[發明專利]一種油氣田管道失效原因的分析方法

有效

• 申請號: 201810020957.0
• 申請日: 2018-01-10
• 公開（公告）號: CN108318539B
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 陳宏健;唐德志;王晶;邢云穎;付勇;王坤;王修云
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司規劃總院;安科工程技術研究院（北京）有限公司
• 主分類號: G01N27/06
• 分類號: G01N27/06;G01N27/00
• 代理公司: 北京天方智力知識產權代理事務所(普通合伙) 11719
• 代理人: 谷成

1.一種油氣田管道失效原因的分析方法，其特征在于：該分析方法包括如下順序步驟：

步驟1，現場查看并且記錄管道失效位置信息、腐蝕產物信息、管道開裂信息、管道斷裂信息、失效位置分布信息、第三方施工信息、干擾源信息、外防腐層破損信息及失效位置形貌信息；其中，管道失效位置包括管道內壁、管道外壁、管道頂部、管道底部、管道彎頭、管道三通、管道變徑處、異種金屬焊接接頭邊線附近、管道接頭及管道焊縫，第三方施工信息包括施工器具的外形信息，干擾源包括交流輸電線路、高鐵、地鐵、交流電氣化鐵路、輕軌、磁懸浮列車、陽極地床、電焊區、直流接地極、礦區中的至少一種；

步驟2，現場測試管道內部的二氧化碳分壓、硫酸根離子含量、液相流速、硫酸鹽還原菌含量、pH值及液相的溶解氧含量，并現場測試管道失效位置處土壤電阻率、直流電位、交流電壓、交流電流密度及土壤直流電位梯度；

步驟3，對油氣田管道失效原因進行一級識別：基于現場記錄的管道失效位置信息和腐蝕產物信息進行判斷，如果管道失效位置內壁堆積一層肉眼可見的腐蝕產物，則管道失效原因為內腐蝕，如果管道失效位置外壁堆積一層肉眼可見的腐蝕產物且管道外防腐層破損，則管道失效原因為外腐蝕；基于現場記錄的管道開裂信息和管道斷裂信息進行判斷，如果管道發生斷裂或開裂，則管道失效原因為開裂斷裂；基于現場記錄的失效位置分布信息和失效位置形貌信息，如果管道自身存在缺陷，則管道失效原因為制造與施工缺陷；基于現場記錄的第三方施工信息和失效位置形貌信息，如果管道失效位置形貌與施工器具外形吻合，則管道失效原因為第三方破壞；

步驟4，對油氣田管道失效原因進行二級識別：在一級識別后判斷出管道失效原因為內腐蝕的情況下，如果管道內部的二氧化碳分壓大于預設二氧化碳分壓，且管道失效位置為管道頂部或管道底部，且失效位置形貌呈臺梯狀，且去除表面腐蝕物的金屬表面呈階梯狀并存在局部蝕坑，則管道失效原因為二氧化碳腐蝕；如果管道內部的硫酸根離子含量大于預設硫酸根離子含量、硫酸鹽還原菌含量大于預設硫酸鹽還原菌含量、pH值在預設pH值范圍內，且失效位置形貌為局部點蝕，且去除表面腐蝕物的金屬表面有開口為圓孔、縱切面呈錐形的蝕坑，且所述圓孔內部存在同心圓形或階梯型的圓錐結構，則管道失效原因為細菌腐蝕；如果管道內部的液相流速大于預設流速，且管道失效位置為管道彎頭、管道三通、管道變徑處中的至少一種，且失效位置形貌為有方向性的槽、溝、波紋、圓孔及山谷形中的至少一種，則管道失效原因為沖刷腐蝕；如果管道失效位置為異種金屬焊接接頭邊線附近，且只有一側金屬發生腐蝕，且失效位置形貌為溝槽狀，則管道失效原因為電偶腐蝕；如果管道內部液相的溶解氧含量大于預設溶解氧含量，則管道失效原因為溶解氧腐蝕；在一級識別后判斷出管道失效原因為外腐蝕的情況下，如果管道失效位置處土壤電阻率小于預設土壤電阻率，且其直流電位小于預設直流電位，且防腐層存在破損點，且失效位置發生均勻腐蝕，且打磨后的失效管道表面粗糙且邊緣不整齊，則管道失效原因為土壤腐蝕；如果管道失效位置方圓1km范圍內存在交流輸電線路、高鐵、交流電氣化鐵路中的至少一種，且管道交流電壓大于預設交流電壓，且交流電流密度大于預設交流電流密度，且失效位置形貌為向外凸起的瘤狀、內表面局部腐蝕，且去除表面腐蝕物的管道本體光亮、邊緣整齊，則管道失效原因為交流雜散電流引起的腐蝕；如果管道失效位置方圓1km范圍內存在地鐵、輕軌、磁懸浮列車、陽極地床、電焊區、礦區中的至少一種或管道失效位置方圓10km的范圍內存在直流接地極，且直流電位較自然電位的偏移大于預設電位偏移或土壤直流電位梯度大于預設電位梯度，且失效位置形貌為圓坑狀局部腐蝕，則管道失效原因為直流雜散電流引起的腐蝕；在一級識別后判斷出管道失效原因為開裂斷裂的情況下，如果管道開裂信息中記錄的管道開裂方向為從內到外，則管道失效原因為內部介質引起的環境開裂，如果管道開裂信息中記錄的管道開裂方向為從外到內，則管道失效原因為外部介質引起的環境開裂；在一級識別后判斷出管道失效原因為制造與施工缺陷的情況下，如果失效位置形貌信息中記錄管道壁厚不均勻，或管道接頭存在偏心，則管道失效原因為管體缺陷；如果管道接頭或焊縫存在咬邊、夾渣、未焊透、存在焊縫、氣孔中的任一種現象，則管道失效原因為施工缺陷。