管道使用寿命;与等径压缩HDPE内衬修复技术和免补口熔结环氧粉末内防腐层技术进行应用对比表明,旋转气流法内涂层防腐技术具有施工费用低、效率高,可减少摩阻、降低能耗的特点,可为类似油田集输管道内腐蚀防治提供参考。     

油田设施腐蚀防护评价技术及信息决策系统

对大庆油田防腐保温检测与评价技术现状进行了分析,建立和完善了油田埋地钢质管道、容器(储罐)腐蚀检测与评价方法,开发了油田设施腐蚀与防护信息咨询系统。利用腐蚀与防护信息系统,动态监测在线管道和容器(储罐)的腐蚀状况,为油田规划、生产管理及设施更新维修提供可靠的信息服务与技术支持。     

姬塬油田地面管道失效分析及防护措施

针对姬塬油田地面管道腐蚀严重问题,开展了失效现状、腐蚀因素、腐蚀机理分析,探讨了CO_2、H_2S、Cl~-等原油腐蚀介质,温度、含水率、流速等外部环境,以及管道材质、焊接质量对管道内腐蚀的影响,提出了开展前端脱水工艺优化、结垢预防以减缓管道腐蚀速度的措施。同时按照"区域性、代表性、系统性"原则,建立了油田区域腐蚀基础数据库、管道腐蚀全流程监测网、管道检测评价及管道防腐技术体系,通过现场应用,管道失效次数由2015年的425次下降至2020年的95次,失效率由2015年的0.13 km~(-1)·a~(-1)下降至2020年的0.02 km~(-1)·a~(-1),管道失效率得到有效控制。     

二氧化碳驱油集输管道腐蚀机理研究

CO_2驱在油田现场应用良好,但CO_2会造成长输管道点状腐蚀等问题,管道易发生穿孔。为此,研究某油田特低渗透储层采出液水质及腐蚀产物性质,化学分析实验室能谱和微观电镜扫描,结合集输管道现场挂片腐蚀实验,对CO_2驱集输管道的腐蚀机理进行研究。试验结果表明:CO_2的腐蚀速率受多种因素影响,如温度、成垢金属离子(Ca2+、Mg2+)浓度、S2-浓度和Cl-浓度,其中温度对腐蚀速率的影响最大。该油田管道腐蚀类型为电化学腐蚀,管道金属材质经电化学反应生成沉淀物和氢气,长输管道输送流体时,H+渗入长输管道基质内部与管材发生脱碳反应,导致管道某些部位产生细小裂缝,采出液中各种金属离子和Cl-在不同的腐蚀机理影响下通过各种反应过程造成CO_2驱长输管道的腐蚀。     

萨中油田埋地管道腐蚀原因分析与对策

通过对萨中油田各系统埋地管道腐蚀状况统计发现,埋地管道随着使用年限的增加,腐蚀穿孔现象呈逐年上升趋势,腐蚀老化问题日益突出。为了遏制管道腐蚀穿孔不断恶化的趋势,对萨中油田埋地管道进行了防腐检测和腐蚀原因分析,明确了埋地管道的腐蚀情况及其成因。防腐检测数据及现场开挖验证表明:管道局部腐蚀的程度比均匀腐蚀(均匀腐蚀一般不超过0.5 mm)更为严重;管道绝缘电阻等级为"四(差)、五(劣)",管道防腐层基本无效,防腐措施失效是埋地管道发生严重腐蚀的主要原因。依据检测数据对管道防腐层缺陷和管体缺陷按照相应的规范进行修复,使管体缺陷得到补强,防腐层防护等级得到提升,有效地延长了管道使用寿命,降低了管道腐蚀风险,并取得了良好的经济效益。     

一种新型防腐管材--钢骨架塑料(HDPE)复合管

油田污水输送钢质管道、油和污水混输钢质管道的腐蚀极为严重,长期困扰着工程界,为此开发了一种新型管材——钢骨架塑料（HDPE）复合管,它将塑料的耐腐蚀性和钢材的耐温耐压性能结合起来,其优良的综合性能完全适应油田污水等腐蚀介质输送管道的使用需求,可延长管道的使用寿命,从而给油田带来显著的经济效益。近年来的工程应用已验证了这种新型管材的推广使用价值。     

