攻克特高含硫气田开发世界性难题 领航清洁能源开发新航向

近日，中国石油西南油气田分公司川东北气矿及川东北高含硫建设项目部牵头完成的《四川盆地特高含硫整装气田腐蚀防控关键技术及工程化应用》研究成果，一举斩获 2024 年度四川省石油天然气科学技术奖特等奖。这一里程碑式的成就，标志着我国在特高含硫气田开发的关键核心技术层面取得全新突破，成功打破困扰管道腐蚀的世界级难题枷锁。

乘势而上

高含硫气藏开发瓶颈亟待突围

全球范围内，高含硫气藏（田）资源颇为丰厚，约占天然气总资源的 40%，开发潜力不可估量。加速国内高含硫气藏的开发与利用，对推动国民经济稳健前行、防治环境污染以及捍卫国家能源安全而言，意义非凡。在我国，硫化氢含量超 30g/m3的高含硫气藏，有 90% 汇聚于四川盆地，此地已探明的高含硫天然气储量约 9200×108m3，占据全国天然气探明储量的九分之一。四川盆地还坐拥当前国内已投产的硫化氢含量最高的整装气田，硫化氢峰值含量高达 16.59%。

特高含硫天然气犹如一把 “双刃剑”，它腐蚀性极强、泄漏危害极大、安全风险极高，给集输管道的安全运行带来极为严峻的技术考验：一方面，传统钢质管道抵御腐蚀的能力欠佳，耐蚀合金双金属复合管的制造工艺可控性差，性能也不稳定；另一方面，耐蚀合金双金属复合管焊接耗时久、质量合格率低，施工难度呈指数级攀升；再者，高腐蚀工况下，内腐蚀耦合因素繁杂、机理晦涩，精准评估困难重重。

创新驱动

攻克特高含硫天然气输送难关

面对特高含硫天然气输送的三大棘手难题，川东北气矿及川东北高含硫建设项目部坚持问题导向，积极迎难而上，由气矿和项目部领导亲自带队，依托中国石油天然气集团有限公司重点地面建设工程项目、陕西省科技计划、中国石油西南油气田分公司科技计划等项目，在项目建设过程中持续优化、改进工艺技术，全力投入特高含硫天然气耐蚀合金复合管研制、焊接质量检控体系构建、腐蚀智能管控等理论、试验与工艺技术研究，成功凝练出四川盆地特高含硫整装气田腐蚀防控关键技术，并达成工程化应用。

一是创新了耐蚀合金双金属复合管制造工艺。建立了控制全管体均匀变形的水压复合成形方法，实现了耐蚀合金复合管全管体均匀成型；改性航天固体发动机用环氧树脂胶，研发了具有胶粘界面的双金属复合管，基材与衬材结合强度显著提升；建立结合强度与结合界面法向刚度、复合管固有频率之间的定量算法，发明了结合强度无损检测技术。

二是创立耐蚀合金双金属复合管焊接质量控制技术。建立了耐蚀合金双金属复合管焊接热控制技术，有效降低焊后等效应力；建立了适用于高陡坡焊接施工的山地双金属复合管全自动对焊技术，提高了焊接效率，降低了现场组对难度，提高了焊接效率；首创研发并应用复合管弧坑裂纹、根焊区/过渡层缺陷等裂纹型和非裂纹型焊缝缺陷的返修设备和工艺。

三是创建了特高含硫气田全尺度腐蚀风险智能管控平台。耦合二氧化碳分压、温度、流速、氯离子浓度、pH值、溶解氧、细菌等工况参数确定腐蚀主控因素，建立了高腐蚀环境下腐蚀速率精准预测技术；融合腐蚀速率精准预测技术、超声波测厚数据，基于北斗定位开发了腐蚀监测与智能预警系统，实现生产现场数字化系统覆盖，提升应急指挥效率。

以上成果在四川盆地铁山坡气田、渡口河—七里北气田全面应用，双金属复合管结合强度均匀性分布相对极差由19.9%降低至6.5%、基材与衬材结合强度提升30倍以上、复合管结合强度检测覆盖率达100%、现场对接焊缝焊后等效应力较原焊接工艺降低20%、焊接效率较人工焊接提高50%、焊缝缺陷返修一次合格率达99%、生产现场数字化系统覆盖率100%、应急指挥效率提升85%。

经过成果鉴定，评价委员会认为，成果整体达到国际先进水平，其中，“耐蚀合金双金属复合管焊接及无损检测质量控制技术”达到国际领先水平。

砥砺奋进

续写能源安全新篇章

目前，攻关团队获授权发明专利29件、实用新型专利14件，制定国家标准2项、行业标准1 项、企业标准1项，出版专著1 部，发表论文24 篇（其中SCI 收录5篇）。获得 2024 年度四川省石油天然气科学技术奖特等奖等重要奖项。

近三年来，成果在四川盆地铁山坡、渡口河—七里北气田深度应用，为全国硫化氢含量最高的整装气田投产筑牢根基；同时向国内外石油公司油气田开发项目推广，带动相关油气、工程服务企业应用成果。这不仅推动高含硫油气管道风险管控技术成为行业标杆，助力高含硫天然气产业迈向高质量发展，保障我国主力产气区高含硫天然气安全平稳输供，还在清洁能源供给维度为民众生活品质跃升、生态文明建设立下汗马功劳，社会效益卓著。

展望未来，项目团队将持续优化攻关路径，进一步拓宽特高含硫整装气田腐蚀防控关键技术应用版图，深挖特高含硫安全高效自主建设及开发新技术，形成一套可复制可推广的高含硫气田安全高效开发新模式，助力国家能源安全，牢牢端稳能源“饭碗”，引领我国特高含硫开发建设水平再上新台阶。