页岩气远程采气监控系统级防腐技术研究与应用
Research and Application of System-Level Anti-Corrosion Technology for Shale Gas Remote Gas Production Monitoring System
摘要: 随着全球能源结构向清洁低碳转型,页岩气作为非常规天然气资源,在保障国家能源安全和实现“双碳”目标中具有战略意义。然而,页岩气开采过程中面临CO2腐蚀、气井水淹和有毒有害气体泄漏等技术瓶颈,传统开采模式存在监测滞后、防腐剂浪费及人工依赖度高的问题。文章基于GWDC和孚泰油气装备有限公司的研发成果,介绍了一种页岩气远程采气监控系统及防腐技术。该系统集成实时监测、智能防腐、风险预警和远程协同功能,通过多参数传感器、闭环调控专利技术和信息化平台,实现气体成分分析(CO2测量精度 > 95%、水蒸气 > 97%)、缓蚀剂动态注入和风险预警。应用结果表明,该系统在24口页岩气井中累计安全生产121.16万工时,井下管柱平均腐蚀率降至0.023 mm/a,较人工加注对比井的0.156 mm/a降低85.26%,防腐剂单井年均消耗量减少28.3%,显著提升了开采安全性和经济性。本研究为页岩气智能开采提供了关键技术支撑,契合国家能源安全战略。
Abstract: With the global energy structure transforming to clean and low-carbon, shale gas, as an unconventional natural gas resource, is of strategic significance in ensuring national energy security and achieving the “dual carbon” goals. However, shale gas exploitation faces technical bottlenecks such as CO₂ corrosion, gas well water logging, and leakage of toxic and harmful gases. Traditional exploitation modes have problems including lagging monitoring, waste of corrosion inhibitors, and high dependence on manual labor. Based on the R&D achievements of GWDC and Futai Oil & Gas Equipment Co., Ltd., this paper introduces a remote gas production monitoring system and anti-corrosion technology for shale gas. The system integrates real-time monitoring, intelligent anti-corrosion, risk early warning and remote collaboration functions. Through multi-parameter sensors, patented closed-loop control technology and an informatization platform, it realizes gas component analysis (CO2 measurement accuracy > 95%, water vapor > 97%), dynamic injection of corrosion inhibitors and risk early warning. The application results show that the system has achieved a total safe production of 1,211,600 man-hours in 24 wells in Jilin Oilfield and Daqing Oilfield. The average corrosion rate of downhole tubing is reduced to 0.023 mm/a, which is 85.26% lower than 0.156 mm/a of the manual injection comparison wells, and the average annual consumption of corrosion inhibitor per well is reduced by 28.3%, significantly improving the safety and economic efficiency of exploitation. This study provides key technical support for intelligent shale gas exploitation and is in line with the national energy security strategy.
文章引用:邵翌晨, 崔文祥. 页岩气远程采气监控系统级防腐技术研究与应用[J]. 地球科学前沿, 2026, 16(4): 567-576. https://doi.org/10.12677/ag.2026.164051

参考文献

[1] 马永生, 蔡勋育, 赵培荣. 中国页岩气勘探开发理论认识与实践[J]. 石油勘探与开发, 2018, 45(4): 561-574.
[2] 焦方正, 邹才能, 杨智. 陆相源内石油聚集地质理论认识及勘探开发实践[J]. 石油勘探与开发, 2020, 47(6): 1067-1078.
[3] 谢明, 唐永帆, 宋彬, 赵万伟, 吴贵阳. 页岩气集输系统的腐蚀评价与控制——以长宁-威远国家级页岩气示范区为例[J]. 天然气工业, 2020, 40(11): 127-134.
[4] 杨智, 陈家晓, 段蕴琦, 叶长青, 熊杰, 林生茂, 王庆蓉, 艾方彬. 页岩气水平井柱塞排采工艺研究与应用[J]. 钻采工艺, 2020, 43(s1): 40-42+75+3.
[5] 杜洋, 李莉, 周兴付, 徐晓峰, 赵哲军. DY1井水淹复产工艺实践与认识[J]. 油气井测试, 2016, 25(3): 51-53+77.
[6] 李代柏. 音波泄漏检测技术在普光气田的应用[J]. 安全、健康和环境, 2017, 17(4): 12-13+16.
[7] 国家能源局等部门关于推进能源装备高质量发展的指导意见[EB/OL].
https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202509/content_7041785.htm, 2025-09-15.
[8] 国家发展改革委. 国家能源局关于推进“人工智能+”能源高质量发展的实施意见[EB/OL].
https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202509/content_7040253.htm, 2025-09-04.
[9] 许琦. 物联网技术在油气信息化系统中的融合应用[J]. 中国宽带, 2025, 21(11): 178-180.
[10] 陈磊, 刘萍, 王成平. LNG接收站应急管理体系和数字化平台建设研究[J]. 天然气技术与经济, 2017, 11(s1): 126-128.
[11] 王乐乐, 李莉, 张斌, 孙云峰, 冯学书, 高山卜. 中国油气储运技术现状及发展趋势[J]. 油气储运, 2021, 40(9): 961-972.
[12] 张志炳, 等. 微界面传质强化技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2020.
[13] 张锋, 李凯亮, 曾俊. 基于物联网技术的石化厂区有毒气体泄漏在线监测系统[J]. 仪表技术与传感器, 2015(6): 95-98.
[14] 史小东, 王宏伟, 王高云, 孟祥波, 徐东辉, 王杰, 李立刚. 基于多元回归的油井生产异常数据筛查方法研究[J]. 石油工业技术监督, 2025, 41(8): 28-35.
[15] 汤林, 熊新强, 云庆. 中国石油油气田地面工程技术进展及发展方向[J]. 油气储运, 2022, 41(6): 640-656.
[16] 王淼, 等. 天然气工业在线分析技术[M]. 北京: 化学工业出版社, 2016.
[17] 国家市场监督管理总局, 国家标准化管理委员会. GB/T 41613-2022页岩气开发评价资料录取技术要求[S]. 北京: 中国标准出版社, 2022.
[18] NB/T 14015-2023页岩气开发动态分析规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2023.
[19] 国务院关于印发2030年前碳达峰行动方案的通知[EB/OL].
https://www.gov.cn/zhengce/content/2021-10/26/content_5644984.htm, 2021-10-26.
[20] QYResearch. 全球远程钻井监控行业研究及十五五规划分析报告(2024-2031) [R]. 北京: 北京恒州博智信息咨询有限公司, 2025.
https://www.qyresearch.com.cn/reports/5610411/remote-drilling-monitoring