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滩海油田人工岛水-土-气腐蚀环境的多方位分析与评价

颜芳蕤; 许腾泷; 张书红; 秦永坤; 李岩; 朱锡昶 中国石油天然气股份有限公司冀东油田分公司; 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院
  • 滩海油田  
  • 人工岛  
  • 海水腐蚀  
  • 土壤腐蚀  
  • 大气腐蚀  

为解决滩海油田人工岛生产设施的腐蚀问题,从海水、土壤及大气三个角度对冀东油田人工岛的腐蚀环境进行了多方位分析。结果表明:人工岛周围环境具有海水电导率高、土壤腐蚀性局部较强、大气腐蚀环境等级为C4高级别的特点。基于这种特点,建议综合考虑滩海区域腐蚀环境中水质、土壤和大气三种因素的影响,提高防腐蚀方案设计所依据的环境等级,从而减缓钢质生产设施的腐蚀速率,推动滩海区域海洋资源的高效开发。

  • 油气管道周向励磁漏磁检测技术优势与发展前景

    作者:杨辉; 王富祥; 玄文博; 雷铮强; 考青鹏 期刊:《油气田地面工程》 2020年第03期

    为了研究周向励磁漏磁检测技术的适用性,基于漏磁检测原理分析了该技术对于检测轴向导向缺陷的潜在优势,以及存在的技术局限性。周向励磁在管壁产生的磁场是非均匀磁场,临近磁极的磁场强度大,远离磁极的磁场强度小,缺陷漏磁通与缺陷距磁极的距离相关,两磁极间仅存在一段有效检测区域,要求传感器探头必须具有很小的间距和较高的测量精度;周向励磁产生的磁力线垂直于管道轴线,信号采集对检测装置的运行速度提出了更高的要求。从励磁方式、磁场分布状态、检测适用性和技术成熟度四个方面对比分析了周向励磁与轴向励磁漏磁检测技术,得出结论:两种检测技术的本质区别在于励磁方式和磁场分布状态的不同,且分别对轴向导向缺陷和环向导向缺陷敏感;轴向励磁漏磁检测技术更成熟且应用更广泛。最后,阐述了周向励磁漏磁检测技术的国内外技术发展与应用现状。

  • 车辆载荷作用下大口径埋地钢管力学性状分析

    作者:陈曼; 伏喜斌; 黄启斌; 刘峰; 唐长明; 黄学斌; 钟舜聪 期刊:《油气田地面工程》 2020年第03期

    为了研究大口径埋地钢管在车辆载荷作用下的力学特性,利用ANSYS有限元软件建立车辆-道路-管道耦合系统的三维有限元模型,模拟车辆在行驶过程中埋地管道位移和应力随时间变化的规律,定性分析车速、车辆轮压和车辆载荷作用位置等因素对管道力学性状的影响,并对比讨论了车辆载以静载荷和动载荷两种不同方式加载时对管道产生的不同影响。研究表明,管道位移和应力随着车速增加而减小,随着轮压增大而增大,因此应避免车辆低速超载的情况。该研究可为车辆载荷作用下埋地管道的设计与防护提供理论参考。

  • 纳米微球调驱采出液油水乳状液稳定性和破乳剂研究

    作者:王玉 期刊:《油气田地面工程》 2020年第03期

    聚合物纳米微球调驱已在油田得到广泛应用,但其采出液处理鲜有报道。为此系统研究了聚合物纳米微球溶液的基本性质(包括微球粒径、表界面张力和界面扩张模量),考察了纳米微球对采出液中W/O型乳液稳定性的影响和采出水中O/W型乳液稳定性的影响,筛选出具有针对性的破乳剂和絮凝剂。研究结果表明,纳米微球会影响油水界面性质,增强其稳定性从而增强W/O型乳液和采出水中O/W型乳液的稳定性。经筛选发现,最佳破乳剂为以树脂为起始剂的支化嵌段聚醚,最佳絮凝剂为聚铝。该研究为纳米微球调驱采出液的处理提供了借鉴。

