玻璃鋼管道在衛城油田集輸系統的應用

郭亞強 陳新帥 劉海冰 葛玉周(中原油田分公司采油三廠,山東 聊城 252429)

1.現狀及存在問題

衛城油田是一個受衛東和衛西兩個斷裂帶控制的壘形復雜斷塊油田，主要斷層分成東傾和西傾兩組7條斷層，儲層從沙一段到沙四段都發育。共建成油水井720口，開井608口，開井率84.4%。日產液量7099t，日產油量915t，綜合含水87.1%。衛城油田集輸管網主要有8條集輸干線，支線32條，集氣干線6條。

集輸系統使用的均為鋼材質管道，投產運行時間都在7-14年之間，由于投產時間長，加之沒有采取內防腐措施，近幾年集輸干線老化、腐蝕嚴重，造成頻繁穿孔。據統計累計穿孔達到1051次，回收液量累計800余噸，在液體泄漏的同時，伴生氣也大量泄漏。由于集輸管道周邊多是工廠、村莊、公路等人員密集區，部分被廠區占壓，存在極大地安全隱患及環保污染風險。

2.腐蝕機理研究

為了搞清衛城油田腐蝕機理為管道優化提供依據，對衛城油田衛2塊、衛22、衛81塊三個油藏單元的15口油井產出液的六項離子進行試驗測試，衛城油田產出液中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，礦化度144834mg/l，pH值5.5-6.5，水型為CaCl2，產出液中綜合含水高，礦化度、氯離子和SO42-含量高，產出水呈弱酸性，有較強的腐蝕性。

3.集輸管線材質分析

3.1 鋼質管道

鋼質管道具有強度高、韌性好，可以承受較高內壓，制作使用機動靈活，能適應復雜或惡劣的地質情形等特性。但在目前工藝技術條件下，還不能很好的解決日趨嚴重的腐蝕和穿孔問題，使其使用壽命大大減少，不僅給生產帶來嚴重的影響，而且每年需要更新大量的管材，造成浪費和經濟損失。

鋼質管道存在問題：

3.1.1 鋼質管道能耗高、水力性能差。鋼管的管內粗糙度系數在0.013-0.014之間，這樣對于同樣輸入量，同等管徑的管道，其沿程摩擦阻力大，同時運行費用高，耗電量大。

3.1.2 鋼質管道在使用過程中存易腐蝕穿孔且內外防腐處理麻煩的弊端，內外防腐質量的好壞直接影響其使用壽命。

3.2 玻璃鋼工藝管道

玻璃鋼工藝管道（纖維纏繞增強熱固性樹脂壓力管）是以玻璃纖維及其制品為增強材料，熱固性樹脂為基體，采用纏繞工藝制成的承受內壓的壓力管。管徑范圍：DN25mm-DN2000mm；運行壓力0.1MPa-6.89MPa；用途：油田污水輸送管線、原油輸送管線等。

玻璃鋼管道特點：物理性能優良，重量輕、比強度高（約為鋼材的1/4）；優良的耐腐蝕性能，能耐各種酸、堿、鹽溶液及多種有機、無機介質；使用壽命長，管線設計使用壽命20年；內壁光滑（內表面粗糙度0.008），水力學特性優良；連接方式多樣化，管線采用螺紋連接、承插連接、承插鎖緊連接等連接方式，現場安裝方便、施工效率高；玻璃鋼管道還具有不生銹、不結蠟、不結垢，絕緣性能好，熱損失低的優良特點，管線維護成本低；化學結構穩定，無二次污染。

3.3 管材比選

為了解決衛城油田管道老化腐蝕穿孔造成的安全隱患，滿足油田開發生產需要，根據衛城油田氣液集輸特性，可用管材有兩類，一是金屬管道，二是非金屬管道。通過對兩種不同材質管道分析，應用玻璃鋼工藝管道可有效解決衛城油田集輸系統存在的腐蝕、穿孔造成環境污染、穿孔維修費用高等問題，確保集輸管網安全、高效運行。

4.現場應用及效益分析

現場應用：應用DN200、壓力1.6MPa的玻璃鋼管道對衛城油田的六條13km長的集輸管道實施改造，使用后效果明顯。

效益分析：改造前后各節點溫度和壓力基本一致，其中末端站外輸壓力略有降低。節能效果明顯：玻璃鋼管道內光潔度高，壓能損失降低，導熱系數小，熱能消耗較低。節約成本：改造后節省管道穿孔、占壓等因素造成賠償費用60萬元/年；管道局部更換、堵漏等維護、維修費用100萬元/年；原油泄漏回收費用以及造成環境污染賠償費用96萬元/年。消除了安全、環境污染風險，改善了油區環境，環境效益十分明顯。

5.結語

玻璃鋼工藝管道能夠滿足衛城油田工藝輸送要求；玻璃鋼工藝管道能夠有效解決衛城油田集輸產出液對鋼質管道腐蝕問題，有效延長管線使用壽命；玻璃鋼工藝管道可以在油田集輸系統推廣應用。

[1]羅英俊萬仁溥等.第十一章防腐防垢.采油技術手冊下冊.

[2]林雪梅 鐘小宏等．玻璃鋼油管在文中油田水井上的應用[J]．采油工程技術信息2014.06．