油氣田集輸管道完整性管理效能評價體系研究

閆偉，邵克拉，王小玉，徐夢雅，陳立江，何國璽

1.中國石油新疆油田分公司實驗檢測研究院（新疆 克拉瑪依 834000）

2.中國石油新疆油田分公司基本建設工程處（新疆 克拉瑪依 834000）

3.西南石油大學石油與天然氣工程學院（四川 成都 610500）

0 引言

新疆油田已開展了數(shù)據(jù)收集、風險識別、檢測評價、維修維護等管道完整性工作，但是一直沒有開展效能評價工作，完整性管理存在缺失項。因此，有必要開展油氣田管道及站場完整性管理效能評價方法研究，建立油氣田管道及站場完整性管理效能評價體系?；谛陆吞锕艿赖默F(xiàn)場運行問題及實際工況條件，參考國內外相關標準，從效能測試及綜合效能評價兩個方面，優(yōu)化選取出相應的效能評價指標，有針對性地進行評價分析，并將評價結果和工藝調整建議應用到工程實際生產(chǎn)中，以提高管道在運行過程中的效益，從而為管道效能評價標準建立技術支持和借鑒。

目前，完整性管理的效能評價主要集中為兩種評價模式[1]：一種基于投入-產(chǎn)出的指標體系評價模型[2-4]；另一種則為對完整性管理過程進行審核[5]。前者為定量分析，是將油氣管道的完整性管理視為綜合模型，通過建立油氣管道模型的各項評價指標體系，運用數(shù)據(jù)包絡法（DEA）綜合計算各指標得分[6]，綜合分析評價該模型的效能。后者則為定性評價，通過將現(xiàn)場運行實際工況與完整性管理結合，考慮現(xiàn)場工作量、管道高風險區(qū)域、操作合規(guī)性等，對評價結果進行修正。

1 管道完整性管理效能評價體系建立

對標國內外效能評價相關標準后[7]，基于ASME B31.8—2018和GB 32167—2015《油氣管道完整性管理規(guī)范 第8部分：效能評價》[8-9]，分析各標準在油田的適用性（作業(yè)工作量、可操作性、指標覆蓋率、指標確定方式科學與否），篩選出適用的指標項，細分為效能測試和綜合效能評價兩部分，建立了集輸管道效能評價主體框架，包括集輸管道綜合效能評價數(shù)據(jù)管理、高后果區(qū)識別、風險評價、管道腐蝕評價、腐蝕防護、地質災害評價、管道失效評估、管道安全運行評價、風險控制、綜合管理，共計10個模塊；投入指標包括人員投入、費用投入等；產(chǎn)出指標分為數(shù)量控制指標、質量控制指標及效果控制指標，共計73項。

1.1 管道完整性管理效能測試

管道運行時受到各類危害因素制約，而效能測試通過考查管道受到各因素約束后的風險消減情況，進一步評估管道完整性管理實施的效果。

效能測試的總體流程為：明確評價目標、確定評價范圍、選擇評價指標、數(shù)據(jù)收集與處理、開展評價、結論分析、改進建議。

1.2 管道完整性管理綜合效能評價

集輸管道完整性管理工作的“投入-產(chǎn)出”情況可通過綜合效能評價進行評估。綜合分析“投入-產(chǎn)出”的正反比情況進行動態(tài)調整，進一步提高新疆油田集輸管道完整性管理的效果、效率及效益。

2 集輸管道綜合效能評價指標體系

綜合分析指標潛在的重要性，通過定性和定量分析，選擇合適的指標體系規(guī)模，進行簡化和優(yōu)化。管道完整性綜合效能評價模塊劃分如圖1所示。

圖1 綜合效能評價模指標構建

2.1 數(shù)據(jù)管理

數(shù)據(jù)管理模塊指標體系分為投入指標和產(chǎn)出指標。投入指標即為數(shù)據(jù)采集和恢復費用；產(chǎn)出指標共3項，主要為數(shù)量控制、質量控制和效果控制指標，分別對應數(shù)據(jù)完整性、準確性及應用效果。

2.2 高后果區(qū)識別

高后果區(qū)識別分為投入指標和產(chǎn)出指標。投入指標為高后果區(qū)識別（更新）費用；產(chǎn)出指標共3項，主要為高后果區(qū)識別覆蓋率、高后果區(qū)識別結果準確性及高后果區(qū)識別結果貢獻度。