  • 已建水驱原油处理系统对含聚采出液的适应性研究

    作者:赵雪峰; 冷冬梅; 曹万岩 期刊:《油气田地面工程》 2020年第03期

    针对油田长垣老区已建水驱原油处理系统来液中已经普遍含聚,导致系统处理难度增大的问题,进行了室内测试和现场负荷调整处理试验,确定了已建水驱系统对不同含聚浓度采出液的处理负荷,并据此提出了水驱见聚后游离水脱除器设计指标。当聚合物质量浓度为150~250 mg/L时,普通区块原油沉降时间为17 min可以达标;当聚合物质量浓度为250~350 mg/L时,普通区块原油沉降时间为20 min可以达标;当聚合物质量浓度为350~450 mg/L时,普通区块原油沉降时间达到27 min可以达标。在新建产能开发方案中应用该成果,可有效利用已建水驱采出液处理系统,降低聚驱处理站场建设投资。

  • 超重力氮气气提处理含硫污水工艺参数研究

    作者:屈丹龙; 邢庆艳; 张新军; 唐建峰 期刊:《油气田地面工程》 2020年第03期

    为解决气田高含硫污水易造成土壤污染、管道腐蚀以及污水处理难度增大等问题,提出将超重力技术应用于含硫污水处理领域,设计并搭建了一套超重力氮气气提脱除S2-的实验装置,探究不同S2-浓度下超重力气提的处理效果。为确定后续实验的取样时间,在实验之初进行重复性实验,在不同转速下,通过对不同时间的取样结果进行分析,确定最佳取样时间。通过改变超重力机的超重力因子、含硫污水pH值、气液比、实验温度,以脱硫率为实验指标,给出不同因素对超重力气提法处理含硫污水效果的影响规律,给出相应的机理分析,并确定在实验工况下的最优工艺参数:超重力因子为145.02,pH值为6.0,气液比为60,温度为50℃。在最优工艺参数下,超重力氮气气提可实现92%的脱硫率。

  • 华北地区含硫化氢地下储气库运行风险及技术对策

    作者:赵杰; 谢娟; 孙国辉; 宋毅男; 赵玮 期刊:《油气田地面工程》 2020年第03期

    为进一步推动国内含硫化氢地下储气库优化运行,以华北地区某地下储气库为例,通过对其运行中含硫化氢、井漏气、注采井底水水淹等运行风险综合分析,提出有针对性的运行技术对策,即硫化氢处理技术、井筒优化技术及水淹井激活技术。硫化氢处理技术采用干法脱硫思路,地面采用"活性炭+脱硫剂"分层装填脱硫塔方式实现脱硫,地下选用气密封型防硫化氢螺纹油管抗硫生产,并在井口采取含硫井井口失控远程点火技术:井筒优化方面,综合老井封堵、新井井身结构优化、完井管柱优化等井筒技术,并划分环空带压四种类型压力恢复曲线判断其漏点位置进行液体堵漏剂堵漏;水淹井激活技术则基于注采井出水特征及水体活跃性分析,采取"零背压放喷排液"激活水淹井技术。通过技术对策实施,该储气库已历经8个注采周期,实现了安全运行零事故,为含硫化氢型储气库运行50年乃至更久奠定了坚实的技术基础。

  • 运行参数对某湿气集输管网积液的影响研究

    作者:张皓峤; 侯磊; 臧铭浩 期刊:《油气田地面工程》 2020年第03期

    在湿气集输管网运行过程中,积液会降低管输效率,加剧管道腐蚀,引起管网节点压力升高。针对某气田集输系统建立管网积液模型,通过单因素控制变量法,研究管网输气量、气体质量含液率、集气站出站温度、集气末站进站压力对管网积液量及积液分布的影响效应,通过正交试验设计研究各运行参数对积液的影响程度。研究结果表明,输气量的降低、气体质量含液率的增加、集气站出站温度的降低和集气末站进站压力的上升,均会引起管网积液量和积液管段数量增加。运行参数对积液量的影响从大到小依次为管网输气量、集气末站进站压力、气体质量含液率、集气站出站温度。输气量对积液量的影响最为显著,这将为积液控制提供指导。

