玻璃钢管道在卫城油田集输系统的应用

郭亚强 陈新帅 刘海冰 葛玉周(中原油田分公司采油三厂,山东 聊城 252429)

1.现状及存在问题

卫城油田是一个受卫东和卫西两个断裂带控制的垒形复杂断块油田，主要断层分成东倾和西倾两组7条断层，储层从沙一段到沙四段都发育。共建成油水井720口，开井608口，开井率84.4%。日产液量7099t，日产油量915t，综合含水87.1%。卫城油田集输管网主要有8条集输干线，支线32条，集气干线6条。

集输系统使用的均为钢材质管道，投产运行时间都在7-14年之间，由于投产时间长，加之没有采取内防腐措施，近几年集输干线老化、腐蚀严重，造成频繁穿孔。据统计累计穿孔达到1051次，回收液量累计800余吨，在液体泄漏的同时，伴生气也大量泄漏。由于集输管道周边多是工厂、村庄、公路等人员密集区，部分被厂区占压，存在极大地安全隐患及环保污染风险。

2.腐蚀机理研究

为了搞清卫城油田腐蚀机理为管道优化提供依据，对卫城油田卫2块、卫22、卫81块三个油藏单元的15口油井产出液的六项离子进行试验测试，卫城油田产出液中Ca2+平均含量3717mg/l，Mg2＋平均含量 598mg/l，Cl-平均含量87456mg/l，HCO3-平均含量330mg/l，SO42-平均含量892mg/l，Na＋+K+含量51491mg/l，矿化度144834mg/l，pH值5.5-6.5，水型为CaCl2，产出液中综合含水高，矿化度、氯离子和SO42-含量高，产出水呈弱酸性，有较强的腐蚀性。

3.集输管线材质分析

3.1 钢质管道

钢质管道具有强度高、韧性好，可以承受较高内压，制作使用机动灵活，能适应复杂或恶劣的地质情形等特性。但在目前工艺技术条件下，还不能很好的解决日趋严重的腐蚀和穿孔问题，使其使用寿命大大减少，不仅给生产带来严重的影响，而且每年需要更新大量的管材，造成浪费和经济损失。

钢质管道存在问题：

3.1.1 钢质管道能耗高、水力性能差。钢管的管内粗糙度系数在0.013-0.014之间，这样对于同样输入量，同等管径的管道，其沿程摩擦阻力大，同时运行费用高，耗电量大。

3.1.2 钢质管道在使用过程中存易腐蚀穿孔且内外防腐处理麻烦的弊端，内外防腐质量的好坏直接影响其使用寿命。

3.2 玻璃钢工艺管道

玻璃钢工艺管道（纤维缠绕增强热固性树脂压力管）是以玻璃纤维及其制品为增强材料，热固性树脂为基体，采用缠绕工艺制成的承受内压的压力管。管径范围：DN25mm-DN2000mm；运行压力0.1MPa-6.89MPa；用途：油田污水输送管线、原油输送管线等。

玻璃钢管道特点：物理性能优良，重量轻、比强度高（约为钢材的1/4）；优良的耐腐蚀性能，能耐各种酸、碱、盐溶液及多种有机、无机介质；使用寿命长，管线设计使用寿命20年；内壁光滑（内表面粗糙度0.008），水力学特性优良；连接方式多样化，管线采用螺纹连接、承插连接、承插锁紧连接等连接方式，现场安装方便、施工效率高；玻璃钢管道还具有不生锈、不结蜡、不结垢，绝缘性能好，热损失低的优良特点，管线维护成本低；化学结构稳定，无二次污染。

3.3 管材比选

为了解决卫城油田管道老化腐蚀穿孔造成的安全隐患，满足油田开发生产需要，根据卫城油田气液集输特性，可用管材有两类，一是金属管道，二是非金属管道。通过对两种不同材质管道分析，应用玻璃钢工艺管道可有效解决卫城油田集输系统存在的腐蚀、穿孔造成环境污染、穿孔维修费用高等问题，确保集输管网安全、高效运行。

4.现场应用及效益分析

现场应用：应用DN200、压力1.6MPa的玻璃钢管道对卫城油田的六条13km长的集输管道实施改造，使用后效果明显。

效益分析：改造前后各节点温度和压力基本一致，其中末端站外输压力略有降低。节能效果明显：玻璃钢管道内光洁度高，压能损失降低，导热系数小，热能消耗较低。节约成本：改造后节省管道穿孔、占压等因素造成赔偿费用60万元/年；管道局部更换、堵漏等维护、维修费用100万元/年；原油泄漏回收费用以及造成环境污染赔偿费用96万元/年。消除了安全、环境污染风险，改善了油区环境，环境效益十分明显。

5.结语

玻璃钢工艺管道能够满足卫城油田工艺输送要求；玻璃钢工艺管道能够有效解决卫城油田集输产出液对钢质管道腐蚀问题，有效延长管线使用寿命；玻璃钢工艺管道可以在油田集输系统推广应用。

[1]罗英俊万仁溥等.第十一章防腐防垢.采油技术手册下册.

[2]林雪梅 钟小宏等．玻璃钢油管在文中油田水井上的应用[J]．采油工程技术信息2014.06．