西北油田创新技术破解沙漠环境油气集输难题
www.chinaoilonline.com 2025-12-23 11:29:57
来源:中国石化报
12月9日,在西北油田TH12278井场,稠油从井口平稳输送至12-7站,全程1.41公里,介质温度仅下降3摄氏度,管材保温性能较传统材料提升30%,沙漠超深层油气田稠油集输取得新突破。
今年以来,西北油田摒弃“一种管道走天下”的传统模式,探索形成用于沙漠环境的强抗拉、高效隔热保温、高阻隔柔性管技术,构建起“分型而治”、全流程覆盖的柔性复合管集输技术体系,成功突破沙漠、高酸、稠油等极端条件下的油气集输瓶颈。截至目前,该体系已成功应用于819条管线、总长2088.3公里,平均单井建设成本降低22%、施工效率提升30%,管道从建设到运行的全生命周期综合成本显著下降。
效益突破:轻量化设计驱动全链条降本
“过去单井钢管运输需要2辆17米长的挂车,如今同等长度的柔性复合管仅需1辆车,单趟就能节约运费3.6万元。”顺北工区驻场技术员王恒算了一笔账。轻量化技术的落地,在广袤的沙漠工区带来立竿见影的经济效益。在施工环节,相较于传统钢管焊接、无损检测等长达10天的作业周期,轻量化的柔性复合管施工周期缩短30%,大幅降低人工与时间成本。
而效益跃升的关键,在于技术对传统集输模式的系统性重构。顺北工区地处沙漠腹地,常年受风力作用影响,沙丘易发生移动,这种移动会对埋地管道产生巨大挤压载荷,传统金属管道易因载荷冲击断裂。对此,研发团队创新提出“以柔克刚”方案,精准调整管材增强层的缠绕角度以提升管材的抗拉性,同时以高强度涤纶纤维全面替代易腐蚀金属,使管道在自重减轻24%的同时,拉伸强度反增10%,成功抵御持续巨大应力,从根源上规避金属管道断裂风险,将全生命周期维护投入降至最低。
能耗革命:“双温控”技术实现稠油输送节能突破
西北油田塔河油田的超稠油素有“凝固的黑色黄金”之称,这类油品黏度高、流动性差,输送过程需持续加热,传统输送方式不仅能耗居高不下,而且每公里温度下降多至12摄氏度。
西北油田创新应用“双温控”技术,从耐热与保温两个关键环节破解能耗难题,一方面研发耐高温柔性管,适配稠油加热输送的严苛环境;另一方面创新采用二氧化硅纳米气凝胶材料,打造高效保温管体。应用系列创新技术后,仅7毫米厚的隔热层,便能将温度下降速率控制在5摄氏度/公里以内,从源头破解稠油输送加热能耗高、结蜡风险大的行业痛点,实现绿色节能与输送效率的同步优化。
技术变革更驱动管理范式升级。西北油田依托该技术体系编制形成柔性复合管集输技术规格书,建立起覆盖设计、施工、运维的全流程技术标准体系。目前,团队已将目光投向预防性管理。“我们正从哪里漏了补哪里的被动抢修,转向系统性预防。”西北油田石油工程技术研究院副院长赵毅说。
安全跃升:优化管材筑牢输送“生命线”
安全是油气生产的底线。西北油田围绕材料本质与结构设计两个维度开展技术创新,为极端环境下的油气输送筑牢安全屏障。
“在高气油比的雅克拉、托甫台等区块,天然气如同布满生产脉络的毛细血管,无孔不入。”该油田正高级工程师高秋英说。这种特性下,传统管道面临气体易渗入夹层引发管道坍塌,以及传统接头缩径导致清管球卡堵,影响清管作业的严峻挑战。对此,项目团队通过多层共挤技术,在管材中植入可增强抗气体渗透性能的高分子阻隔层,将气体渗透率降至原来的万分之一,彻底锁住逃逸气体。同时,配套全通径接头设计,保障清管作业畅通无阻,实现生产运行安全。
“传统金属管道在强酸环境下容易生锈腐蚀,年均维护费用高昂,而新型复合管从材料本质上杜绝了这种腐蚀问题。”该油气田防腐方面专家曾文广表示。在此基础上,团队针对稠油热采区高温易腐蚀的难题,进一步优化方案:通过技术改性增强聚酮材料的韧性,同时以耐高温镀铜钢丝编织层替代涤纶增强层,将管道耐热温度提升15摄氏度,确保在高温腐蚀环境下长久安全运行。