  • 油气田地面工程技术水平评价及提升对策

    作者:汤林; 黄晓丽; 徐英俊 期刊:《油气田地面工程》 2020年第02期

    为客观评价油气田地面工程技术与管理水平,实现内外对标,促进油气田提质增效,构建了一套目标明确、内容全面、指标先进、时效性强的科学评价体系。利用该体系进行了内外对标,评价了中国石油公司油气田地面工程技术水平,找到了差距,并提出了相应对策,即提升标准化设计水平;优化简化地面系统工艺流程,提高系统负荷率;实施管道和站场完整性管理,提升风险防控能力,降低失效率;开展以油气生产物联网为代表的智能油气田建设等。措施目标的提出对于油气田应对新挑战、提质增效具有重要意义。

  • 原油泡沫稳定特性研究进展

    作者:张琦; 左丽丽; 吴长春; 韩道明; 朱小松 期刊:《油气田地面工程》 2020年第02期

    在油气集输与处理,特别是油气分离过程中,易产生大量泡沫。泡沫的演化和衰变整体符合液膜排液、气体扩散进而破灭的过程,通常认为原油中胶质、沥青质及蜡等固体颗粒是影响泡沫稳定性的重要因素,但对其影响规律和机理的认识却不尽相同,甚至观点相反。究其原因是原油组分及其所处工况都比较复杂,而且不同学者所用研究手段也不相同,因此,建议根据实际工况研制针对性实验装置,并借助现代化精密仪器进行精细分析,将宏观原油泡沫现象与微观下胶质、沥青质、蜡等在原油泡沫中结构变化相结合,分析各物质作用机理,有助于增进对泡沫稳定性的定性和定量研究。

  • 中国和俄罗斯管道壁厚计算方法差异研究

    作者:陆潇; 茹克建; 唐云飞; 李磊; 郭晓东 期刊:《油气田地面工程》 2020年第02期

    随着我国长输管道跨越式发展,中亚和俄罗斯成为海外油气战略重点地区。由于中俄标准技术水平差异,可能造成管道投资增加的问题。应通过中国和俄罗斯管道设计标准的差异性研究加以解决,特别是管道壁厚计算方法的差异性。中俄管道设计标准分别基于管道屈服强度和抗拉强度计算壁厚,俄罗斯标准能够反映X65钢及以上高钢级钢管材料特性的变化规律,考虑因素更全面,但壁厚计算值略大,二者差值在1.67~3.8 mm之间。中俄管道设计标准的应用建议是:钢管等级高于X65时,宜按照俄罗斯标准计算管道壁厚,以保证管道安全性,按照中国标准应考虑安全裕量;钢管等级低于X65时,宜按照中国标准计算管道壁厚,以节省管道投资成本。

  • 原油储罐涂层降耗措施的试验研究

    作者:曾海伟; 孙晨; 肖刚; 李媛媛; 刘乐乐; 鲜俊; 何钰 期刊:《油气田地面工程》 2020年第02期

    在油气储存过程中,小呼吸损耗是固定顶储罐发生蒸发损耗的主要原因,而高温气候条件会大幅度增加储罐的小呼吸损耗,导致严重的资源浪费和经济损失。为此,在固定顶储罐小呼吸损耗的模拟试验基础上,通过对比分析两个模拟储罐的罐顶表面温度、油相温度、油气空间温度、罐内压力和损耗量,探讨隔热反射涂层的降温隔热效果及其对罐内油品蒸发损耗的影响规律。结果表明:隔热反射涂层能够显著降低模拟储罐各部位温度(降幅在10℃以上),从而使罐内压力、油气浓度以及呼吸阀开启频率明显降低,小呼吸损耗降低76%。因此可认为隔热反射涂层能够显著降低固定顶储罐的蒸发损耗,具有良好的经济效益。

