康文娟(青海油田分公司采氣一廠生產(chǎn)運(yùn)行科,青海格爾木816000)

采氣生產(chǎn)工藝安全風(fēng)險因素研究

康文娟(青海油田分公司采氣一廠生產(chǎn)運(yùn)行科,青海格爾木816000)

采氣生產(chǎn)工藝是指將井底天然氣采出到地面的全部生產(chǎn)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(dǎo)氣流，使得氣體依靠自身能量由井內(nèi)噴向井口的過程。由于天然氣的采集過程需要經(jīng)過井底、井口、輸氣管道、下游氣體處理廠等，采氣生產(chǎn)工藝的安全風(fēng)險較多，因此，如何保證氣井能夠進(jìn)行合理、安全的生產(chǎn)，合理分配各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的壓力損失，是現(xiàn)階段采氣生產(chǎn)工藝需要研討的主要內(nèi)容及難題。

采氣；生產(chǎn)工藝；安全風(fēng)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(dá)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(zhì)研究方面具有重大的突破及實踐經(jīng)驗。由于油田具有地質(zhì)條件復(fù)雜、開發(fā)難度大的問題，由于地層壓力及油田產(chǎn)能的下降，穩(wěn)產(chǎn)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(zhì)量及穩(wěn)產(chǎn)。

1 采氣生產(chǎn)工藝安全風(fēng)險因素分析

采氣生產(chǎn)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(nèi)大部分油田產(chǎn)出物中不含有H2S，二氧化碳為主要的腐蝕介質(zhì)，腐蝕的影響因素為a：含水率的問題：二氧化碳復(fù)述的必要條件為含水，當(dāng)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(yán)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(dāng)溫度在110攝氏度左右時將會出現(xiàn)嚴(yán)重的聚集性腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)，當(dāng)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(chǎn)物膜分布較為細(xì)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(dāng)二氧化碳分壓小于0.021兆帕不會產(chǎn)生二氧化碳腐蝕，當(dāng)二氧化碳分壓大于0.021兆帕小于0.21兆帕?xí)r會出現(xiàn)輕度腐蝕，當(dāng)二氧化碳分壓大于0.21兆帕?xí)r會出現(xiàn)嚴(yán)重腐蝕現(xiàn)象；d:流速的問題：高強(qiáng)度的流速使得腐蝕產(chǎn)物產(chǎn)生機(jī)械疲勞，極易導(dǎo)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(chǎn)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(yù)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(zhì)，腐蝕點深度為0.3至0.7毫米，根據(jù)嚴(yán)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(yù)測方式對其余管道進(jìn)行剩余壽命的預(yù)估，并根據(jù)預(yù)估出來的剩余壽命制定針對性的相關(guān)檢驗周期計劃。對管道內(nèi)易沖刷腐蝕部位進(jìn)行流場數(shù)值分析技術(shù)預(yù)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(jìn)行繪制后，對沖刷危險點進(jìn)行預(yù)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(qiáng)度進(jìn)行評估預(yù)測：根據(jù)實際腐蝕點檢測結(jié)果分析及兩個站的資料數(shù)據(jù)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(qiáng)度預(yù)測，針對沒有通過預(yù)測及達(dá)到評估標(biāo)準(zhǔn)的管道進(jìn)行更換。對兩個站場管道及關(guān)鍵設(shè)備的剩余壁厚進(jìn)行測量：采用組合檢測方式對管道腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行全面檢查，對管件的剩余壁厚進(jìn)行檢測。對管道腐蝕及關(guān)鍵設(shè)備的影響因素及規(guī)律進(jìn)行分析：二氧化碳平均分壓為0.180至0.362兆帕之間，進(jìn)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(nèi)實際的流速較高，腐蝕產(chǎn)物膜較為疏松，表面介質(zhì)具有較強(qiáng)的腐蝕性。

2.2 采氣生產(chǎn)工藝安全因素的應(yīng)對措施

在進(jìn)行防腐保溫層拆除過程中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)對管道外腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行重視，通過電化學(xué)防腐相關(guān)措施加強(qiáng)對埋地管道及相關(guān)設(shè)備進(jìn)行有效的防腐保護(hù)措施的實施；針對生產(chǎn)工藝方面應(yīng)加大工藝安全分析師的培訓(xùn)及學(xué)習(xí)力度，使得采氣生產(chǎn)工藝相關(guān)人員全體能熟練掌握采氣工藝安全分析操作技術(shù)；為了進(jìn)一步提高采氣工藝安全風(fēng)險分析的準(zhǔn)確性應(yīng)建立流體沖刷及腐蝕速率的定量關(guān)系；將仿真模擬軟件進(jìn)行改進(jìn)，針對管道及介質(zhì)建立針對性的管道關(guān)鍵單元實際介質(zhì)流體力學(xué)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\(yùn)行的在線檢測方式，將檢測分析的實效進(jìn)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(jié)語

在實際的采氣生產(chǎn)工藝實施過程中，為了滿足采氣生產(chǎn)在工藝安全風(fēng)險分析的需要，應(yīng)采用相關(guān)工藝安全分析技術(shù)進(jìn)行分析，并制定針對性的預(yù)測、檢測、維修措施，提高采氣生產(chǎn)工藝安全性。

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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。