1.项目概况：

普光气田集输管道采用全湿气加热节流保温混输工艺，管道腐蚀是影响气田安全开发的主要因素之一，在国内很少有类似管道腐蚀控制经验可借鉴。天然气集输过程中，当管道壁温低于天然气温度时，天然气中的水分、挥发性介质(如有机酸、CO2及H2S等)会在管道内壁凝结造成腐蚀(称凝结液腐蚀)。由于这类腐蚀发生在管道内壁的上半部(9点钟到3点钟部位)，因此也称为顶部腐蚀。普光气田采用预涂膜+连续加注+批处理的缓蚀剂处理工艺来控制集输管线腐蚀。在固定点连续加注缓蚀剂的方法只能保证在缓蚀剂所到达区域范围内的管道顶部腐蚀得到控制，在缓蚀剂不能到达的区域只能靠预膜和批处理缓蚀剂来控制管道的顶部腐蚀。由于缓蚀剂很难到达管道顶部，顶部腐蚀是管道腐蚀问题中最难控制的问题之一，因此，顶部腐蚀控制对于保障集输管道完整性及安全运行至关重要。

本项目针对普光气田集输管道内凝结液导致的顶部腐蚀失效风险问题，重点开展了集输管道内部气液两相流型的定性分析，采用Fluent数值模拟软件计算了批处理和连续加注情况下缓蚀剂在管道内部的分布规律，建立了天然气管道内压力、温度、水露点等参数分布的数值计算模型，开发了集输管道内天然气状态计算软件，研究了湿气在管道顶部的凝结行为；根据项目研究的需要，设计并制备了三套有自主知识产权的实验设备，用于腐蚀模拟试验研究；建立了缓蚀剂分布薄弱部位计算方法和顶部腐蚀敏感性综合评估技术；提出了普光气田集输管道现场顶部腐蚀控制方案和安全运行建议，为普光气田集输管道的重点腐蚀检测、维护和安全运行提供了技术支持；评估了缓蚀剂加注的最佳浓度范围，普光分公司据此开展了缓蚀剂降量现场试验，降量后缓蚀剂加注成本下降约50%，各监测点的腐蚀控制数据没有明显变化；普光分公司加强了集输管道重点顶部腐蚀部位的控制和监测，并将项目提出的缓蚀剂喷射加注技术成功应用于普光气田大湾区块集输管道。

2.主要成果：

(1)建立了缓蚀剂分布的薄弱部位计算方法。

(2)建立了一套天然气集输管道参数分布的数值计算模型，开发了管道内天然气状态计算工具。

(3)设计并制备了三套有自主知识产权的实验设备。

(4)建立了天然气管道顶部腐蚀敏感性的综合评估技术。

3.创新点和知识产权：

本项目紧密结合普光气田的实际工况，对高酸性天然气集输管道凝结液导致的顶部腐蚀、风险评估及腐蚀控制技术等开展研究工作，在集输管道的腐蚀预测，加注缓蚀剂的分布情况和缓蚀剂效果评估等方面获得创新性成果，填补了国内在湿天然气输送管道顶部腐蚀预测研究的空白，主要创新点如下：

1)根据普光气田在用缓蚀剂、产出水的物理性质和生产操作参数，对批处理缓蚀剂和连续处理缓蚀剂在管道内部的分布规律进行了研究，建立了缓蚀剂分布的薄弱部位计算方法，确定了缓蚀剂在普光气田集输管道内部分布的薄弱部位，为制定普光气田大湾区块集输管道缓蚀剂处理工艺提供了决策依据。

2)建立了天然气集输管道内压力、温度、水露点等参数分布的数值计算模型，开发了管道内天然气状态计算工具，计算结果可为确定集输管道内天然气的析水部位提供判断依据。

3)建立了天然气管道顶部腐蚀敏感性的综合评估技术，确定了普光气田集输管道的顶部腐蚀敏感区域，与现场管道内部腐蚀检测出的顶部腐蚀部位吻合；提出了集输管道顶部腐蚀现场监测和检测方法，为普光气田集输管道腐蚀高风险部位的重点腐蚀监检测与控制提供了技术支持。

4)提出了普光气田集输管道现场顶部腐蚀控制方案和安全运行建议，普光分公司根据项目确定的缓蚀剂加注最佳浓度范围实现了缓蚀剂降量现场试验，并将项目提出的新型缓蚀剂喷射技术成功应用于普光气田大湾区块的集输管道，取得了良好的腐蚀控制效果。

本项目申请专利6 项，获得专利4 项；编制中国石化企业标准1 项；在国际、国内知名期刊及学术会议上发表专业技术论文5 篇，其中在国际腐蚀学科最高级别的学术会议NACE 上发表论文一篇，两篇被核心期刊接收，一篇获得中国石油学会第7 届青年学术年会优秀论文一等奖。

4.成果应用情况：

该项目的研究成果已在中原油田公司普光分公司展开了应用，取得了良好的经济效益和社会效益，为高酸性气田集输管道的安全运行积累了很好的应用经验，具体应用情况如下：

1)根据缓蚀剂在普光气田集输管道内部分布规律，评估了批处理缓蚀剂和连续加注缓蚀剂处理工艺对集输管道顶部腐蚀的保护效果，提出了可对管道顶部腐蚀提供更佳控制效果的缓蚀剂喷射技术。2012 年，该技术成功应用于普光气田大湾区块的集输管道。

2)结合普光气田集输管道的工艺条件和所处地形地貌，评估了集输管道系统易发生顶部腐蚀的敏感部位，这些部位与内部腐蚀检测发现的腐蚀部位吻合；提出了普光气田集输管道系统顶部腐蚀监测方案，为普光气田集输管道的腐蚀控制提供了技术支持。

3)利用项目确定的最佳缓蚀剂使用浓度范围，自2012 年起，在保障集输管道腐蚀速率低于每年0.076 毫米的腐蚀控制指标的基础上，普光分公司将集输管道连续加注缓蚀剂用量从每百万立方米天然气72L 降低为54L，每年节约腐蚀控制成本1000 万元以上。

本项目建立的研究方法、腐蚀预测技术、顶部腐蚀敏感性综合评估技术及顶部腐蚀控制技术等技术成果及其在普光气田集输管道的应用经验均可在中国石化大湾、元坝、兴隆等高含硫气田，中国石油的酸性气田及国内其它酸性气田推广应用，保障酸性气田的安全、长周期运行，缓解国内天然气供应紧张的局面。因此，本项目的研究成果具有广阔的应用前景和推广价值。