一、简要技术说明及主要技术性能指标

随着成渝地区双城经济圈的发展，川东北天然气的开发越来越受到重视。川东北 气矿位于山区，管道敷设环境差异大，土壤潜在腐蚀性较强，且所产天然气具有高含 硫的特点，如飞仙关组 H2 S  含量在 14%左右，CO2 含量在 8.6%左右。高含硫天然气 易造成集输管线硫化物应力腐蚀开裂( SSC)  、氢诱发裂纹( HIC)  以及电化学腐蚀， 为集输管线的安全运行带来威胁，因此如何防止管道的腐蚀破坏一直是管道工程中重 要的环节。

本项目来源于中国石油西南油气田分公司川东北气矿自选项目《川东北气矿阴极 保护效果分析研究》  (项目编号为 201602-05) 、《川东北气矿管道检测评价应用分 析研究》  (项目编号为：201702-03) 和《集输管道内外检测特征定位及数据整合应 用研究》  (项目编号为：201902-05)，属于油气田开发工程科学技术领域。针对中高 含硫天然气集输管道内外检测数据难以整合、管道再检测周期偏长、管道综合防护难 度大等技术难题，在中高含硫天然气集输管道内外检测数据整合、椭球形双重凹陷有 限元仿真、腐蚀防护进行了创新性研究。经过 5 年的攻关研究，建立了内外检测的三 维立体数据与平面数据转换数学模型和椭球形双重凹陷有限元仿真模型，形成了中高 含硫天然气集输管道腐蚀防护技术。

1.建立了中高含硫天然气集输管道内、外检测的三维立体数据与平面数据转换数 学模型，研发了集输管道内、外检测评价数据深度融合与数据挖掘技术，完整性管理 等级由 5 级提高至 6 级，完善了管道完整性评价体系。

2.建立了中高含硫天然气集输管道椭球形双重凹陷有限元仿真模型，揭示了双重 凹陷腐蚀机理，量化评价了疲劳风险和裂纹风险，双重凹陷集输管道再检测周期由

10 年缩短至 8 年。

3.研发了基于“优选管道材质、‘管道预膜+加注缓蚀剂’内防腐、‘外防腐层+ 阴极保护’外防腐、‘腐蚀挂片+腐蚀探针’持续监测评价”的中高含硫天然气集输 管道腐蚀防护技术，管道腐蚀等级由中度降至轻度。

该项目获授权发明专利 1 件、实用新型专利 1 件，发表论文 12 篇。在中国石油 西南油气田川东北气矿中高含硫天然气集输管道应用了 656km，管道平均腐蚀速率由 0.033mm/a 降至 0.015mm/a ，2016 年前管道失效率 0.84 次/千公里，成果应用后近三 年无管道失效事件，2019 年-2021 年减少天然气管道事故损失费 1.09 亿元，依托该成 果培养了硕士研究生 3 名和高级专业技术人才 12 名，社会效益显著，经济效益可观。 该成果提出的管道腐蚀防控技术体系可在其他含硫气田推广应用，但对特高含硫气田的腐蚀防护方法有待进一步研究。

二、与国内外同类技术的综合对比分析

序 号	主要技术 指标和经 济指标	国内同类最先进成果主要技术指标和经济指标	本成果主要技术指标和经济指标	对比 结果
1	管道内、 外检测数 据的应  用。	管道内、外检测数据分别对 管道缺陷进行分析评价，提 出检测周期和维护维修建  议。	建立了中高含硫天然气集输管道内、外 检测的三维立体数据与平面数据转换数 学模型，研发了集输管道内、外检测评 价数据深度融合与数据挖掘技术，完整 性管理等级由 5 级提高至 6 级，完善了 管道完整性评价体系。	优于 国内
2	管道腐蚀 缺陷形   状、位置、 长度、深 度对管道 应力的影 响。	大多是单腐蚀缺陷，且缺陷 多简化为圆形或矩形，集中 在腐蚀缺陷深度、长度、宽 度及缺陷位置等对管道应力 的影响。	建立了中高含硫天然气集输管道椭球形 双重凹陷有限元仿真模型，揭示了双重 凹陷腐蚀机理，量化评价了疲劳风险和 裂纹风险，双重凹陷集输管道再检测周 期由 10 年缩短至 8 年。本文采用椭球形 双重腐蚀缺陷更贴近实际工况，计算的 结果对腐蚀管道检测周期更具有指导意 义。	优于 国内
3	集输气管 道腐蚀防 控技术体 系。	大多从管道涂层防腐、腐蚀 评价、外防腐层、阴极保护 等某一两方面进行含硫天然 气集输管道防腐，未形成腐 蚀防控体系。	研发了基于“优选管道材质、‘管道预 膜+加注缓蚀剂’内防腐、‘外防腐层+ 阴极保护’外防腐、‘腐蚀挂片+腐蚀探 针’持续监测评价”的中高含硫天然气 集输管道腐蚀防护技术，管道腐蚀等级 由中度降至轻度。	优于   国内

  三、推广应用前景与措施

  该成果提出的管道腐蚀防控技术体系在气矿的铁山坡、渡口河、七里北等一批特 高含硫气田的开发方案编制过程中得到推广应用。为上述气田开发方案编制提供了重 要的参考价值，对集输管道的选材、管道内外防腐及腐蚀监测提供了重要的理论认识， 对开发方案编制起到了重要的支撑作用。该研究成果经济和社会效益显著，可在其他含硫气田推广应用，具有广阔的推广 前景。