王惠,田发国,宋汉华,徐文龙
(1.中国石油长庆油田分公司苏里格气田研究中心,陕西西安710018;2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018)
苏里格气田管道完整性管理的必要性浅析
王惠1,2,田发国1,2,宋汉华1,2,徐文龙1,2
(1.中国石油长庆油田分公司苏里格气田研究中心,陕西西安710018;2.低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018)
随着苏里格气田的规模开发,气田管道数量急速增加,管线分布日益复杂,安全环保形势严峻。已有的系统平台独立分散、功能单一,缺乏管线安全隐患、强度缺陷分析、全周期跟踪、管道剩余强度、防腐层变化等功能。且平台内容参差不齐,缺乏统一的标准和规范。针对气田管道的日常运行管理、维修维护等工作量大、极易产生错误与遗漏,且设计、安装、运行、历次维护、原始资料数据量大、种类庞杂,维护管理十分困难。结合国内外管道系统建设现状,归整、合并已有的平台,建立规范统一的完整性管理系统,即是一项非常必要而紧迫的重要任务。
天然气;管道;完整性管理
苏里格气田已建成产能230亿立方米,也是迄今为止我国陆上发现的最大天然气田。庞大复杂的集输管网一旦出现安全事故,由于气田特殊的采集气工艺,必然引起大面积气井停产,影响气田的平稳生产,再者输送的介质是易燃、易爆、易挥发的气体,一旦管道泄漏、破坏,则可能引发火灾、爆炸事故,造成生命、财产的巨大损失,同时给公共卫生和环境保护带来较长时间的负面影响。如何保证天然气管道高效、可靠、安全运行至关重要,也是天然气管道安全生产面临的重要课题。
1.1苏里格气田管线建设现状
苏里格气田天然气采集输管网已达万余公里,管道按功能主要有Ⅲ类,Ⅰ类管道为区块之间、区块至处理厂、气田外输的管线即骨架管网;Ⅱ类管道为区块内,站与站之间管线即支线;Ⅲ类管道为单井进集气站的采气管线,主要采集单井生产气量。
Ⅰ类管线已经实现了数字化,关键路口视频监控、重点场站全天监测、管网压力实时掌控、管线巡护人工智能、阴极保护及时分析和清管作业智能操作。
Ⅱ类管线依托作业区监管,各区块数字化建设水平参差不齐。Ⅱ类管线主要利用集气站外输流量计对管线进出口压力流量等数据采集,沿程缺乏有效的监护。阴极保护定期人工巡查,保护电位定期人工检测。清管巡检工作量大,周期长,不利于气田安全生产。
Ⅲ类管线依托作业区监管,由作业区巡护,在数字化集气站中对管线井场压力和进站压力监视。管径小,数量多,没有采取阴极保护,没有配备清管装置,管理难度较大。
1.2苏里格气田管线系统建设现状
苏里格气田各采气厂针对集气支干线,开发了各自的数字化管理平台,嵌入了管网优化和监控模块,模块功能侧重于生产监控、实时数据,对历史数据、管线变动等资料则不予保存,同时对管道阴极保护、防腐层破损、管线维护记录等涉及较少。平台建设内容(见表1)。
表1 苏里格气田管线系统平台建设内容
三个采气厂都建立了自己的管线管理平台,就运行而言,获得的信息仅仅是管线基本静态参数及实时压力、气量等。对于腐蚀介质物性、杂散电流干扰、管线维护记录、腐蚀检测、剩余寿命等评价功能均未涉及,然而缺失的模块对于后期管道完整性管理与评价至关重要。就目前系统,除实时数据可以较好的获取外,搭建的其他模块还没有实现具体内容和功能。
三个厂的管道管理平台没有相对统一的标准,数据的录入和导出没有固定的规范,这给准确、快速查询集输管线的信息带来了不便,故此有必要着眼全局,归整、合并已有的管线平台,建立规范统一的完整性管理系统,有效监护气田生产管线。
1.3国内外管道系统建设调研
1.3.1国外相关软件系统及功能国外油气管道管理建立了油气管道风险评价的信息数据库,开发了实用的评价软件,建立了适应性评价模型,使管道的风险评价技术定量化、精确化和智能化。相应的软件主要有管道风险评价软件、管道腐蚀评估软件及管道适用性评价软件等(见表2)。
1.3.2国内相关系统及功能近年来我国不断探索管道管理技术的发展途径。有关管道企业和科研院所通过不断消化吸收国外的先进经验和技术,已在油气管道管理技术方面取得了一定的研究成果。现已推广应用的系统主要有中石油管道生产系统(A3)、采油与地面工程运行管理系统(A5)及西南油气田公司管道完整性管理系统。
表2 国外相关软件及功能
A3系统:2005-2006年期间先后在陕京二线、西气东输、管道分公司、天然气销售公司等试点并推广应用。
A5系统:正在推广应用中,长庆油田的第二采气厂亦是推广应用单位之一。数据由作业区填报,经厂级技术管理科审核维护。
西南油气田公司管道完整性管理系统:2008年管道完整性管理已纳入HSE管理体系,2009年实施范围扩展至所有管线,2010年纳入了KPI考核,现已扩展到场站完整性管理。该系统已形成了涵盖管道完整性管理各个环节的配套技术体系,并在天然气集输管道高后果区识别和风险评价、酸性天然气集输管道综合检测评价、含缺陷管道剩余强度评价、场站完整性评价等方面形成了特色技术。2012年,管道完整性管理达到了7级。管道的本质安全水平逐年提高。
2.1法规要求
