基于信息融合技术的油气田集输系统内腐蚀评价研讨.pdfVIP

基于信息融合技甫的油气田焦输系统内腐蚀评价研究 陈兵樊玉光周三平 西安石油大学机械工程学院 西安710065 摘要：油气田集输系统的内壁腐蚀严重影响石油生产，腐蚀因素复杂多变，但在现场生产 中，防腐蚀工作仅限于单个因素参数，一般采用单一方法对防腐工艺进行评价和控 制，尚无有效系统的整合方法来对多参数的腐蚀进行评价。 利用信息融合技术，对大量生产工艺参数、腐蚀性物理化学参数进行多级别、多 方面、多层次的处理，可以转化为单一腐蚀评价信息，可高效、可靠地对腐蚀安全和 防腐蚀的效果进行评价，可反馈控制采油生产和优化防腐工艺，保证安全生产，降低 生产成本，提高经济效益。 关键词：信息融合 油气田集输系统评价 1信息融合技术的形成与发展 信息融合技术是协同利用多源信息，以获得对同一事物或目标的更客观、更本质认识的 信息综合处理技术。融合是指采集并集成各种信息源、多媒体和多格式信息，从而生成完 整、准确、及时和有效的综合信息。它比直接从各信息源得到的信息更简洁、更少冗余、更 有用途。 融合的概念始于20世纪70年代初期，当时称为多传感器或多源相关、多源合成、多传感器 混合和数据融合。80年代以来，信息融合技术得到迅速发展，现在多称之为数据融合或信息融 合。根据信息和数据的含义．用信息融合比较合适，因为更有概括性。 近几年来，信息融合在世界范围内引起了普遍关注。美、英、日、德、意等发达国家不但在 所部署的一些重大研究项目上取得了突破性进展，而且陆续开发出一些实用性系统，投入实际应 用和运行。特别是美国，旱在1973年，美国研究机构就在国防部的资助下开始了声纳信号理解 系统的研究，信息融合技术在这一系统中得到了最早的体现。之后，信息融合技术迅速发展起 来，不仅C3I系统尽可能采用多种信息源来收集信息，而且工业控制和管理等领域也朝着多信息 源的方向发展。近年来，融合技术在民事应用领域也得到了较快的发展，主要用于机器人、智能 制造、智能交通、医疗诊断、遥感、刑债和保安等领域。机器人主要使用电视图像、声音、电磁 等数据的融合来进行推理，以完成物科搬运、零件制造、检验和装配等工作。智能{5垂造系统包括 各种智能加工机床、工具和材料传送装置、检测和试验装置以及装配装置。目的是在制造系统中 用机器智能来代替人进行智能加工、状态监测和故障诊断。智能交通系统采用多传感器数据融合 技术，实现无人驾驶交通工具的自主道路识别、速度控制以及定位。 2 国内外油气田集输系统腐蚀评价现状 油气田的开发生产装备(管线设备)的腐蚀给油气田造成巨大的经济损失，腐蚀产生的泄漏 造成环境污染。油气田内的集输系统由于管线设备内的流体含有大量水分和各种多变韵复杂成分 和含量变化的腐蚀性物质，设备和管道内壁腐蚀严重并且难以控制，造成大量腐蚀穿孔等严重腐 蚀事故，严重影响油气田生产和安全。根据现场分析资料，腐蚀因素主要是流体中的水、溶解 氧、硫化氢(H。S)、二氧化碳(COz)及溶解的盐类等。我国的大多数油气田均采用注水采油工 艺进行生产，这导致采油生产的原油含水量大多超过40％以上，水中溶解氧和来自油气井的硫 化氢(H。s)、二氧化碳(CO。)及溶解的盐类等在金属装备中流动时，与金属材料发生电化学腐 630 蚀及化学腐蚀，造成经济损失并影响生产安全。对于油气田装备的外腐蚀(大气腐蚀和土壤腐 蚀)一般采用防腐涂料和阴极保护技术防腐，已可将腐蚀速度控制在可接受的水平下。但对于内 部腐蚀，通常一方面采用调节工艺参数、封闭注水系统减少氧气的溶人，另一方面通过加脱氧 剂、杀菌药剂和缓蚀剂来减少腐蚀，但是防腐效果并不总令人满意。设备腐蚀减薄或腐蚀穿孔仍 大量发生。其根本原因是：实际生产工艺处于波动状态，影响腐蚀的因絮是实时变化的，而防腐 措施变化少，影响腐蚀的因素很复杂，防腐剂的量和工艺参数不能随之变化，难以简单关联缓蚀 剂、工艺参数和腐蚀速度的关系，造成实验室确定的缓蚀剂施加量在生产中并不能得到保证，或 施加量能保证但仍不能保证防腐。 油气田集输系统中有各种大量的生产工艺参数、腐蚀性物质参数和腐蚀检测参数信息，没有 综合处理分析，更没有利用信息技术处理，所以缺乏对实际油气田系统内腐蚀评价的指导作用， 基于信息融合技术的对油气田集输系统的内腐蚀状态的评价在国内外仍是空白。如果利用信息融 合技术，综合处理分析各种大量的生产工艺参数