2.3 風險評價

風險評價包括投入指標及產(chǎn)出指標。投入指標即風險評價費用，產(chǎn)出指標包括數(shù)量控制、質量控制及效果控制指標，分別對應8項指標，如圖2所示。

圖2 風險評價模塊指標體系

2.4 管道腐蝕評價

管道腐蝕防護投入指標為腐蝕評價費用；在產(chǎn)出指標中，數(shù)量控制指標包括管道腐蝕評價覆蓋率、高后果區(qū)腐蝕評價覆蓋率；質量控制指標包括評價結果準確性、評價完成及時率，效果控制指標管道腐蝕現(xiàn)狀認知情況、管道開挖驗證準確率、評價結果決策貢獻率、腐蝕評價對其他工作的貢獻情況，共計8項指標。

2.5 腐蝕防護

本體管理投入指標為管體及焊縫缺陷修復費用；產(chǎn)出指標共計9項，腐蝕防護綜合指標體系如圖3所示。

圖3 腐蝕防護模塊指標體系

2.6 地質災害評價

埋地集輸管道沿地敷設，易遭受地質災害侵襲。地質災害評價投入指標為自然與地質災害風險評價項目費用。在產(chǎn)出指標中，數(shù)量控制指標為自然與地質災害風險評價覆蓋率，質量控制指標為自然與地質災害風險評價發(fā)現(xiàn)高風險點數(shù)、自然與地質災害風險評價建議立即治理高風險點數(shù)、自然與地質災害風險評價建議計劃治理高風險點數(shù)及自然與地質災害風險排查完成率；效果控制指標為自然與地質災害導致的管道事故率、自然與地質災害導致的管道失效次數(shù)。

2.7 失效評估

投入指標為管道失效評估費用，數(shù)量控制指標為管道失效評估覆蓋率，質量控制指標包括評價方法適用性和失效評估準確性，效果控制指標包括歷史失效數(shù)據(jù)應用情況、失效評估對風險控制的貢獻情況，共計5項指標。

2.8 管道安全運行評價

管道安全運行評價投入指標為管道監(jiān)測項目費用。在產(chǎn)出指標中，數(shù)量控制指標包括管道監(jiān)測計劃完成率、高風險點監(jiān)測覆蓋率；質量控制指標包括監(jiān)測方法適用性、監(jiān)測結果評價準確性；效果控制指標包括運行異常報警率、監(jiān)測結果指導修復維護率及監(jiān)測結果對其他工作的貢獻情況，共計7項指標，如圖4所示。

圖4 管道安全運行評價指標體系

2.9 風險控制

風險控制投入指標為風險消減與維修維護費用。產(chǎn)出指標共計14項，其中數(shù)量控制指標為日常巡護覆蓋率、第三方損壞風險控制完成率、缺陷修復計劃完成率、地災治理完成率、地災監(jiān)控率及應急響應覆蓋率；質量控制指標為日常巡護到位合格率、缺陷修復合格率、地災治理工程合格率、應急支持合格率；效果控制指標為日常巡護事故發(fā)現(xiàn)率、第三方損壞事故率、地災防治風險消減情況、應急響應情況。

2.10 綜合管理

考慮集輸管道投入與產(chǎn)出，建立綜合管理模塊指標體系。投入指標為實施管道完整性管理各項工作的費用、完整性；管理相關人員的投入；產(chǎn)出指標共計11項，綜合管理指標體系如圖5所示。

圖5 綜合管理模塊指標體系

3 結論

基于管道效能評價標準和方法，結合新疆油田實際情況，形成集輸管道效能評價要素（重點考慮管道失效率與更新改造維護費用等指標）與評價指標，建立以綜合效能評價為核心的管道效能評價技術。管道完整性管理綜合效能評價指標體系按照具體業(yè)務劃分為數(shù)據(jù)管理、高后果區(qū)識別、風險評價、完整性評價、腐蝕防護、本體管理、自然與地質災害管理、管道保護、管道保衛(wèi)及綜合管理共計10個模塊。根據(jù)評價要素和指標對效能評價結果的影響，建立多層次的油氣田站管道完整性管理效能評價綜合技術體系。