塔克拉瑪干大沙漠被稱為世界上最大的“流動的沙漠”。一夜飛沙,地貌盡改,今年沙丘,明年沙洼的變遷是大漠的常態。在這里,分散著西北油田的4個采油廠,1個采氣廠,5個大型聯合站,200多個計轉站,上千個容積不等的大小罐體,1.6萬多公里管線。
塔克拉瑪干大沙漠深處的中國石化西北油田分公司塔河老區,建產已經20多年,集輸裝置和管線多數已經過了10年更新期。又因原油高含硫、高含鹽,導致因腐蝕穿孔發生泄漏。油田的管道或設備出現腐蝕穿孔泄漏時,致使有毒流體逸散,不但會造成油氣停產的經濟損失,而且帶來自然生態環境的污染和破壞,更甚者將出現燃爆、中毒等安全事故,嚴重威脅著脆弱的大漠生態環境。
感知,過程檢測未雨綢繆
近日,塔克拉瑪干沙漠腹地,寒風如刀,冷氣逼人。西北油田石油技術工程研究院防腐所研究員張江江第11次來到3號聯合站,收集管道內幾個掛片,回去驗證數據,取得腐蝕速率重要資料。作為非金屬管線技術項目的負責人,張江江一冬天都在忙著跑現場。
西北油田塔河老區建產已經20多年,集輸裝置和管線多數已經過了10年更新期。又因為原油高含硫、高含鹽,導致每年因腐蝕穿孔發生的停井、憋罐日漸增多。單靠過去“頭痛醫頭,腳痛醫腳”的臨時性搶修和被動的局部更換流程,不但影響原油生產的正常進行,而且威脅著脆弱的大漠生態環境。
起初,西北油田防腐技術人員用失重法對集輸裝置和管線進行腐蝕監測,能掌握腐蝕速率和腐蝕規律,但失重法監測周期長,需人工進行取放掛片,不能獲取即時腐蝕速率,不能反映腐蝕發生的過程等缺點,對主要管線的監測仍無法做到及時感知。
面對這些難題,防腐所研究員石鑫看在眼里急在心里。他說:“管線監測是制定油田防腐方案的基礎,決定著油田防腐質量的高低,一定要解決這個油田”卡脖子“的難題!”
2019年初,在石鑫的提議下,“腐蝕速率在線監測技術”應運而生,并攻關成功。“腐蝕速率在線監測技術”投入運用初期,系統并不穩定,經常出現數據傳輸不及時、數據分析有偏差等問題,石鑫不厭其煩一條一條管線的排查、一個一個節點的仔細確認,終于把腐蝕速率在線監測技術流程捋順了,實現了對管線腐蝕監測數據的即時錄取、無線傳輸、數據平臺智能計算腐蝕速率,達到了遠程查詢腐蝕速率的功能,大幅提高了腐蝕監測的工作效率。
防腐工程師高秋英查看加熱爐腐蝕結垢情況
治理,爭分奪秒久久為功
近年來,受極端氣候影響,新疆南疆盆地雨雪量增加,致使克孜爾水庫水位陡升。水庫分流的洪水不斷進入西北油田北部油區,區域洪澇災害嚴重。同時,塔里木河也因降雨增多經常發生洪水,使西北油田10區、12區、TP區長期被水域淹沒。
“油田管線在洪水的浸泡下,發生腐蝕穿孔的風險大大增加,防腐形勢嚴峻。”面對嚴峻的安全環保隱患風險,防腐所所長曾文廣提出了開展“水域管道隱患治理三年規劃”工作。按照隱患治理三年規劃,從2017年至2020年,共完成了7000多公里管道的治理,確保了油田安全環保生產。曾文廣說:“油田防腐是場永不休止的戰斗,我們要與洪水賽跑、與管道腐蝕速率賽跑!”
防腐所作為油田防腐技術的支撐,在廣泛吸收消化最新的技術成果的基礎上,制定了“實施一批,儲備一批,研制一批”的技術路線,保證了地面集輸系統的正常運行。
2010年,他們經過技術考察、現場試驗,大規模引進HTPO內襯管穿插治理技術,在塔河老區改造主要管線2400多公里。同時推廣實施了自主研制的“站內工藝管線耐高溫內襯”、316L雙金屬復合管,玻璃鋼管站內污水管線。針對注水系統設備裝置,重點從緩蝕劑防護入手,對緩蝕劑濃度進行優化,加注點位置及工藝優化,使腐蝕速率小于0.076mm/a。
目前,一批通過現場實驗,進入了生產運行體系的技術等待推廣,如“站內設備非金屬化”,利用耐蝕性和抗菌性非金屬材料,進行結構設計及成型工藝攻關,逐步實現站場設備非金屬化,使設備使用壽命延長至10年以上,在1號聯應用10余臺,解決了金屬設備腐蝕穿孔問題,運用良好。如“廣譜性殺菌技術”的防腐藥劑、在TP10-4伴生氣管線中進行試驗,殺菌率達到99%。象這樣成熟的技術,今年將推廣11項。同時,檢測方面的“網式點腐蝕監測技術”、“無人機檢測管線泄漏”,集輸管道的“大口徑高承壓非金屬管技術”和站場設備“內嵌非金屬管技術”等21項新技術已經或正陸續開題。
曾文廣告訴記者:“這兩年防腐技術的發展不但幫助我們解決了難題,而且開闊了技術人員的眼界,拓展了大家的思路,我們要做的工作更多了。”
防腐工程師肖雯雯在順北油氣田檢查油管腐蝕情況
見效,廠院結合技術落地
“管道治理之后,風險降低了,搶險沒有了,夏天不再頂著太陽暴曬,冬天也不再出去受凍,現在夜里睡覺踏實了。”西北油田采油三廠管理二區經理劉毅如是說。
為取得采油廠的支持,讓新技術能夠盡快落地開花結果,防腐所打開大門搞科研,邀請采油廠的技術人員進組,聯合攻關。技術進入現場試驗,聯系試驗點的同時,邀請采油廠的技術人員參與。
近年來,西北油田開展“管道專項治理”,推廣HTPO內襯管,各采油廠大干七年多,完成了既定的任務,為塔河老區的集輸奠定了安全環保的條件。
西北油田運用科技“利刃”防腐,為油田發展節能增效、生態環保“問診把脈”,開展材質防護、藥劑研發、電化學保護、監檢測診斷以及防腐運行維護五大類、共20項技術研發和引進,讓油田管線穿孔次數由2012年最高的“四位數” 遞減至2020年的98次,首次控制在“兩位數”。和上一年相比,遞減率達到41%。截止2020年底,共獲得省部級及局級科技進步獎7項、榮譽獎勵15項,參與編寫行業標準6項,發表核心期刊論文22篇、授權專利20余項。
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