浅谈油气田腐蚀气体现场检测的影响因素
2023-10-09 15:02:21 作者:夸克能源工程实验室 来源:夸克能源工程实验室 分享至:

 

 









概 述














CO2、H2S腐蚀性气体,是研判油气田设备设施腐蚀的重要指标,也是建立防腐管理体系的重要参考。

由于在油气田现场环境或检测条件受限,目前大都采用“染色管着色长度法”开展腐蚀性气体浓度检测。根据ASTM标准D4810、4984对CO2、H2S检测要求,数据的准确度和重现性与检测系统设计、结构、样品储存和操作流程紧密相关。

本文参照标准并结合现场流程和测试操作经验,总结如下5个影响因素:
取样位置

对于非次生的腐蚀气体(如CO2),生产流程相邻的不同设备在同一点钟位置(如顶部12点)取样检测的结果相近,同一设备不同点钟位置的检测结果存在显著差异,如图1所示。

ASTM标准D4810认为,腐蚀性气体取样点宜设置在水平管段顶部12点方向。如现场取样点已设置完毕,在对数据使用的过程中,应充分说明取样位置对数值大小的影响。


某海底管道不同取气位置的CO2浓度对比图



取样设备

在非密闭与密闭环境下开展腐蚀性气体检测非密闭空间检测结果小于密闭空间,如图2所示

GB∕T 13609-2012天然气取样导则中规定,需在密闭环境中进行气体检测,避免氧气混入等,避免低估气体风险。因此,现场检测应采取密闭空间取样检测方法。


图2 某海底管道不同气密性容器测试CO2浓度对比图



检测流程

检测流程中抽气泵的抽气时间长短不一致,也会造成的检测显著误差,如图3、4所示

根据染色管着色长度法使用原理,待检测气体需均匀慢速通过检测管内显色物质,依次充分产生化学反应后,显色的数据才更为准确可靠,且具有重现性。

因此,现场检测应按照要求速度进行抽气,如抽气速度过快,会导致检测结果偏高,反之,则偏低(检测管包装均印有明确要求的抽气时间)。


图3 某海管下岸不同测试流程CO2浓度对比图



图4 检测管法操作流程示意图



检测时效

现场取样后,立即开展检测与放置一段时间后再检测,结果同样存在差异,如图5所示。

CO2、H2S腐蚀性气体活性较高,易吸附在容器内壁上,或因储存容器不密闭或储存不当导致泄漏,造成使检测数据失真。因此,建议取样后应立即进行检测。


图5 某海底管道上岸不同测试时效H2S浓度对比图



耗材选择

不同品牌、量程的耗材对于检测结果的准确性、稳定性有重要影响,如图6所示。为确保更为准确可靠的测试结果,对气体检测管的要求为:准确、可靠、稳定。


图6 不同品牌对H2S标准气体测试对比图


对于同一待测气体,不同品牌的检测管得到的结果不尽相同,其结果稳定性同样差异巨大。建议选用成熟、具有良好市场口碑的检测管产品。此外,对于同一待测气体,不同量程的检测管得出的检测结果亦存在偏差,建议根据待测气体的浓度范围是否落在检测管中段区域来确定检测管量程的选用。

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