油气田集输管道完整性管理效能评价体系研究

闫伟，邵克拉，王小玉，徐梦雅，陈立江，何国玺

1.中国石油新疆油田分公司实验检测研究院（新疆 克拉玛依 834000）

2.中国石油新疆油田分公司基本建设工程处（新疆 克拉玛依 834000）

3.西南石油大学石油与天然气工程学院（四川 成都 610500）

0 引言

新疆油田已开展了数据收集、风险识别、检测评价、维修维护等管道完整性工作，但是一直没有开展效能评价工作，完整性管理存在缺失项。因此，有必要开展油气田管道及站场完整性管理效能评价方法研究，建立油气田管道及站场完整性管理效能评价体系。基于新疆油田管道的现场运行问题及实际工况条件，参考国内外相关标准，从效能测试及综合效能评价两个方面，优化选取出相应的效能评价指标，有针对性地进行评价分析，并将评价结果和工艺调整建议应用到工程实际生产中，以提高管道在运行过程中的效益，从而为管道效能评价标准建立技术支持和借鉴。

目前，完整性管理的效能评价主要集中为两种评价模式[1]：一种基于投入-产出的指标体系评价模型[2-4]；另一种则为对完整性管理过程进行审核[5]。前者为定量分析，是将油气管道的完整性管理视为综合模型，通过建立油气管道模型的各项评价指标体系，运用数据包络法（DEA）综合计算各指标得分[6]，综合分析评价该模型的效能。后者则为定性评价，通过将现场运行实际工况与完整性管理结合，考虑现场工作量、管道高风险区域、操作合规性等，对评价结果进行修正。

1 管道完整性管理效能评价体系建立

对标国内外效能评价相关标准后[7]，基于ASME B31.8—2018和GB 32167—2015《油气管道完整性管理规范 第8部分：效能评价》[8-9]，分析各标准在油田的适用性（作业工作量、可操作性、指标覆盖率、指标确定方式科学与否），筛选出适用的指标项，细分为效能测试和综合效能评价两部分，建立了集输管道效能评价主体框架，包括集输管道综合效能评价数据管理、高后果区识别、风险评价、管道腐蚀评价、腐蚀防护、地质灾害评价、管道失效评估、管道安全运行评价、风险控制、综合管理，共计10个模块；投入指标包括人员投入、费用投入等；产出指标分为数量控制指标、质量控制指标及效果控制指标，共计73项。

1.1 管道完整性管理效能测试

管道运行时受到各类危害因素制约，而效能测试通过考查管道受到各因素约束后的风险消减情况，进一步评估管道完整性管理实施的效果。

效能测试的总体流程为：明确评价目标、确定评价范围、选择评价指标、数据收集与处理、开展评价、结论分析、改进建议。

1.2 管道完整性管理综合效能评价

集输管道完整性管理工作的“投入-产出”情况可通过综合效能评价进行评估。综合分析“投入-产出”的正反比情况进行动态调整，进一步提高新疆油田集输管道完整性管理的效果、效率及效益。

2 集输管道综合效能评价指标体系

综合分析指标潜在的重要性，通过定性和定量分析，选择合适的指标体系规模，进行简化和优化。管道完整性综合效能评价模块划分如图1所示。

图1 综合效能评价模指标构建

2.1 数据管理

数据管理模块指标体系分为投入指标和产出指标。投入指标即为数据采集和恢复费用；产出指标共3项，主要为数量控制、质量控制和效果控制指标，分别对应数据完整性、准确性及应用效果。

2.2 高后果区识别

高后果区识别分为投入指标和产出指标。投入指标为高后果区识别（更新）费用；产出指标共3项，主要为高后果区识别覆盖率、高后果区识别结果准确性及高后果区识别结果贡献度。

2.3 风险评价

风险评价包括投入指标及产出指标。投入指标即风险评价费用，产出指标包括数量控制、质量控制及效果控制指标，分别对应8项指标，如图2所示。

图2 风险评价模块指标体系

2.4 管道腐蚀评价

管道腐蚀防护投入指标为腐蚀评价费用；在产出指标中，数量控制指标包括管道腐蚀评价覆盖率、高后果区腐蚀评价覆盖率；质量控制指标包括评价结果准确性、评价完成及时率，效果控制指标管道腐蚀现状认知情况、管道开挖验证准确率、评价结果决策贡献率、腐蚀评价对其他工作的贡献情况，共计8项指标。

2.5 腐蚀防护

本体管理投入指标为管体及焊缝缺陷修复费用；产出指标共计9项，腐蚀防护综合指标体系如图3所示。

图3 腐蚀防护模块指标体系

2.6 地质灾害评价

埋地集输管道沿地敷设，易遭受地质灾害侵袭。地质灾害评价投入指标为自然与地质灾害风险评价项目费用。在产出指标中，数量控制指标为自然与地质灾害风险评价覆盖率，质量控制指标为自然与地质灾害风险评价发现高风险点数、自然与地质灾害风险评价建议立即治理高风险点数、自然与地质灾害风险评价建议计划治理高风险点数及自然与地质灾害风险排查完成率；效果控制指标为自然与地质灾害导致的管道事故率、自然与地质灾害导致的管道失效次数。

2.7 失效评估

投入指标为管道失效评估费用，数量控制指标为管道失效评估覆盖率，质量控制指标包括评价方法适用性和失效评估准确性，效果控制指标包括历史失效数据应用情况、失效评估对风险控制的贡献情况，共计5项指标。

2.8 管道安全运行评价

管道安全运行评价投入指标为管道监测项目费用。在产出指标中，数量控制指标包括管道监测计划完成率、高风险点监测覆盖率；质量控制指标包括监测方法适用性、监测结果评价准确性；效果控制指标包括运行异常报警率、监测结果指导修复维护率及监测结果对其他工作的贡献情况，共计7项指标，如图4所示。

图4 管道安全运行评价指标体系

2.9 风险控制

风险控制投入指标为风险消减与维修维护费用。产出指标共计14项，其中数量控制指标为日常巡护覆盖率、第三方损坏风险控制完成率、缺陷修复计划完成率、地灾治理完成率、地灾监控率及应急响应覆盖率；质量控制指标为日常巡护到位合格率、缺陷修复合格率、地灾治理工程合格率、应急支持合格率；效果控制指标为日常巡护事故发现率、第三方损坏事故率、地灾防治风险消减情况、应急响应情况。

2.10 综合管理

考虑集输管道投入与产出，建立综合管理模块指标体系。投入指标为实施管道完整性管理各项工作的费用、完整性；管理相关人员的投入；产出指标共计11项，综合管理指标体系如图5所示。

图5 综合管理模块指标体系

3 结论

基于管道效能评价标准和方法，结合新疆油田实际情况，形成集输管道效能评价要素（重点考虑管道失效率与更新改造维护费用等指标）与评价指标，建立以综合效能评价为核心的管道效能评价技术。管道完整性管理综合效能评价指标体系按照具体业务划分为数据管理、高后果区识别、风险评价、完整性评价、腐蚀防护、本体管理、自然与地质灾害管理、管道保护、管道保卫及综合管理共计10个模块。根据评价要素和指标对效能评价结果的影响，建立多层次的油气田站管道完整性管理效能评价综合技术体系。