含co2油气混输管道失效研究.pdf-得力文库

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1、2 0 1 2年第 4 0卷第 1 0期石油机械 CHI NA P ET ROLEUM MACHI NERY 油气田开发工程含 C O 2油气混输管道失效研究艾国生李悦钦刘萍萍 ( 1 西南石油大学2 中国石油塔里木油田公司 3 C P E西南分公司) 摘要：以国内某高温高压凝析气田集输系统为例，针对现场失效管件，在分析其失效形貌之后，应用失效分析理论、流体动力学理论和数值模拟方法，通过 A N S Y S C F X流体分析软件模拟现场工况条件下管道的运行及管道内的气液分布情况，讨论了高温高压高含气油气混输管道失效机理，指出样品

2、失效源于高温高压环境下不均匀分布的气液混合物 C O ，腐蚀一冲刷共同作用。研究结果对于类似油气田的开发与工程设计具有一定的参考意义。关键词：高温；高压；气液混输；集输管道；C O 腐蚀；冲蚀；失效；数值模拟中图分类号：T E 8 6 3文献标识码：A文章编号：1 0 0 1 4 5 7 8 ( 2 0 1 2 ) 1 0 0 1 0 7 0 4 0 引言 Re s e a r c h o n t he Fa i l u r e o f CO2 - c o nt a i n e d Oi l a nd Ga s M i x e d Tr a ns p0 r

3、t a t i 0 n Pi p e l i n e 随着深层含 C O ，油气藏的开发以及多相混输技术的应用，应用于含 C O ，油气水多相环境中的集输管道出现了越来越多的失效问题，严重限制了混输技术的应用。针对多相混输管道失效问题，一些学者认为：腐蚀与流动交互作用引发的冲蚀一腐蚀是管道失效的主要原冈；冲蚀一腐蚀协同作用显著。而针对不含固相的较高流速的冲蚀一腐蚀，没有较为系统的研究，大多数学者将这种不含固相的环境归为 “ 腐蚀”来进行研究 J ，但在应用中存在着较大的局限性。如我国某高温高压凝析气田，由于缺乏相关系统理论指导

4、，投产 1年多以来，碳钢集输管线多次出现局部壁厚严重减薄现象 ( 1 2 m m a )以及刺漏、穿孑 L 等事故，平均 35月就要更换 1次，影响正常生产，并存在安全隐患。笔者拟以我国某高温高压凝析气田为例，应用失效分析理论、流体动力学理论、数值模拟方法以及现场试验，分析 C O ，腐蚀的失效机理及其作用规律，为类似油气田的开发和工程设计提供参考咖一一一一一一一一一一一。一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一

5、一一一一一一一一一一一一一一一一 _薹唧曲一兰唱 k 1 莹一三 m 叩例一一一一一一一 l三一苎 m 吣一一：薹一 2 0 1 2年第 4 0卷第 l 0期李锐锋等：海洋油气开发用水下紧凑型多相分离技术一 1 1 7一 ( 上接第 1 1 0页) ( 4 )高温高压条件下，对站内汇管各段分析，得出管道中流动对 C O ，腐蚀的影响规律：不存在湍动或湍动小时，腐蚀占主导地位，较小的冲蚀只发生在管道底部。随着气液 2相流速的增加，腐蚀率迅速降低，然后趋于平稳。当流速较小时，壁厚

6、减薄率最大。湍动严重情况下，流速较小时，腐蚀一冲蚀共同作用显著，表现为对腐侵蚀的加剧作用，管壁侵蚀率大大增加；而当流速较大时，腐蚀来不及进行，冲蚀占主导地位，管壁侵蚀率较低，且壁厚减薄率随着气液 2相流速增加而逐渐增加。参考文献 1 李殉井下油套管二氧化碳腐蚀研究 D成都：四川大学，2 0 0 5 2 高洪斌二氧化碳对油田集油管线腐蚀的预测 J 石油天然气学报，2 0 0 6 ， 2 8 ( 4 ) ：4 1 0 4 1 3 3 张忠铧，郭金宝 C O ，对油气管材的腐蚀规律及国内外研究进展 J 宝钢技术，2 0 0 0 ( 4

7、 ) ：5 4 5 8 S c h mi t t G F r a c t u r e Me c h a n i c a l P r o p e r t i e s o f C O2 C o r r o s i o n Pr o d u c t S c a l e s a nd Th e i r Re l a t i o n t o Lo c a l i z e d Co r - r o s i o n C S n ，1 9 9 6 林冠发，白真权，赵新伟，等 C O ：腐蚀产物膜形态结构与温度和压力的关系 J 石油机械， 2 0 0 5 ，3 3 ( 2 ) ：1 3 张清，

8、李全安，文九巴，等 C O 分压对油管钢腐蚀产物膜的影响 J 石油机械，2 0 0 4 ，3 2 ( 4)：1 31 4 田光流速对 C O 腐蚀速率影响的研究 D 西安：西安石油大学，2 0 1 0 第一作者简介：艾国生，高级工程师，生于 1 9 7 1年， 1 9 9 4年毕业于大庆石油学院石油加工专业，现从事油田油气集输及处理工艺技术研究工作。地址：( 8 4 1 0 0 0 )新疆库尔勒市。Em a i l ： a i g s t i mp e t r o c h i n a c o rn e n 。收稿日期：2 0 1 2 0 41 3 ( 本文编辑谢守平) 1 j J J J

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