陳慶衛

勝利油田現河采油廠(chǎng)郝現管理區

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)基于數字化多參數分析的輸油集輸管道泄漏監測預警平臺，以期盡快克服薄弱環(huán)節，提升管道泄漏監測預警水平。

做法

（1）技術(shù)措施

通過(guò)總結溫度梯度法、負壓波法等方法，利用大數據資源庫，提出了一種基于數字化多參數分析的輸油管道泄漏監測預警方案，對異常情況（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：井口溫壓智能預警、實(shí)時(shí)自檢及時(shí)處理。以單井管道（首端加熱）穿孔數據變化為例，將現場(chǎng)發(fā)現泄漏情況與泄漏前后管道特征量的變化進(jìn)行對比分析，建立溫度，壓力持續下降的單井管道泄漏預警模型。低液量多井混輸管道泄漏，其井口溫度變化趨勢與單井泄漏不同，存在逆向上升的變化趨勢；其井口壓力下降的變化過(guò)程與距離穿孔點(diǎn)的位置遠近，有先后下降的變化趨勢，在建立模型時(shí)我們主要以壓力為特征量預警參數，根據壓力變化的先后可以判斷出穿孔的相對位置。

②后端：利用分線(xiàn)計量系統、層層穿透定位故障。結合分線(xiàn)計量系統，通過(guò)氣量、油量、液量的實(shí)時(shí)變化，對照計量站的流程網(wǎng)絡(luò )拓撲圖，層層穿透判斷管道泄漏區域位置；對照接轉站外輸干線(xiàn)可重點(diǎn)分析油、氣、水量對應變化規律，可以輔助分析判斷集油干線(xiàn)是否有異常情況。

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

圖 1 集油管道預警設置查詢(xún)

（2）應用效果

①多井混輸干線(xiàn)智能預警，及時(shí)處置快捷高效。以勝利油田某采油廠(chǎng)某井為例，9月13日河64-側1混輸線(xiàn)10:49系統彈出壓力波動(dòng)報警信息，根據壓力下降幅度和報警順序準確定位為河66-斜20和河31-斜178管道區間泄漏，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(xiàn)規律，14:00左右才能巡查到該泄漏點(diǎn)，比報警時(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)壓力智能預警，超前防范穿孔風(fēng)險。勝利油田某采油廠(chǎng)河106-21井從04:20壓力預警，生產(chǎn)指揮中心根據預警提示安排專(zhuān)業(yè)站加破乳劑，9:30壓力恢復正常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)多參數分析的輸油管道泄漏監測預警（圖 2），2023年郝現采油管理區及時(shí)發(fā)現單井及混輸線(xiàn)穿孔115井次，管道異常憋壓7井次，計量站閥門(mén)被關(guān)斷1井次，系統及時(shí)、有效、準確判斷處置“異常癥狀”，保證了管道泄漏發(fā)現的及時(shí)率，減少原油損失135t，減少污染賠付費用132萬(wàn)元。

圖 2 技術(shù)應用前（左）后（右）泄漏點(diǎn)現場(chǎng)

啟示

采油管理區運用泄漏監測預警平臺實(shí)現了科學(xué)、規范的管道異常情況報警，根據壓力、溫度等多參數報警信息，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)，多參數管道泄漏監測預警初期設置可暫定為管道壓力波動(dòng)±5%，然后根據管道運行工況進(jìn)一步優(yōu)化設置。

作者簡(jiǎn)介：陳慶衛，2005年畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東）石油工程專(zhuān)業(yè)，大學(xué)學(xué)歷，現任勝利油田現河采油廠(chǎng)首席技師，主要研究方向為采油工程。聯(lián)系方式：18954626099，chenqingwei.slyt@sinopec.com。