中油（新疆）石油工程有限公司 新疆克拉玛依 834000
摘要：采气管线材质选择会影响整个气田的设计寿命，关系着费用（材料费用/建设、维护费用）、检修和维护、安全、环境、安全评估以及其他的规划要求。管线材质选择首先应保证安全可靠性，同时考虑其经济性和可操作性。本文针对新疆某气田井流物特点，对井流物性数据进行分析，推荐可适用的采气管线材质，通过对不同材质管线优缺点比较，优选采气管线材质。
关键词：采气管线；井流物性；管线材质；优选
1项目背景
根据天然气井指标预测，气井采出气140×104m3/d，油50.26t/d，水75t/d。气井井口压力45.3MPa～65.2MPa，井口温度33℃~43.2℃，采用“加热节流、气液混输”工艺。通过计算确定采气管线设计压力20MPa，设计温度-20~60℃。管径为DN150。
2井流物性
气井天然气样品分析：具有甲烷含量高，非烃气体含量低的特点。天然气相对密度为0.635，天然气甲烷平均含量93.44%，C7+含量0.0217%，CO2平均含量为0.83%，不含H2S。
气井凝析油样品分析：地面凝析油平均密度0.8052g/cm3（20℃）；凝固点6.0~14.0℃，平均含蜡15.8%，气油比约21000m3/m3。总体上具有密度低、粘度低、含蜡高的特点。
气井地层水样品分析：地层水氯根平均91200mg/L。
3工作环境分析
通过井流物性数据可知，天然气组分CO2平均含量0.83%，地层水氯根平均91200mg/L。采气管线运行压力15.9~16.7MPa，运行温度40~55℃，CO2分压约为0.14MPa，属中等腐蚀。根据气田井流物特点，该区块的地面集输系统的主要腐蚀为氯离子腐蚀和CO2-H2O-Cl-腐蚀体系下的电化学腐蚀。对于碳钢管网，需要添加缓蚀剂进行腐蚀控制，以减缓电化学腐蚀，确保管网安全[1]。
4管线材质选择
腐蚀控制的原则是在设备和管线的运行期间内，不会发生腐蚀造成的穿孔、开裂、爆破等事故。材料的选择首先必须考虑能有效地防止应力腐蚀开裂，同时还要能减缓均匀腐蚀，防止点蚀和缝隙腐蚀。通过对井流物特点分析，采气管线可选用的材质有22Cr双相不锈钢、碳钢+缓蚀剂和内衬316L双金属复合管。各种材质主要特点如下：
1）碳钢+缓蚀剂
碳钢不会发生氯化物应力开裂，一次性投入低，需考虑腐蚀裕量和后期加注缓蚀剂进行维护。对于碳钢+缓蚀剂而言，要经过缓蚀剂产品的筛选、生产、检验、运输与交付、加注工艺选择、现场操作、监测分析、调整、腐蚀控制与完整性管理、人员管理等工作，各个环节紧密相扣，缺一不可。
2）316L双金属复合管
采用316L双金属复合管，耐蚀性能和耐压性能同时得到保证，但内衬层316L材料对氯离子较为敏感，在高氯离子环境中，温度超过60℃不推荐使用，因为氯离子浓度增大易增加316L开裂的风险。复合管在施工建设中难度相对较高。
3）22Cr双相不锈钢
不锈钢的固溶组织中铁素体相与奥氏体各占约50%，综合了奥氏体不锈钢所具有的优良韧性和焊接性能与铁素体所具有的较高强度和耐氯化物应力腐蚀性能的优点，具有高强度、更优越的抗局部腐蚀性能、良好的冲击韧性以及良好的抗应力腐蚀能力的特点。但22Cr价格较贵。
本工程分别对以上三种管材进行比选，详见下表。
表4.1采气管线选材对比表
.png)
备注：缓蚀剂消耗量18.5m3/a，加入量0.3L/104m3，缓蚀剂价格2万/m3。
L360N碳钢+缓蚀剂方案一次性投资虽然较低，但运行成本费用较高，一次性投资+10年费用折现的可比投资要高于22Cr双相不锈钢方案，因此不推荐采用碳钢+缓蚀剂方案。
虽然22Cr双相不锈钢方案投资略高于双金属复合管方案，但双金属复合管适应性较差，容易造成内衬层鼓包、塌陷等问题，而且焊接难度较大，施工相对复杂。本工程采气管线距离较短，22Cr双相不锈钢管线方便施工，并能保证施工质量，根据井场气质组分条件和工艺特点，采气管线推荐采用22Cr双相不锈钢管线。
参考文献
[1]李虞庚主编，《油田油气集输设计技术手册》下册，石油工业出版社。
作者简介
姓名：王得嵩(1989.12--)，性别：男，江苏省徐州市人，学历大学本科，专业：油气储运工程。