發(fā)布時(shí)間：2019-04-25 19:10

【摘要】：2014年,塔里木油田油氣產(chǎn)量當(dāng)量達(dá)到了2467萬(wàn)噸,是我國(guó)“西氣東輸”等油氣能源工程的重要保障。油田所屬的27條油氣管道總計(jì)2394.91km,途經(jīng)地區(qū)氣候條件惡劣、土壤環(huán)境復(fù)雜,加之管道服役時(shí)間較長(zhǎng),所以合理有效的陰極保護(hù)是決定管道正常運(yùn)行的基本條件。油田采用外加電流陰極保護(hù)的方法,運(yùn)行中各類(lèi)設(shè)備故障問(wèn)題突出且部分管道仍處于欠保護(hù)或過(guò)保護(hù)狀態(tài)。塔里木油田27條油氣管道沿線共設(shè)置41個(gè)陰極保護(hù)間,數(shù)量多且分布廣,導(dǎo)致管理維護(hù)成本高、效率低。因此,為保證27條油氣管道外加電流陰極保護(hù)系統(tǒng)的高效運(yùn)行,有必要對(duì)系統(tǒng)中的重要組成部分——輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極開(kāi)展有效性評(píng)價(jià)。 有效性評(píng)價(jià)是對(duì)服役中的輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極是否繼續(xù)使用以及如何繼續(xù)使用的定量分析。開(kāi)展有效性評(píng)價(jià)可以判斷其運(yùn)行狀況及導(dǎo)致其失效的影響因素,有助于針對(duì)性地提出管理維護(hù)措施,也為塔里木油田油氣管道輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極的建設(shè)和改進(jìn)提供了理論依據(jù)與技術(shù)支撐。 研究?jī)?nèi)容及主要成果如下： (1)對(duì)塔里木油田27條油氣管道輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研,取樣并檢測(cè)了管道沿線41個(gè)陰極保護(hù)間環(huán)境土壤理化性質(zhì),掌握了27條油氣管道外加電流陰極保護(hù)現(xiàn)狀。根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求,測(cè)試了陽(yáng)極接地電阻、陽(yáng)極地床與被保護(hù)管道垂直距離、管道極化電位等各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)。結(jié)合歷史事故及故障分析,掌握了輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極當(dāng)前服役狀況； (2)基于輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極設(shè)計(jì)原理、工作條件及當(dāng)前服役狀況,分析了輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極主要失效因素。綜合輔助陽(yáng)極接地電阻較高、長(zhǎng)效參比電極電位誤差較大的陰極保護(hù)間的具體情況,確定了陽(yáng)極地床與被保護(hù)管道垂直距離、長(zhǎng)效參比電極離子遷移程度等影響因素作為輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極可量化的有效性指標(biāo)； (3)針對(duì)可量化的有效性指標(biāo),采用管道陰極保護(hù)電位分布數(shù)學(xué)模型分析表明：輔助陽(yáng)極距離被保護(hù)管道越遠(yuǎn),對(duì)保護(hù)電位分布影響越小。又因管道保護(hù)電位由金屬電位和介質(zhì)陽(yáng)極電位兩部分組成,將陽(yáng)極距離劃為近距區(qū)、中間區(qū)和遠(yuǎn)距區(qū),開(kāi)展管道陰極保護(hù)電位分布公式研究,建立陽(yáng)極位置優(yōu)化模型,計(jì)算出陽(yáng)極最優(yōu)位置區(qū)間。根據(jù)長(zhǎng)效參比電極與環(huán)境土壤中的離子交換過(guò)程,推導(dǎo)了離子遷移公式,計(jì)算出典型土壤環(huán)境中長(zhǎng)效參比電極離子遷移程度,并通過(guò)為期9個(gè)月的長(zhǎng)效參比電極埋設(shè)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證,同時(shí)給出了長(zhǎng)效參比電極測(cè)試維護(hù)周期； (4)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,結(jié)合27條油氣管道外加電流陰極保護(hù)現(xiàn)狀,選取了輔助陽(yáng)極評(píng)價(jià)指標(biāo)共12項(xiàng),長(zhǎng)效參比電極評(píng)價(jià)指標(biāo)共9項(xiàng),按照Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ等級(jí)劃分的原則,基于改進(jìn)層次分析方法與MATLAB計(jì)算程序,合理確定了各項(xiàng)評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。建立了輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極有效性多指標(biāo)評(píng)價(jià)方法,得到了41個(gè)陰極保護(hù)間輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極的有效性程度,結(jié)果符合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況； (5)采用建立的有效性評(píng)價(jià)體系,針對(duì)塔里木油田27條油氣管道輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極失效狀況提出了包括更換輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極、合理選擇輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極類(lèi)型、增加陽(yáng)極電纜接頭與深井陽(yáng)極、注水降阻等在內(nèi)的整改與管理建議措施。根據(jù)塔里木油田27條油氣管道輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極失效的規(guī)律及特點(diǎn),針對(duì)性提出了輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極的設(shè)計(jì)建議,為塔里木油田油氣管道輔助陽(yáng)極及長(zhǎng)效參比電極的建設(shè)和改進(jìn)提供了理論依據(jù)與技術(shù)支撐。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TE973

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2465383