陳慶衛(wèi)

勝利油田現(xiàn)河采油廠郝現(xiàn)管理區(qū)

背景

油田輸油管道受自然腐蝕或外力因素的影響，泄漏事件時(shí)有發(fā)生。傳統(tǒng)模式下管道巡檢采取人工方式，無(wú)法做到及時(shí)判斷管道泄漏故障。勝利油田開(kāi)發(fā)基于數(shù)字化多參數(shù)分析的輸油集輸管道泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，以期盡快克服薄弱環(huán)節(jié)，提升管道泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警水平。

做法

（1）技術(shù)措施

通過(guò)總結(jié)溫度梯度法、負(fù)壓波法等方法，利用大數(shù)據(jù)資源庫(kù)，提出了一種基于數(shù)字化多參數(shù)分析的輸油管道泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警方案，對(duì)異常情況（如腐蝕、外力破壞等）引起的管道泄漏進(jìn)行研究和分析。

①前端：井口溫壓智能預(yù)警、實(shí)時(shí)自檢及時(shí)處理。以單井管道（首端加熱）穿孔數(shù)據(jù)變化為例，將現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)泄漏情況與泄漏前后管道特征量的變化進(jìn)行對(duì)比分析，建立溫度，壓力持續(xù)下降的單井管道泄漏預(yù)警模型。低液量多井混輸管道泄漏，其井口溫度變化趨勢(shì)與單井泄漏不同，存在逆向上升的變化趨勢(shì)；其井口壓力下降的變化過(guò)程與距離穿孔點(diǎn)的位置遠(yuǎn)近，有先后下降的變化趨勢(shì)，在建立模型時(shí)我們主要以壓力為特征量預(yù)警參數(shù)，根據(jù)壓力變化的先后可以判斷出穿孔的相對(duì)位置。

②后端：利用分線計(jì)量系統(tǒng)、層層穿透定位故障。結(jié)合分線計(jì)量系統(tǒng)，通過(guò)氣量、油量、液量的實(shí)時(shí)變化，對(duì)照計(jì)量站的流程網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，層層穿透判斷管道泄漏區(qū)域位置；對(duì)照接轉(zhuǎn)站外輸干線可重點(diǎn)分析油、氣、水量對(duì)應(yīng)變化規(guī)律，可以輔助分析判斷集油干線是否有異常情況。

③避免異常情況憋壓，及時(shí)預(yù)警遠(yuǎn)程管控。為了預(yù)防人為關(guān)閉閘門(mén)及管道流程堵塞造成的異常高壓導(dǎo)致管道泄漏情況，在集油管道預(yù)警設(shè)置中，對(duì)于不同壓力階段建立了“跟蹤變化，重點(diǎn)排查，緊急處理”三級(jí)預(yù)警管理模式（圖 1）。

圖 1 集油管道預(yù)警設(shè)置查詢

（2）應(yīng)用效果

①多井混輸干線智能預(yù)警，及時(shí)處置快捷高效。以勝利油田某采油廠某井為例，9月13日河64-側(cè)1混輸線10:49系統(tǒng)彈出壓力波動(dòng)報(bào)警信息，根據(jù)壓力下降幅度和報(bào)警順序準(zhǔn)確定位為河66-斜20和河31-斜178管道區(qū)間泄漏，指揮中心迅速通知相關(guān)人員進(jìn)行處置，40分鐘整改好開(kāi)井。 如果按照以往職工巡線規(guī)律，14:00左右才能巡查到該泄漏點(diǎn)，比報(bào)警時(shí)間延遲3小時(shí)，極易造成大面積泄漏污染。

②單井管網(wǎng)壓力智能預(yù)警，超前防范穿孔風(fēng)險(xiǎn)。勝利油田某采油廠河106-21井從04:20壓力預(yù)警，生產(chǎn)指揮中心根據(jù)預(yù)警提示安排專(zhuān)業(yè)站加破乳劑，9:30壓力恢復(fù)正常0.4 MPa，避免了管道壓力上升造成泄漏事故的發(fā)生。通過(guò)多參數(shù)分析的輸油管道泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警（圖 2），2023年郝現(xiàn)采油管理區(qū)及時(shí)發(fā)現(xiàn)單井及混輸線穿孔115井次，管道異常憋壓7井次，計(jì)量站閥門(mén)被關(guān)斷1井次，系統(tǒng)及時(shí)、有效、準(zhǔn)確判斷處置“異常癥狀”，保證了管道泄漏發(fā)現(xiàn)的及時(shí)率，減少原油損失135t，減少污染賠付費(fèi)用132萬(wàn)元。

圖 2 技術(shù)應(yīng)用前（左）后（右）泄漏點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)

啟示

采油管理區(qū)運(yùn)用泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了科學(xué)、規(guī)范的管道異常情況報(bào)警，根據(jù)壓力、溫度等多參數(shù)報(bào)警信息，及時(shí)綜合研判處理，大幅度提高處置效率，減少了環(huán)境污染，提高了輸油管道安全管理水平。在具體實(shí)踐時(shí)，多參數(shù)管道泄漏監(jiān)測(cè)預(yù)警初期設(shè)置可暫定為管道壓力波動(dòng)±5%，然后根據(jù)管道運(yùn)行工況進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)置。

作者簡(jiǎn)介：陳慶衛(wèi)，2005年畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東）石油工程專(zhuān)業(yè)，大學(xué)學(xué)歷，現(xiàn)任勝利油田現(xiàn)河采油廠首席技師，主要研究方向?yàn)椴捎凸こ獭Ｂ?lián)系方式：18954626099，chenqingwei.slyt@sinopec.com。