一大早，在普光氣田大灣M503集氣站，大灣采氣區技術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。
 

   “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。現在有了新技術，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，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緩蝕劑時效性評價技術”中的一部分。該技術于2012年立項，其研究成果自去年在大灣區塊推廣應用以來，增收節支總額達2200余萬元。近日，經集團公司鑒定，該技術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現的規模最大、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。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，經處理后再通過集氣支線進入集氣干線，最后統一輸送到集氣總站，在集氣總站經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采用的是定期內涂緩蝕劑膜層和連續加注緩蝕劑的方式。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，管道內所預涂的緩蝕劑膜時間周期，以及預涂緩釋劑膜和連續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，氣體投產初期只能采取保守的方法進行涂膜和加注，無法實現最經濟高效的優化。
 

    緩蝕劑時效性得到準確評價
 

    氣體在管道內的正常流速是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，優化連續加注工藝，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，對于固態膜層可通過電子顯微分析的方法進行測厚，而對液態緩蝕劑膜層厚度的測算則無有效方法。為此，該公司技術人員研究了新的測量裝置和方法，在國內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化提供了準確依據。

     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。經測定，經過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。
 

    為評價和優化緩蝕劑連續加注量，減少緩蝕效果的影響，研究人員設計建立了流動介質作用下連續加注緩蝕劑緩蝕效率評價試驗環路裝置，首次采用腐蝕電化學方法對腐蝕速率實時監測，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，從而確定了最優加注量。
 

    大灣區塊年增收節支2295萬元
 

    2014年，該項研究成果在大灣區塊得到推廣應用。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4次，累計增加商品氣量650萬立方米。緩蝕劑連續加注量由72升/百萬立方米降至55升/百萬立方米，減少加注量約23%，全年節約緩蝕劑用量約69000升。因為該技術應用成功，大灣區塊全年增收節支約2295萬元。
 

    隨著國家經濟的發展，能源問題日益突出，天然氣作為清潔能源在工業生產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120億立方米年產能。與國外高含硫化氫、二氧化碳氣田相比，國內復雜地表條件下高含硫天然氣集輸系統面臨更嚴峻的腐蝕控制問題。該技術將為高含硫天然氣集輸系統的腐蝕控制提供新的方法和依據，可在類似的復雜山地高含硫氣田如元壩等氣田集輸系統推廣應用。

責任編輯：曾祥偉

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