直接评价法在油气集输管道内腐蚀评价中的应用.pdf

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1、第31卷第2期地质找矿论丛VoL31No．22016年6月：309—316ContributionstoGeologyandMineralResourcesResearchJun．2016：309—316直接评价法在油气集输管道内腐蚀评价中的应用朱向泰，米晓利(1．中国冶金地质总局地球物理勘查院，河北保定071051；2中国石油集团东方地球物理公司，河北涿州072750)摘要：文章以某油田集输管道内腐蚀评价为例，说明了直接评价法能有效识别油气集输管道内腐蚀，而且还能对因受条件制约不能进行内检测的集输管道进行内腐蚀评价，同时还能在内腐蚀未发生之前进行内腐蚀预测并识别出管道

2、内腐蚀的高风险段。关键词：油气集输管道；内腐蚀识别评价；内腐蚀预测评价；直接评价法；高风险段中图分类号：P631．5，TE988．2文献标识码：A作，提出了多种检测技术口]。目前较为成熟、应用较为普遍的有漏磁检测、超声波检测、涡流检测、射线0引言检测和基于光学原理的无损检测5种，其中使用较为广泛是漏磁通法和超声波检测法。但以上检测方管道运输是输送石油、天然气最经济、最安全、法几乎都是在油气管道的内腐蚀既成事实之后才进最有效的方式之一。但油气管道因腐蚀破坏而造成行检测的，这造成了油气企业重大的经济损失，需要的穿孑L泄漏事故时有发生，随之引起的的爆炸火灾、停产检修。如何在内

3、腐蚀成为问题之前就提出解决腐蚀污染不仅会带来巨大的经济损失，还会严重地办法，进行预防性维护就成了管道维护的关键所在。污染环境并破坏生态。管道腐蚀包括外腐蚀和内腐1．1管道内腐蚀评价方法蚀两种，内腐蚀是管道腐蚀的主要形式，大多集中在随着油气管道不断老化带来的管道内腐蚀程度弯头、低洼积水处、气液交界面等处。内腐蚀是由于加剧，国内外相关学者对油气管道内腐蚀的预测进油气管道输送的介质含有腐蚀性成分引起的。水、行了大量的研究_2]，并建立了许多科学的方法，包括硫化物、溶解盐、CO。和O等都是石油天然气常见CO腐蚀速度预测数学模型、灰色系统与模糊数学的天然伴生物，它们都对金属管道产

4、生腐蚀；当水中腐蚀预测法、基于流场分析的管道内腐蚀预测、基于溶解了CO、HS、盐类等杂质时，对钢铁的腐蚀速信息融合的油气管道内腐蚀评价方法和管道内腐蚀度将显著增强。因此，必须对管道定期进行内检测。直接评价法。某油田集输管道近300km，发生过腐蚀失效事(1)CO。腐蚀速率预测模型。主要包括经验模故，不仅影响了油田的正常生产，而且对当地生态系型、半经验模型和机理模型三类。经验模型是根据统也造成威胁。为了弄清该油田集输管线的内腐蚀实验室和油气田现场腐蚀数据建立的预测模型；半现状，保障管线的安全平稳运营，作者2013年8月经验模型先根据腐蚀过程中的化学、电化学过程和至2013

5、年1O月参加了油田进行的内腐蚀检测工介质的传输过程建立腐蚀速率相关的动力学模型，作，评价了其内腐蚀状况。然后利用实验室数据以及现场数据确定各因素的影响因子；机理模型主要是应用腐蚀热力学、动力学以1检测方法及物质扩散动力学，基于CO腐蚀机理建立腐蚀速率的预测模型。国内外在油气管道内腐蚀方面做了大量的工(2)灰色系统与模糊数学腐蚀预测法。利用灰收稿日期：2015—09—24；责任编辑：王传泰作者简介：朱向泰(1968一)，男，高级工程师，1991年毕业于成都地质学院物探系，长期从事地球物理勘查技术研究及管理工作。通信地址：河北省保定市阳光北大街139号，中国冶金地质总局地球

6、物理勘查院；邮政编码：071051；E—mail：bdwtzx@sina．com第31卷第2期朱向泰等：直接评价法在油气集输管道内腐蚀评价中的应用311(2)管段划分及区域识别。以该油田某集输管的矿化度情况，推断出管道的内腐蚀腐蚀机理。通道为例，该管道沿途没有升压站、加热站等引发压力过相应的腐蚀速率预测模型计算，预测管道的腐蚀温度突变，也不存在返输，因此应以各T接点为界速率。将该管道划分为5个评价区(图2)。2．3．2管道多相流模拟分析(3)内腐蚀敏感管道初步预测。在对油田所有集输管道的内腐蚀强弱与管段的持液率大小成集输管道的集输介质、集输工况进行收集和分析的正相关关系

7、。管道内的介质通常具有多种流态，采基础上，结合高程、埋深和走向测绘资料进行评价区用专业多相流模拟软件对管道的运行状况进行多相域划分，初步确定了内腐蚀更敏感的管道。某油田流分析，可得到管道各段的持液率。根据管道的走主要集输管道的基本资料如表3所述。该油田绝大向、高程、进出口温度、压力、介质成分、输送工况等多数管道采用20#无缝钢管，运行时间大多在近5参数，采用计算流体力学数值仿真技术，对管道内各年以内，最长运行时间为12年。其中油田A片区流态进行分析，预测管道内持液率变化情况，从而确CO含量很高，历史上多次失效，是内腐蚀直接评价定内腐蚀敏感