油田净化污水外输管道腐蚀分析及对策研究

油田进入到开发后期,原油含水率基本达到90%以上,油田污水管道的数量越来越多。随着使用年限的增加,此类管线泄漏较为严重,严重影响了油田的生产。为了分析泄漏原因,制定针对性的预防措施,以新疆油田某净化污水外输管道为例,采用管道现场检测、介质室内实验和腐蚀模拟相结合的方法,得出腐蚀主控因素影响排序为CO_2、温度、S~(2-),可加入缓蚀剂和除氧剂,以降低腐蚀因素对管道的影响。同时开展完整性评价,综合得出管道的剩余寿命为3.3 a,平均寿命为5.1 a,应采取定期挂片腐蚀监测方法来监测管道的腐蚀速率,必要时可采取内穿插复合软管或非金属管道内涂层等措施提高管道的使用寿命。     

油田管道失效成因分析与对策建议

从管道失效治理的角度,进行失效数据统计,分析大庆油田管道失效特点,油田老区管道失效率显著高于外围,对管道腐蚀失效成因进行分析。基于典型案例对比,分析油田管道失效主要成因：根据外腐蚀统计,油田中等腐蚀以上区域占比86.5%,管道外防腐层失效严重,阴极保护覆盖率低,运行效果未达标;根据内腐蚀统计,聚合物驱、三元复合驱等驱油技术应用使管输介质的腐蚀作用显著增大,细菌、氧、垢下腐蚀等多种腐蚀形式共存,管道内防腐层失效或缺失。基于管道失效成因分析,提出了基于本质安全的建设期管道失效治理方案建议、基于风险管理的运行期管道失效治理方案建议,为后期油田管道失效治理提供参考。     

某海底天然气管线的内腐蚀直接评价

为了评价惠州油田HZ21-1A至FPSO海底天然气管线的内腐蚀状况及剩余服役寿命,采用内腐蚀直接评价(ICDA)方法对其进行了干气管道内腐蚀直接评价(DG-ICDA)。管线设计寿命10年,目前已超过设计使用年限10余年,且无法进行通球清管作业,而内腐蚀直接评价方法(ICDA)无需进入管道内部,可有效识别管道内部腐蚀风险,评价过程包括预评价、间接检测、详细检测和后评价4部分。评价结果表明,该管线满足继续使用5年的要求。     

胜利油田腐蚀控制技术的应用与发展

胜利油田已进入特高含水生产期．地面系统管道设备的腐蚀也日趋严重和突出．成为困扰油田生产的大问题。本文简要介绍了胜利油田集输及污水处理系统腐蚀控制技术的应用情况,存在的问题,探讨并提出了油田腐蚀控制技术发展的方向。     

杏北油田聚驱注入系统管道腐蚀因素分析

为揭示油田聚驱注入管道严重腐蚀原因,以杏北油田为例,对聚驱注入系统失效管道进行了宏观观察及微观分析,并根据现场工况设计了室内模拟实验。观察了失效管段内涂层及基材,分析了腐蚀坑的形貌、成分及腐蚀产物,探讨了聚驱注入介质流速、含氧量、聚合物质量浓度对腐蚀速率的影响和作用。实验结果表明:管道内涂层失效是导致管道穿孔的重要因素;管道基体存在原发性缺陷大大降低了管道的使用寿命;细菌,特别是硫酸盐还原菌的存在加速了管道腐蚀;溶解氧的存在显著增加了腐蚀速度。以上几个因素是导致杏北油田注入系统严重腐蚀的主要原因。     

基于腐蚀防控的油田管道完整性技术管理体系构建与应用

随着萨南油田开发年限的增长,埋地管道腐蚀老化问题日益突出。为有效控制腐蚀,实现管道失效率控制目标,通过开展管道腐蚀因素分析,明确管道主要腐蚀类型、机理和影响因素,构建萨南油田管道完整性技术管理体系,并采取针对性腐蚀防控管理与技术措施。同时强化管道建设期、运行期完整性管理,使得管道腐蚀穿孔形势明显好转,失效率显著下降,降低了安全环保风险和产量损失。后续将持续细化开展管道完整性技术管理工作,以有效保障管道本质安全,助力上游业务提质、降本、增效和高质量发展。     

