川渝页岩气集气管线失效原因分析

文崭 杨建英 王彦然 康林 青松铸

1.四川长宁天然气开发有限责任公司 2.中国石油西南油气田公司天然气研究院 3.国家能源高含硫气藏开采研发中心 4.中国石油集团公司高含硫气藏开采先导试验基地 5.中国石油西南油气田公司蜀南气矿长宁页岩气作业区

在页岩气开采过程中，复杂的腐蚀环境容易造成金属管线腐蚀失效，影响页岩气的安全生产，造成严重经济损失。2019年至今，川渝页岩气田的多条集气管线在3～12个月内穿孔失效，腐蚀问题日益凸显，故页岩气腐蚀防控至关重要[1-3]。由于页岩气田在开发过程中存在多种与腐蚀相关的因素，所以系统地分析管线快速穿孔的主要因素，为针对性的防控措施设计实施提供技术支撑。

1 腐蚀环境条件分析

川渝页岩气某平台一条材质为L360N的集气管线共输送6口生产井的页岩气和返排液。该管线在距离平台约300 m的位置发生了穿孔失效，穿孔处位于沿气流方向4点钟位置，且蚀孔周围的3、6、9点钟方向均存在不同深度的腐蚀坑(见图1)。该集气管线输送压力5.42 MPa，终点压力5.3 MPa，输气温度30 ℃。正常生产期间，6口井总日产气量30×104m3，日产返排液量142 m3。

表1 返排液pH值和SRB含量测试结果井号pH值SRB含量/个·mL-1长宁H25A-16.636.0×104长宁H25A-66.770长宁H25A-76.716.0×101长宁H25A-86.632.5×100长宁H25A-96.842.5×101长宁H25A-106.726.0×104

2 失效管段材质理化性能分析

2.1 金相组织分析

参照GB/T 13298-2015《金相显微组织检验方法》，对该集气管线失效处不同的两处部位进行金相组织分析，结果见图2。从图2可知，失效管段两个部位的金相组织均为铁素体和珠光体，组织结构都较为均匀，金相组织性能符合相关标准的规定。……