一大早，在普光气田大湾M503集气站，大湾采气区技术组组长吴明畏和几名同事便开始对输气管道进行缓蚀剂涂膜作业。
 

   “原来对膜层效果不能准确测定评价，不知道啥时候会失效，就按照平均30天涂一次的周期进行。现在有了新技术，周期延长至45天，既降低了成本，又提高了输气量。”吴明畏高兴地说。
 

   吴明畏所说的新技术，是由中原石油工程设计公司立项研究的“高含硫天然气集输系统缓蚀剂时效性评价技术”中的一部分。该技术于2012年立项，其研究成果自去年在大湾区块推广应用以来，增收节支总额达2200余万元。近日，经集团公司鉴定，该技术整体达到国际先进水平。

    酸气管道需要腐蚀防护
 

    普光气田是迄今为止我国发现的规模最大、丰度最高的特大型整装海相酸性气田，具有气藏温度高、压力大、硫化氢及二氧化碳含量高、气藏埋藏深等特点。
 

    普光气田气井分布零散，输送天然气靠的是地面集输系统。该气田共有23个集气站，各集气站之间的距离由1千米至几千米不等。井口高含硫天然气先进入各集气站，经处理后再通过集气支线进入集气干线，最后统一输送到集气总站，在集气总站经过脱水再送至净化厂进行净化。
 

    井口天然气要想到达净化厂，必须通过漫长的管道。而这些含水、饱和水蒸气、二氧化碳和硫化氢的酸性气体在管道流动过程中，会对钢质管道造成严重腐蚀，这就需要对管道进行防护。
 

    普光气田的集输系统采用的是定期内涂缓蚀剂膜层和连续加注缓蚀剂的方式。虽然这样做可避免酸气对管道的腐蚀，但是在管道流动气体的冲刷下，管道内所预涂的缓蚀剂膜时间周期，以及预涂缓释剂膜和连续注入缓释剂的剂量难以把握。

    为了最大程度地保护管道安全运行，气体投产初期只能采取保守的方法进行涂膜和加注，无法实现最经济高效的优化。
 

    缓蚀剂时效性得到准确评价
 

    气体在管道内的正常流速是5~7米/秒，为了保证涂膜效果，缓蚀剂涂膜作业时气体流速要降至1米/秒，这就导致普光气田每年因涂膜减少输气量约1.18亿立方米。
 

   “如果能对高含硫集输管道缓蚀剂进行准确评价，就能延长涂膜周期，优化连续加注工艺，从而减少对气量的影响，降低腐蚀控制成本。”中原石油工程设计公司技术专家高继峰说。
 

    缓蚀剂膜层厚度对其抗腐蚀性能具有重要影响，对于固态膜层可通过电子显微分析的方法进行测厚，而对液态缓蚀剂膜层厚度的测算则无有效方法。为此，该公司技术人员研究了新的测量装置和方法，在国内首次精确测定了缓蚀剂膜层在气流冲蚀前后的厚度，为缓蚀剂涂膜周期优化提供了准确依据。

     他们建立了模拟工况实验装置，准确评价缓蚀剂膜层的服役寿命。经测定，经过45天后，膜层的腐蚀速率控制在0.042毫米/年，在国家标准0.076毫米/年范围内。
 

    为评价和优化缓蚀剂连续加注量，减少缓蚀效果的影响，研究人员设计建立了流动介质作用下连续加注缓蚀剂缓蚀效率评价试验环路装置，首次采用腐蚀电化学方法对腐蚀速率实时监测，首次定量评价了气流速度对缓蚀剂膜层效能的影响。测出连续加注量在超过45升/百万立方米原料气后，缓蚀效率提高缓慢，从而确定了最优加注量。
 

    大湾区块年增收节支2295万元
 

    2014年，该项研究成果在大湾区块得到推广应用。缓蚀剂涂膜周期达到45天，比原周期延长了50%以上。全年减少涂膜作业4次，累计增加商品气量650万立方米。缓蚀剂连续加注量由72升/百万立方米降至55升/百万立方米，减少加注量约23%，全年节约缓蚀剂用量约69000升。因为该技术应用成功，大湾区块全年增收节支约2295万元。
 

    随着国家经济的发展，能源问题日益突出，天然气作为清洁能源在工业生产和百姓生活中的地位越来越重要。我国高含硫天然气资源丰富，已探明地质储量超过5000亿立方米，主要分布在川东北普光、罗家寨、渡河口、铁山坡等碳酸盐岩气田。
 

    目前，普光已建成120亿立方米年产能。与国外高含硫化氢、二氧化碳气田相比，国内复杂地表条件下高含硫天然气集输系统面临更严峻的腐蚀控制问题。该技术将为高含硫天然气集输系统的腐蚀控制提供新的方法和依据，可在类似的复杂山地高含硫气田如元坝等气田集输系统推广应用。