采氣生產工藝安全風險防控探討

王亮亮

摘要：天然氣作為一種易燃、易爆混合氣體，開發過程中存在一定的危險性，直接影響著采氣效率與質量，天然氣生產過程中存在安全問題的形勢仍然十分嚴峻。因此，在采氣安全生產過程中不僅需要設備方面的安全，更需要人員方面的監督工作來保證其安全性。本文將從采氣工藝的多方面進行探討分析，提出如何安全有效的規避安全風險，保障安全生產的可靠措施。

關鍵詞：采氣;工藝;安全;防控

采氣工藝和采油工藝在表面上存在較大不同，從天然氣的儲層到井底、井口、輸氣管道以及到下游的處理廠，都是一個完整的系統過程。所以，要促進氣井的合理生產，維護各個環節的壓力十分必要。因此，在文章中，對采氣生產工藝的安全風險因素進行研究，可以為相關人員提供有效參考。

1.采氣工藝流程

采氣工藝指的是在天然氣從井底到地面的全部過程，它與自噴采油法相同，能夠對探明的油氣田進行鉆井，對氣流進行誘導，保證氣體能夠基于自身能量，將其噴出。氣井的井身結構和井口裝置、噴油相同，但也存在一些不同點。如：采氣工作、輸送工作等，都是相互聯系的過程，但其存在的供應過程更為復雜。對于氣井井口裝置來說，其是基于耐高壓、氣密性特點構成，并基于不同直徑的氣嘴，對氣井的產量進行調節。為了減少井下產生的一些應力腐蝕現象，還需要注意到油管的選擇和井口裝置材質的選擇，并在期間將添加劑注入其中。同時，在對氣井的生產工作進行管理期間，還需要基于相關需求，研究砂巖氣層、含水比的控制含量等，促進氣井檢測工作的優化完成。

2.地層水及出砂的影響

（1）地層采出水對氣井生產的影響，地層產出水對管線的腐蝕及堵塞影響較大，隨著開采程度的加深，水的影響問題將逐漸被放大。（2）出砂對氣井生產的影響.氣井出砂后由于井底地層結構的損傷，有可能形成井眼附近地層的空洞或井壁竄漏、套管變形，管線設備腐蝕等嚴重問題。這些問題的出現都嚴重影響了氣井的產能。

3.采氣生產工藝安全風險因素的分析

（1）介質腐蝕性的影響和主要規律。對腐蝕掛片的易腐蝕部位進行監測，促進腐蝕速率最大數值的實現。當前，我國大部分的油田產出物中不含H2S，腐蝕介質為二氧化碳，影響腐蝕的因素主要為：含水，當存在二氧化碳腐蝕有水的時候，需要濕潤鋼鐵表面，對含水率的腐蝕嚴重性產生較大影響。分壓的影響，二氧化碳分壓將影響二氧化碳的腐蝕性，在油氣工業發展中，根據二氧化碳分壓，判斷出腐蝕程度，掌握相關規律。溫度，當溫度在60℃時，金屬表面會比較光滑，存有均勻分布。當溫度維持在110℃時，將影響局部腐蝕。當溫度在150℃時，將產生中等腐蝕。流速的影響與高流速的產生都將導致機械疲勞，其存在的鋼鐵為裸露狀態，也會促進腐蝕速率的提升。受其他要素的影響，尤其是PH值，水中含有的離子含量，都會產生腐蝕現象，其影響也更為復雜。

（2）介質流場沖刷仿真分析。利用專業軟件，對流休力學進行計算，對管道典型單元實現流場仿真模擬，預測出各個部件的沖刷腐蝕位置。掌握管道的沖刷腐蝕規律，分析出站場內管道的腐蝕性以及沖刷部位，保證能夠根據這些要點，為沖刷減薄關鍵部位的監控工作提供有效的執行依據。

（3）對剩余強度進行評估。在對剩余強度進行評估期間，需要根據相關的評價方法，促進評估工作合理完成。為了對管道進行確定，需要分析壁厚，促進承壓能力的獲取，維護管道的安全性與可靠性。在確定失效模式的時候，由于荷載受氣體壓力的影響，管線內力與內壓相關，因此，材料性能參數需要基于相關要求，分析出給定的材料數據。