油田地面集输管道腐蚀穿孔风险分析

地面集输管道腐蚀穿孔直接影响油田的安全、环境和生产,因此明确管道腐蚀穿孔的风险显得至关重要。通过对某油田腐蚀穿孔的碳钢管道化学成分、金相组织和腐蚀产物形貌等分析,发现管样内壁的均匀腐蚀为CO_2、H_2S在高矿化度地层水中的电化学腐蚀所致;局部腐蚀及腐蚀穿孔为高矿化度地层水中CO_2电化学腐蚀、Cl~-局部催化所致,并伴随有一定程度的H_2S腐蚀。据此识别该油田碳钢管道腐蚀穿孔的关键风险因素为采出液含水率高、CO_2与H_2S共存及Cl-加速腐蚀。可根据关键风险制定防治措施,如加大内涂层管、双金属复合管或非金属管的投用,连续加注缓蚀剂等,从而逐步改善该油田的腐蚀现状,降低腐蚀穿孔次数,确保油田安全正常生产。     

油田地面工程管道防腐施工技术应用探索

油田地面工程管道施工所用钢材具有一定的防腐性能,但是由于石油中含有硫化物成分,很容易和管道之间发生化学反应引发腐蚀问题,对管道结构的使用寿命和稳定性都会造成危害,基于此,本文研究油田地面工程管道腐蚀的原因,提出机电管道防腐施工技术建议,旨在为增强油田地面工程管道的防腐性能和、延长管道的使用寿命而提供帮助。     

基于PCA-WNN模型的油田回注水管道腐蚀速率预测

针对油田回注水管道的腐蚀问题,对引起回注水管道腐蚀的相关因素进行系统分析,建立PCA-WNN模型,使用PCA (主成分分析)算法对回注水管道腐蚀影响因素进行优选,使用WNN (小波神经网络)算法对回注水管道的腐蚀速率进行预测,将预测结果与实际腐蚀速率、PCA-BP神经网络和PCA-GM (1, m)模型的预测结果进行对比,并计算每种算法预测结果的平均绝对误差和数据训练时间,以此验证该模型应用的可行性。研究表明:管道内涂层完好性和CO_2含量对管道腐蚀速率的影响较大,而回注水压力对管道腐蚀速率的影响较小;PCAWNN模型预测结果的平均绝对误差仅为1.35%,远小于其他两个模型预测的平均绝对误差,模型学习时间仅为2.39 s,远小于其他两个模型的学习时间,证明该模型可用于油田回注水管道腐蚀速率预测。     

单层保温配重管腐蚀缺陷点维修方法

目前国内已有10余条单层保温配重管服役于各大海上油田,但近几年的内检测发现,数条管道已出现了腐蚀缺陷点,因此快速、有效地维修这些缺陷点已成为保障海上油田正常、安全运营的关键。通过两个案例,介绍了采用局部补强、管卡、管道更换等方法,对单层保温配重管两种典型的腐蚀缺陷进行维修的做法。在概述了海底管道保温结构形式、单层保温配重管节点防护的基础上,重点论述了管道缺陷点的定位、长距离旧管道的回收及更换的维修方法;管卡安装法维修、补强材料法维修的管道局部维修方法。     

长庆油田地面管道泄漏原因分析及防治对策

近几年来,油田管道泄漏事件时有发生,主要是因为油田开发水驱后期,采出液含水率逐年上升,组分不断变化,腐蚀因素日趋复杂;部分油田采出水矿化度高,腐蚀性离子和溶解氧含量高,介质腐蚀性较强;多层系叠合开发共用地面系统,导致管道垢下腐蚀严重;此外,自然外力和第三方破坏也成为管道泄漏的重要原因。对管道泄漏原因进行系统分析的结果表明,从腐蚀评价、管材选取、防腐工艺、路由选择、泄漏检测、水工保护等方面采取措施,可降低管道运行风险,延长使用寿命,确保油田可持续发展。