一大早，在普光氣田大灣M503集氣站，大灣采氣區(qū)技術(shù)組組長吳明畏和幾名同事便開始對輸氣管道進行緩蝕劑涂膜作業(yè)。
 

   “原來對膜層效果不能準確測定評價，不知道啥時候會失效，就按照平均30天涂一次的周期進行。現(xiàn)在有了新技術(shù)，周期延長至45天，既降低了成本，又提高了輸氣量。”吳明畏高興地說。
 

   吳明畏所說的新技術(shù)，是由中原石油工程設計公司立項研究的“高含硫天然氣集輸系統(tǒng)緩蝕劑時效性評價技術(shù)”中的一部分。該技術(shù)于2012年立項，其研究成果自去年在大灣區(qū)塊推廣應用以來，增收節(jié)支總額達2200余萬元。近日，經(jīng)集團公司鑒定，該技術(shù)整體達到國際先進水平。

    酸氣管道需要腐蝕防護
 

    普光氣田是迄今為止我國發(fā)現(xiàn)的規(guī)模最大、豐度最高的特大型整裝海相酸性氣田，具有氣藏溫度高、壓力大、硫化氫及二氧化碳含量高、氣藏埋藏深等特點。
 

    普光氣田氣井分布零散，輸送天然氣靠的是地面集輸系統(tǒng)。該氣田共有23個集氣站，各集氣站之間的距離由1千米至幾千米不等。井口高含硫天然氣先進入各集氣站，經(jīng)處理后再通過集氣支線進入集氣干線，最后統(tǒng)一輸送到集氣總站，在集氣總站經(jīng)過脫水再送至凈化廠進行凈化。
 

    井口天然氣要想到達凈化廠，必須通過漫長的管道。而這些含水、飽和水蒸氣、二氧化碳和硫化氫的酸性氣體在管道流動過程中，會對鋼質(zhì)管道造成嚴重腐蝕，這就需要對管道進行防護。
 

    普光氣田的集輸系統(tǒng)采用的是定期內(nèi)涂緩蝕劑膜層和連續(xù)加注緩蝕劑的方式。雖然這樣做可避免酸氣對管道的腐蝕，但是在管道流動氣體的沖刷下，管道內(nèi)所預涂的緩蝕劑膜時間周期，以及預涂緩釋劑膜和連續(xù)注入緩釋劑的劑量難以把握。

    為了最大程度地保護管道安全運行，氣體投產(chǎn)初期只能采取保守的方法進行涂膜和加注，無法實現(xiàn)最經(jīng)濟高效的優(yōu)化。
 

    緩蝕劑時效性得到準確評價
 

    氣體在管道內(nèi)的正常流速是5~7米/秒，為了保證涂膜效果，緩蝕劑涂膜作業(yè)時氣體流速要降至1米/秒，這就導致普光氣田每年因涂膜減少輸氣量約1.18億立方米。
 

   “如果能對高含硫集輸管道緩蝕劑進行準確評價，就能延長涂膜周期，優(yōu)化連續(xù)加注工藝，從而減少對氣量的影響，降低腐蝕控制成本。”中原石油工程設計公司技術(shù)專家高繼峰說。
 

    緩蝕劑膜層厚度對其抗腐蝕性能具有重要影響，對于固態(tài)膜層可通過電子顯微分析的方法進行測厚，而對液態(tài)緩蝕劑膜層厚度的測算則無有效方法。為此，該公司技術(shù)人員研究了新的測量裝置和方法，在國內(nèi)首次精確測定了緩蝕劑膜層在氣流沖蝕前后的厚度，為緩蝕劑涂膜周期優(yōu)化提供了準確依據(jù)。

     他們建立了模擬工況實驗裝置，準確評價緩蝕劑膜層的服役壽命。經(jīng)測定，經(jīng)過45天后，膜層的腐蝕速率控制在0.042毫米/年，在國家標準0.076毫米/年范圍內(nèi)。
 

    為評價和優(yōu)化緩蝕劑連續(xù)加注量，減少緩蝕效果的影響，研究人員設計建立了流動介質(zhì)作用下連續(xù)加注緩蝕劑緩蝕效率評價試驗環(huán)路裝置，首次采用腐蝕電化學方法對腐蝕速率實時監(jiān)測，首次定量評價了氣流速度對緩蝕劑膜層效能的影響。測出連續(xù)加注量在超過45升/百萬立方米原料氣后，緩蝕效率提高緩慢，從而確定了最優(yōu)加注量。
 

    大灣區(qū)塊年增收節(jié)支2295萬元
 

    2014年，該項研究成果在大灣區(qū)塊得到推廣應用。緩蝕劑涂膜周期達到45天，比原周期延長了50%以上。全年減少涂膜作業(yè)4次，累計增加商品氣量650萬立方米。緩蝕劑連續(xù)加注量由72升/百萬立方米降至55升/百萬立方米，減少加注量約23%，全年節(jié)約緩蝕劑用量約69000升。因為該技術(shù)應用成功，大灣區(qū)塊全年增收節(jié)支約2295萬元。
 

    隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展，能源問題日益突出，天然氣作為清潔能源在工業(yè)生產(chǎn)和百姓生活中的地位越來越重要。我國高含硫天然氣資源豐富，已探明地質(zhì)儲量超過5000億立方米，主要分布在川東北普光、羅家寨、渡河口、鐵山坡等碳酸鹽巖氣田。
 

    目前，普光已建成120億立方米年產(chǎn)能。與國外高含硫化氫、二氧化碳氣田相比，國內(nèi)復雜地表條件下高含硫天然氣集輸系統(tǒng)面臨更嚴峻的腐蝕控制問題。該技術(shù)將為高含硫天然氣集輸系統(tǒng)的腐蝕控制提供新的方法和依據(jù)，可在類似的復雜山地高含硫氣田如元壩等氣田集輸系統(tǒng)推廣應用。

責任編輯：曾祥偉

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