高含硫集氣管線腐蝕監控技術探討范文
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摘要:針對高含硫集氣管線輸送特點，采用無損氫通量監測技術，研究了緩蝕劑涂覆預膜技術在高含硫集氣管線上的應用效果。結果表明，緩蝕劑涂覆預膜技術能明顯控制高含硫集氣管線腐蝕，涂覆后緩蝕劑在管線各個方向分布均勻，涂覆預膜有效保護周期約為58天。
關鍵詞:高含硫氣田；緩蝕劑；管線；腐蝕
監測高含硫氣田硫化氫的強腐蝕性威脅著氣田的正常開發與生產，嚴重時甚至造成巨大的經濟損失和安全事故［1－2］。國內外為了控制硫化氫腐蝕，多采用添加緩蝕劑的方式進行腐蝕控制。但由于集氣管線較長（超過10km），傳統泵注工藝容易造成管線末段緩蝕劑吸附不均衡，可能引起局部腐蝕。針對這種情況，研究了緩蝕劑涂覆預膜技術在高含硫集氣管線上的應用效果，對高含硫集氣管線的腐蝕控制具有一定的借鑒意義。
1緩蝕劑涂覆預膜現場試驗
1．1試驗管線概況
試驗管線為一條含H2S／CO2集氣管線。
1．2室內緩蝕劑篩選
參照JB／T7901－2001《金屬材料實驗室均勻腐蝕全浸試驗方法》、SY／T5273－2014《油田采出水處理用緩蝕劑性能指標及評價方法》進行室內緩蝕劑篩選評價，考察緩蝕劑的防腐性能、乳化性能、配伍性能。要求在現場工況中，緩蝕率大于90％、不發生乳化、無沉淀、配伍性能良好，緩蝕劑膜具有良好的適應性。
1．3現場試驗
1．3．1緩蝕劑
涂覆預膜緩蝕劑采用雙球定量注入預膜［3－4］，定量注入是通過在主管發送端已建成的緩蝕劑儲存段注入預膜所需的緩蝕劑，由兩只高密度定量注入球夾載緩蝕劑以天然氣為動力推動緩蝕劑均勻通過管道，該注入技術在第二只高密度定量注入球上設有旁路的噴射孔使定量注入的緩蝕劑發生湍流，在緩蝕劑均勻通過管道時實現有效優化預膜。
1．3．2腐蝕監測
為了監測緩蝕劑在管線內部各個方向的涂覆效果，應選擇能夠實現管線全周向監測的腐蝕監測方法。目前，國內外全周相腐蝕監測方法主要包括FSM和無損氫探針技術［6－8］，兩種方法的優缺點見表2。結合現場高含H2S情況，并考慮成本，采用無損氫探針技術對現場預膜效果進行評估。無損氫探針設備型號為Hydrosteel6000（見圖2），該便攜式檢測儀適用于腐蝕風險點查找和緩蝕劑效果跟蹤。氫探針技術最大的優點是非介入性測量，其原理是通過測量滲透到氫探針中的氫分子量計算氫滲透率。在典型的腐蝕環境下，管道的腐蝕越嚴重，腐蝕介質滲透進入管道外壁的氫含量就越多，即氫通量越大。
2結果及數據分析
2．1緩蝕劑篩選評價
將可用于高酸性氣田集輸系統的緩蝕劑在5％（w）NaCl鹽水中進行防腐性能評價。
2．2氫通量監測
圖5為緩蝕劑涂覆預膜前后管線12點鐘、3點鐘、6點鐘方向3個部位的氫通量監測結果。分析可知，集氣管線緩釋劑涂覆預膜后，管道上部、中部、下部氫通量監測值明顯減小，從6～7pL／（cm2•s）降低到0～1pL／（cm2•s），說明緩蝕劑在管線末端各個方向涂覆均勻，腐蝕得到抑制。隨著時間的延長，管線中緩蝕劑濃度逐漸降低，氫通量逐漸上升恢復至涂覆預膜前的數值，涂覆預膜有效保護周期約為58天。
3結論
（1）現場監測結果表明，緩蝕劑涂覆預膜技術能明顯控制高含硫集氣管線腐蝕，涂覆后緩蝕劑在管線各個方向分布均勻。（2）所采用的無損氫探針技術能夠實現集氣管線全周向腐蝕控制。（3）在試驗管線上，緩蝕劑A涂覆預膜有效保護周期約為58天。
參考文獻
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作者：鄧希1，2；廖柯熹1；汪楓2；李珊2；蔡德強3 單位：西南石油大學石油與天然氣工程學院1，中國石油西南油氣田公司天然氣研究院2，3．中國石油西南油氣田公司蜀南氣礦