（4）對剩余壽命進行預測。基于相關規范，需要對管道最小壁厚進行計算，確定出腐蝕余量。其中，計算與可靠度、腐蝕速率相關。

4.采氣工藝安全性的防控措施

（1）要對站場管道、關鍵設備的剩余壁厚進行測量，維護其準確性。基于上述的研究和分析，為其提出組合檢測方法與檢測體系，保證能對集氣站管道的腐蝕情況進行全面分析與闡述。期間，要對多處管件的剩余壁厚進行監測，分析其存在的腐蝕性，促進全面調查工作的有效完成。也能對某站的管件剩余壁厚進行檢測，會發現存有多處腐蝕減薄點，促進驗證工作以及測量工作的準確性。

（2）要對影響的站場關鍵設備、管道腐蝕關鍵因素進行分析，研究其存在的主要規律。主要是介質含有的二氧化碳量與產水量之間的內在關系。介質加熱后，其存在的溫度會升高，在部分井產含水量中也會存在鎂離子，能夠促進局部腐蝕傾向性的增加。隨著流速的增加，腐蝕產物膜也會比較疏松，這些集氣站的介質將實現較強腐蝕性。雖然介質的二氧化碳含量較高時，但介質中也不會有水，其中的二氧化碳的腐蝕性也較弱。基于現場的調查和分析，需要對腐蝕速率監測結果進行研究與分析。其中，腐蝕速率可控，在監測期間，不會產生明顯腐蝕。

（3）利用專業軟件，對管道內的易沖刷腐蝕部位進行預測和分析。期間，可以利用專業軟件對流場進行分析，并對站場管道特定部位壓力的分布情況進行研究，對含水率的分布圖、流場的分布圖進行分析，促進危險點的預測。其中，最為容易產生的沖刷腐蝕部位主要表現為多個部位，包括三通后背弧面、節流閥芯位置，研究直角彎頭后直管段的區域、大小頭的小頭位置。還包括單個彎頭的后外弧面區域。針對仿真預測分析結果以及實際的抽查測試結果，促進對比工作的完善性，維護仿真分析的有效性和正確性。

（4）對剩余強度進行評估。根據某站的實際腐蝕點，分析點檢結果。在期間，基于站場資料與數據，需要對理論進行分析，實現現場測試以及腐蝕仿真模擬工作的執行。也要對管道剩余強度進行評估。對于其中的管道，沒有對其評估，也需要基于評估結果，對部分的管道進行更新。

（5）對剩余壽命進行預測與分析。基于某站口井加熱爐，在工作中，溫度、工作壓力長期保持穩定，根據腐蝕程度，預測失效年限，及時采取有效措施，延長加熱爐管道的剩余壽命。根據相同的方法，對其余的管道剩余壽命進行預測，并為其提出下次檢驗周期，促進各個管道、剩余壽命、檢驗周期的合理性。

5.結論與認識

維護工藝的安全性，不僅能滿足采氣生產與工藝安全風險，還能促使其結果更為可靠。當前，采氣生產工藝技術出存在的專用設備比較多，需要專業人員對其操作，對防腐保溫層的部分損失進行解決，研究仿真模擬，解決其存在的不足。為了對其積極改善，要做到以下幾點：第一，要對工藝安全的相關工作人員進行培訓，保證他們能夠掌握相關的分析操作技術。第二，需實現變停工檢測，對工藝運行情況實現在線檢測工作，保證檢測分析效果的形成，減少防腐保溫層、外防腐涂層的損壞性。第三，促進仿真模擬軟件的優化性，為其建立管道關鍵單元，建立實際的介質流體力學計算模型，也能對沖刷腐蝕進行定量計算。第四，需維護流體沖刷與腐蝕速率之間的定量關系，保證工藝的安全性能夠得以提升。第五，在度防腐保溫層過程進行拆除的時候，也需要注意到管道外的腐蝕性，利用電化學防腐方式，實施防腐保護工作。

參考文獻：

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