电位遥测系统用于海拉尔油田阴极保护

2014-03-22大庆油田设计院

油气田地面工程 2014年10期

大庆油田设计院

电位遥测系统用于海拉尔油田阴极保护

李超大庆油田设计院

为解决贝中转油站站外集油系统阴极保护测试、维护、管理困难的问题，从2009年开始，对贝中转油站所辖集油管道已建阴极保护系统，在管道末端、管道起点、远离站场油井的集油管道处设置电位自动遥测系统现场分机。该电位自动遥测系统基于GPS传输方式，可实现电位远程测量和管理，由主机、计算机、多个（最多可达上千个）现场分机及系统软件组成。通过近3年的运行，系统实现了利用GPS地图显示现场分机某时间测量的阴极保护电位值、地理位置的经纬度、测试点编号等信息，同时能实现任一现场分机某时间的单位变化情况，并形成电位—时间分布图。

阴极保护；电位自动遥测系统；现场分机；太阳能供电系统

海拉尔贝中转油站属于贝中次凹区块，地势平坦，为广阔草原，总体上呈东高西低的趋势，海拔高程580～610m。贝中转油站最终管辖油井190口，集油系统采用电加热集油流程，油井产出的气液混合物经井口电加热器升温，电热管道维温，分9条集油干线多井串联或并联进入贝中转油站。

1 阴极保护现状及存在的问题

贝中转油站所辖油井数量少、分布广，集油干线长，巡检测试区域大。从2008年开始对站外4条集油干线及系统管道实施区域性阴极保护，采用强制电流法，设组合式深井钛材料阳极地床1座，50V/50A双机型交流恒电位仪1台，通电点1处，干线在通电点处均压连接。通过1年多的运行发现如下问题：

（1）海拉尔冬季寒冷，气温经常低于-35℃，降雪频繁，阴极保护测试桩为混凝土预制，埋设完毕后露出地面0.6m，被大雪覆盖，不易寻找，给阴极保护管理人员日常巡测带来困难；同时低温下测试用的便携式硫酸铜参比电极准确率低，也给阴极保护测试和维护管理带来困难。

（2）海拉尔夏季雨水大，牧草茂盛，土壤湿润，阴极保护测试桩被牧草遮挡或被水淹没，不易找到，无法正常测试维护。

（3）个别测试点距离站场较远，位置多处于草原牧民的草场边缘，混凝土测试桩经常被牧民当作建筑垃圾而破坏，使得阴极保护电位测试无法进行，管道腐蚀情况无法监测，腐蚀无法及时处理。

2 解决办法

为解决贝中转油站站外集油系统阴极保护测试、维护、管理困难的问题，从2009年开始，对贝中转油站所辖集油管道已建阴极保护系统，在管道末端、管道起点、远离站场油井的集油管道处设置电位自动遥测系统现场分机。该电位自动遥测系统基于GPS传输方式，可实现电位远程测量和管理，由主机、计算机、多个（最多可达上千个）现场分机及系统软件组成。现场分机可分为交流型和直流型，对于特殊位置没有电源的测试点，可以采用太阳能直流供电系统，保证现场直流分机24h连续运行，电位自动遥测系统结构图见图1。

图1 电位自动遥测系统结构

电位自动遥测系统主要技术特点如下：①电位测量机精度为±0.001mV；②当“参比电极”或“测量探头”和“零位”线之间叠加有不大于30V的工频干扰电压时，系统可以正常工作；③可以按照管理人员设定的时间定时采集各个现场分机（测试点）的电位测试数值；④可以显示任一现场分机（测试点）在任意时间段的电位变化情况，并形成统计表；⑤可显示任一现场分机（测试点）在某一月份的“日电位—时间分布图”和某一年份的“月电位—时间分布图”，可直观显示任一现场分机（测试点）的电位波动情况，使管理人员随时了解任一安装现场分机的测试点的阴极保护状态；⑥可以利用GPS地图显示所有现场分机（测试点）电位值及其所在地理位置的经度、维度坐标，便于管理人员了解整个区域保护系统的管理状态。

3 应用效果

通过近3年的运行，该电位自动遥测系统实现了利用GPS地图显示现场分机某时间测量的阴极保护电位值、地理位置的经纬度、测试点编号等信息，图2是桩号为1018的现场分机电位及坐标等信息；同时能实现任一现场分机某时间的单位变化情况，并形成电位—时间分布图，图3为任一现场分机2013年9月30日的电位—时间分布图。