采氣生產(chǎn)工藝安全風(fēng)險(xiǎn)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)工藝安全風(fēng)險(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)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(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。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(xiǎn)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(shí)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(shí)，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(shí)將會(huì)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(shí)將會(huì)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?yàn)槎趸挤謮?，?dāng)二氧化碳分壓小于0.021兆帕不會(huì)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(huì)出現(xiàn)輕度腐蝕，當(dāng)二氧化碳分壓大于0.21兆帕?xí)r會(huì)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(huì)對(duì)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(duì)策

2.1 采氣工藝安全性探究

剩余壽命的預(yù)測(cè)：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(diǎn)深度為0.3至0.7毫米，根據(jù)嚴(yán)重級(jí)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(cè)方式對(duì)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(duì)性的相關(guān)檢驗(yàn)周期計(jì)劃。對(duì)管道內(nèi)易沖刷腐蝕部位進(jìn)行流場(chǎng)數(shù)值分析技術(shù)預(yù)測(cè)：采用流場(chǎng)分析軟件對(duì)流場(chǎng)實(shí)施分析，將站場(chǎng)管道特定部位的含水率、壓力分布及流場(chǎng)分布圖進(jìn)行繪制后，對(duì)沖刷危險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行預(yù)測(cè)，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(gè)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(gè)彎頭的后外弧面部位等。對(duì)剩余強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估預(yù)測(cè)：根據(jù)實(shí)際腐蝕點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果分析及兩個(gè)站的資料數(shù)據(jù)分析，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試及流場(chǎng)、腐蝕仿真模擬，對(duì)兩個(gè)站31條管道采用剩余強(qiáng)度預(yù)測(cè)，針對(duì)沒有通過預(yù)測(cè)及達(dá)到評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)的管道進(jìn)行更換。對(duì)兩個(gè)站場(chǎng)管道及關(guān)鍵設(shè)備的剩余壁厚進(jìn)行測(cè)量：采用組合檢測(cè)方式對(duì)管道腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行全面檢查，對(duì)管件的剩余壁厚進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)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(shí)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(duì)措施

在進(jìn)行防腐保溫層拆除過程中發(fā)現(xiàn)，應(yīng)對(duì)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(duì)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(shí)施；針對(duì)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(xiǎn)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(duì)管道及介質(zhì)建立針對(duì)性的管道關(guān)鍵單元實(shí)際介質(zhì)流體力學(xué)計(jì)算模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)沖刷腐蝕的定量計(jì)算；將原有的停工檢測(cè)改變?yōu)楣に囘\(yùn)行的在線檢測(cè)方式，將檢測(cè)分析的實(shí)效進(jìn)行提高，減少對(duì)防腐保溫層及外防腐涂層的損壞現(xiàn)象。

3 結(jié)語

在實(shí)際的采氣生產(chǎn)工藝實(shí)施過程中，為了滿足采氣生產(chǎn)在工藝安全風(fēng)險(xiǎn)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(duì)性的預(yù)測(cè)、檢測(cè)、維修措施，提高采氣生產(chǎn)工藝安全性。

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[2]張計(jì)偉,胥騫.淺談采氣安全管理中存在的問題及相應(yīng)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(yīng)策略探究[J].中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量,2014,12:214.

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。