含CO2油气混输管道失效研究.docxVIP

石油机械

2012年第40卷

2012年第40卷第10期

油气田开发工程?

含CO?油气混输管道失效研究

艾国生1,2李悦钦刘萍萍3

(1.西南石油大学2.中国石油塔里木油田公司3.CPE西南分公司)

摘要：以国内某高温高压凝析气田集输系统为例，针对现场失效管件，在分析其失效形貌之后，应用失效分析理论、流体动力学理论和数值模拟方法，通过ANSYSCFX流体分析软件模拟现场工况条件下管道的运行及管道内的气液分布情况，讨论了高温高压高含气油气混输管道失效机理，指出样品失效源于高温高压环境下不均匀分布的气液混合物CO?腐蚀-冲刷共同作用。研究结果对于类似油气田的开发与工程设计具有一定的参考意义。

关键词：高温；高压；气液混输；集输管道；CO?腐蚀；冲蚀；失效；数值模拟

中图分类号：TE863文献标识码：A文章编号：1001-4578(2012)10-0107-04

ResearchontheFailureofCO?-containedOilandGasMixedTransportationPipeline

AiGuosheng1,2LiYueqin1LiuPingping3

(1.SouthvestPetroleumUniversity2.PetroChinaTarimOifieldCompany3.CPESouthvestCompany)

Abstract:Bytakingasanexamplethegatheringsystemofsomecondensategasfieldwithhightemperatureandhighpressureandbyapplyingthefailureanalysistheory,fluiddynamictheoryandnumericalsimulationmethod,thefailuremechanismofhigh-gasoilandgasmixedtransporationpipelineunderhightemperatureandhighpressurewasdiscussedbyusingtheANSYSCFXfluidanaly-sissoftwaretosimulatethepipelineoperationinthefieldoperatingconditionandgas-luiddistributioninthepipeline.ItispointedoutthatthesamplefailureisduetothecombinedactionoftheCO?corosionanderosionofunevenlydistributedgas-luidmixtureintheenvironmentofhightemperatureandhighpressure.Theresearchfindingsofferareferenceforthedevelopmentandengineeringdesignofsimilaroilfieldsandgasfields.

Keywords:hightemperature;highpressure;oil-gasmixedtransportation;gatheringpipeline;CO?corrosion;erosion;fail;numericalsimulation

0引言

随着深层含CO?油气藏的开发以及多相混输技术的应用，应用于含CO?油气水多相环境中的集输管道出现了越来越多的失效问题，严重限制了混输技术的应用。针对多相混输管道失效问题，一些学者认为：腐蚀与流动交互作用引发的冲蚀-腐蚀是管道失效的主要原因；冲蚀-腐蚀协同作用显著。而针对不含固相的较高流速的冲蚀-腐蚀，没有较为系统的研究，大多数学者将这种不含固相的环境

归为“腐蚀”来进行研究1-3],但在应用中存在着较大的局限性。如我国某高温高压凝析气田，由于缺乏相关系统理论指导，投产1年多以来，碳钢集输管线多次出现局部壁厚严重减薄现象(12mm/a)以及刺漏、穿孔等事故，平均3～5月就要更换1次，影响正常生产，并存在安全隐患。

笔者拟以我国某高温高压凝析气田为例，应用失效分析理论、流体动力学理论、数