新《环保法》实施后,集团公司将安全环保责任制作为2015年HSE体系审核的重点内容。为主动适应环保工作新常态,油田公司印发了公司《安全生产和环境保护责任制管理办法》,要求建立管道基础资料库。
2.2气田维护管理需求
苏里格气田现役管道万余公里,部分管网处在环境敏感区,穿跨越河流等,环保风险大。集输管道的日常运行管理、维修维护等工作量大,极易产生错误与遗漏;另外设计、安装、运行、历次维护、原始资料数据量大,种类庞杂,给维护管理带来了很大困难。
(1)苏里格气田管线安全环保形势严峻,已有的管理平台没有统一的标准和规范,分散独立、功能单一,缺乏管线安全隐患、强度缺陷分析、全周期跟踪、管道剩余强度、防腐层变化等功能。
(2)国内外管道系统建设技术完善,完整性管理进入“良好管理”阶段,管道本质安全水平持续提升。
(3)新的《环保法》及气田维护管理要求主动适应环保工作新常态,建立管道管理系统。
归整、合并已有管道平台,建立规范统一的苏里格气田管道完整性管理系统,即是一项非常必要而紧迫参考文献:
的重要任务,也是根除事后补救,全面推行事前预防策略的根本技术保障。
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Necessity analysis of pipeline integrity management in Sulige gas field
WANG Hui1,2,TIAN Faguo1,2,SONG Hanhua1,2,XU Wenlong1,2
(1.Research Center of Sulige Gas Field,PetroChina Changqing Oilfield Company,Xi'an Shanxi 710018,China;2.National Engineering Laboratory for Exploration and Development of Low-Permeability Oil&Gas Fields,Xi'an Shanxi 710018,China)
With the scale development of Sulige gas field,the rapid increase in the number of the gas pipeline,pipeline distribution is complex increasingly,safety and environmental protection situation is grim.Existing systems platform is independent,decentralized,single function.Lack of functions such as pipeline safety risks,strength defect analysis,life-cycle tracking,pipeline residual strength,coating change.And platform content is uneven,the lack of uniform standards and norms.For large workload of gas pipeline as daily operation and management,repair and maintenance,easy to produce errors and omissions.And the design,installation,operation,previous maintenance,the raw data amount of is large and the kind is complex,maintenance and management is extremely difficult.According to the construction status of pipeline system at home and abroad,warping,merge the existing platform,establish a stan-dardized and unified integrity management system,which is a very necessary,important and pressing task.
natural gas;pipeline;integrity management
10.3969/j.issn.1673-5285.2015.07.005
TE832.2
A
1673-5285(2015)07-0020-04
2015-05-28
中国石油股份有限公司科技专项“致密气藏开发工程技术研究”,项目编号:2010E-23。
王惠,女(1975-),高级工程师,硕士研究生,2004年毕业于成都理工大学油气田开发专业,现在中国石油长庆油田分公司苏里格气田研究中心从事采气工艺及地面研究工作,邮箱:wanghui3_cq@petrochina.com.cn。