  • 新疆油田超稠油吞吐开发密闭集输组合工艺技术应用

    作者:袁鹏; 王梓丞; 陶小平; 马俊章; 薛瑾; 李本双 期刊:《油气田地面工程》 2020年第02期

    针对新疆油田A作业区超稠油吞吐开发原油密度大、黏度高、集输半径大、采出液温度高、携汽量大的特性,采用超稠油蒸汽处理装置、蒸汽喷淋塔、循环泵、油水分离器、空冷器的设备组合,形成了"微正压汽液分离+蒸汽喷淋冷却+采出液高温密闭转输"的组合工艺技术,其中包括超稠油高效蒸汽分离技术、蒸汽喷淋循环冷却技术、接转工艺过程自动联锁控制技术。该组合工艺技术高效回收了蒸汽冷凝水、轻质油、伴生气,非甲烷总烃和硫化氢含量满足GB 16297-1996 (非甲烷总烃质量浓度≤2 mg/m~3)和GB 14554-1993 (硫化氢质量浓度≤0.01 mg/m~3)的标准,实现了小区域二级布站、大区域三级布站的密闭集输,解决了开式流程蒸汽和伴生气无组织排放带来的安全环保问题。

  • 涪陵页岩气田集气干线积液规律研究

    作者:李牧; 刘乔平; 王鹏; 徐智勇 期刊:《油气田地面工程》 2020年第02期

    涪陵页岩气田集气干线位于山地丘陵地带,地形起伏较大,管内流动复杂,能量损失严重,在低洼处易产生积液,从而增加管线输送阻力,降低输送效率,严重影响管线安全运行。从集气干线积液机理出发,利用Fluent软件对管内气液两相流场进行模拟计算,基于液膜模型假设,建立考虑液膜不均匀分布的临界携液流速计算方法,计算结果与模拟结果吻合,均表现为倾斜角50°左右最难携液。针对管线内气体携液量难以估算的问题,引入遗传算法,以管线计算压差与实际压差误差最小为优化目标,对管段内液体流量进行拟合,在此基础上建立管线积液量计算方法。以涪陵页岩气田某管段为例进行了实例计算,结果表明积液量计算结果与清管结果吻合,积液主要发生在输气量较小、倾斜角较大的A-B段和C-D段。

  • 大型硫黄装置液硫池废气回收技术应用分析

    作者:张立胜; 曹英斌; 裴爱霞; 彭传波 期刊:《油气田地面工程》 2020年第02期

    按照新标准要求,硫黄回收装置二氧化硫排放浓度应小于400 mg/m^3,为此选择了克劳斯循环处理技术回收液硫池废气,从而降低装置烟气二氧化硫的排放浓度。装置新增1台空气加热器,将燃烧空气加热至140℃,降低废气对主燃烧炉温度的影响,避免含硫废气堵塞主燃烧炉风线;新增了联锁系统,在克劳斯系统异常停车工况,废气入主燃烧炉切断阀和中压蒸汽切断阀联锁关闭,以保证系统的本质安全。测试数据分析表明,克劳斯系统、加氢系统运行稳定,催化剂床层温度、硫比值数据、急冷塔出口气氢含量、急冷水pH值等硫黄单元工艺参数未见异常。硫黄单元在80%、100%负荷工况下,烟气二氧化硫减排超过100 mg/m^3,减排幅度达到50%。

  • 国内外输气管道阀室间距设计对标分析

    作者:孙芳芳; 马亮; 王飞; 牛志勇; 吴京 期刊:《油气田地面工程》 2020年第02期

    截断阀室是输气管道工程的重要设施,确定科学合理的阀室间距,可有效减少事故影响和损失。阀室间距涉及交通、征地、投资、人口密集区和环境安全等诸多因素,严格按照标准规范设置截断阀难度较大。可通过研究国外管道阀室设计的先进经验和实践做法,改进我国管道阀室设计标准,其先进性包括美国标准基于阀室最大间距和基于阀室工程评估的准则,加拿大标准在较大范围内调整阀室间距,荷兰标准考虑阀室自身安全性问题等。结合我国管道实际情况,提出了管道阀室间距设计标准的修订和改进建议,即基于对管道运行、维护、安全和规划等多因素评估确定阀室间距,阀室设计困难地区增加间距调整范围,人口稀少地区增大截断阀室间距等。

油气田地面工程

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