塔克拉玛干大沙漠深处的中国石化西北油田分公司塔河老区,建产已经20多年,集输装置和管线多数已经过了10年更新期。又因原油高含硫、高含盐,导致因腐蚀穿孔发生泄漏,严重威胁着脆弱的大漠生态环境。
塔克拉玛干大沙漠被称为世界上最大的“流动的沙漠”。一夜飞沙,地貌尽改,今年沙丘,明年沙洼的变迁是大漠的常态。在这里,分散着西北油田的4个采油厂,1个采气厂,5个大型联合站,200多个计转站,上千个容积不等的大小罐体,1.6万多公里管线。油田的管道或设备出现腐蚀穿孔泄漏时,致使有毒流体逸散,不但会造成油气停产的经济损失,而且带来自然生态环境的污染和破坏,更甚者将出现燃爆、中毒等安全事故,损失和后果不可估量。
感知,过程检测未雨绸缪
近日,塔克拉玛干沙漠腹地,寒风如刀,冷气逼人。西北油田石油技术工程研究院防腐所研究员张江江第11次来到3号联合站,收集管道内几个挂片,回去验证数据,取得腐蚀速率重要资料。作为非金属管线技术项目的负责人,张江江一冬天都在忙着跑现场。
西北油田塔河老区建产已经20多年,集输装置和管线多数已经过了10年更新期。又因为原油高含硫、高含盐,导致每年因腐蚀穿孔发生的停井、憋罐日渐增多。单靠过去头痛医头,脚痛医脚的临时性抢修和被动的局部更换流程,不但影响原油生产的正常进行,而且威胁着脆弱的大漠生态环境。
防腐工程师高秋英查看加热炉腐蚀结垢情况
起初,西北油田防腐技术人员用失重法对集输装置和管线进行腐蚀监测,能掌握腐蚀速率和腐蚀规律,但失重法监测周期长,需人工进行取放挂片,不能获取即时腐蚀速率,不能反映腐蚀发生的过程等缺点,对主要管线的监测仍无法做到及时感知。
面对这些难题,防腐所研究员石鑫看在眼里急在心里。他说:“管线监测是制定油田防腐方案的基础,决定着油田防腐质量的高低,一定要解决这个油田“卡脖子”的难题!”
2019年初,在石鑫的提议下,《腐蚀速率在线监测技术》应运而生,并攻关成功。《腐蚀速率在线监测技术》投入运用初期,系统并不稳定,经常出现数据传输不及时、数据分析有偏差等问题,石鑫不厌其烦一条一条管线的排查、一个一个节点的仔细确认,终于把腐蚀速率在线监测技术流程捋顺了,实现了对管线腐蚀监测数据的即时录取、无线传输、数据平台智能计算腐蚀速率,达到了远程查询腐蚀速率的功能,大幅提高了腐蚀监测的工作效率。
治理,争分夺秒久久为功
近年来,受极端气候影响,新疆南疆盆地雨雪量增加,致使克孜尔水库水位陡升。水库分流的洪水不断进入西北油田北部油区,区域洪涝灾害严重。同时,塔里木河也因降雨增多经常发生洪水,使西北油田10区、12区、TP区长期被水域淹没。
“油田管线在洪水的浸泡下,发生腐蚀穿孔的风险大大增加,防腐形势严峻。”面对严峻的安全环保隐患风险,防腐所所长曾文广提出了开展“水域管道隐患治理三年规划”工作。按照隐患治理三年规划,从2017年至2020年,共完成了7000多公里管道的治理,确保了油田安全环保生产。曾文广说:“油田防腐是场永不休止的战斗,我们要与洪水赛跑、与管道腐蚀速率赛跑!”
防腐所作为油田防腐技术的支撑,在广泛吸收消化最新的技术成果的基础上,制定了“实施一批,储备一批,研制一批”的技术路线,保证了地面集输系统的正常运行。
2010年,他们经过技术考察、现场试验,大规模引进HTPO内衬管穿插治理技术,在塔河老区改造主要管线2400多公里。同时推广实施了自主研制的“站内工艺管线耐高温内衬”、316L双金属复合管,玻璃钢管站内污水管线。针对注水系统设备装置,重点从缓蚀剂防护入手,对缓蚀剂浓度进行优化,加注点位置及工艺优化,使腐蚀速率小于0.076mm/a。
防腐工程师肖雯雯在顺北油气田检查油管腐蚀情况
目前,一批通过现场实验,进入了生产运行体系的技术等待推广,如《站内设备非金属化》,利用耐蚀性和抗菌性非金属材料,进行结构设计及成型工艺攻关,逐步实现站场设备非金属化,使设备使用寿命延长至10年以上,在1号联应用10余台,解决了金属设备腐蚀穿孔问题,运用良好。如《广谱性杀菌技术》的防腐药剂、在TP10-4伴生气管线中进行试验,杀菌率达到99%。象这样成熟的技术,今年将推广11项。同时,检测方面的《网式点腐蚀监测技术》、《无人机检测管线泄漏》,集输管道的《大口径高承压非金属管技术》和站场设备《内嵌非金属管技术》等21项新技术已经或正陆续开题。
曾文广告诉记者:“这两年防腐技术的发展不但帮助我们解决了难题,而且开阔了技术人员的眼界,拓展了大家的思路,我们要做的工作更多了。”
见效,厂院结合技术落地
“管道治理之后,风险降低了,抢险没有了,夏天不再顶着太阳暴晒,冬天也不再出去受冻,现在夜里睡觉踏实了。”西北油田采油三厂管理二区经理刘毅如是说。
为取得采油厂的支持,让新技术能够尽快落地开花结果,防腐所打开大门搞科研,邀请采油厂的技术人员进组,联合攻关。技术进入现场试验,联系试验点的同时,邀请采油厂的技术人员参与。
近年来,西北油田开展“管道专项治理”,推广HTPO内衬管,各采油厂大干七年多,完成了既定的任务,为塔河老区的集输奠定了安全环保的条件。
西北油田运用科技“利刃”防腐,为油田发展节能增效、生态环保“问诊把脉”,开展材质防护、药剂研发、电化学保护、监检测诊断以及防腐运行维护五大类、共二十项技术研发和引进,让油田管线穿孔次数由2012年最高的“四位数” 递减至2020年的98次,首次控制在“两位数”。和上一年相比,递减率达到41%。截止2020年底,共获得省部级及局级科技进步奖7项、荣誉奖励15项,参与编写行业标准6项,发表核心期刊论文22篇、授权专利20余项。(刘青山)(中国日报新疆记者站)