Способ контроля коррозионного состояния обсадных колонн
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 996723
Авторы: Александров, Поляков, Соколов
Текст
ОПЙСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 199623 Сефз СфветсникСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 23.03. 81 (21) 3265933/22-03 Е 21 В 47/00 с присоединением заявки йо Государственный коиятет СССР. но дмаи нзобретеннйя отнрытнй(23) Приоритет . -Опубликовано 1502,83. Бюллетень Мо б Дата опубликования описания 15.02.83(5 ОСОБ КОНТРОЛЯ КОРРОЗИОННОГО СОСТОЯНИЯ ОБСАДНЫХ КОЛОНН риполкога 5 пособа явего реали литической ми характеИзобретение относится к иэметельной технике и может быть исьзовано при определении степениррозин обсадных колонн скважин в эо- и нефтедобывающей отраслях прожвшенности.Известен способ измерения скорос ти коррозиии с помощью двух сдвоенных электродов иэ одного н того же металла. Оценка скорости развития производится путем измерения величин тока коррозии и плотности катодного тока 1")Недостатком данного способа является невозможность использования его при контроле степени коррозии.обсада.ных колонн в неФтяных и газовых скв жинахИзвестен также способ иэмеренйя скорости коррозии металлических образцов в водных средах, основанный на. анодной поляризации образца постоянным током, согласно которому скорость коррозии расчитывают по величине иоляризационного сопротивления ) 2.Недостатком данного сляется необходимость призации применения. электроячейки с заранее эаданны ристиками, что не позволяет применять этот способ при определении коррозионного состояния обсадных колоннНаиболее близким по технической сущностии достигнутому результату к предложенному является способ контроля корроэионного состояния обсадных колонн, включающий измерение потенциала вдоль обсадной колонны, определение направления и измерение относительной величины тока утечки. Проведение таких измерений начинается с изоляции скважины от всех других металлических конструкций. Скважинный прибор, состоящий из двух головокс ножевыми контактами, опускается в обсадную колонну, на изолированном направляющем кабеле. Затем при подъемЕ прибора снимается каротажная диаграмма скважины пу тем определения потенциала через интервалы, равные расстоянию между контактными головками, по которому судят о коррозии 3.Недостатком указанного способа является то, что применение его ие дает инФормации о коррозии технических обсадных колонн в многоколонных скважинах, Кроме того, для конт роля коррозионного состояния эксплу 99672350 55 60 атационной колонны необходимо производить извлечение фонтанных труб,так как головки прибора с ножевымиконтактами должны скользить непосредственно по внутренней поверхностиконтролируемой колонны, На месторождениях, где эксплуатируются пластыс высоким пластовым давлением, приизвлечении фонтанных труб необходимо заполнение скважин раствором винтервале 100 м и более в зависимости от глубины и диаметра скважины,При заполнении скважины электролитом в виде бурового раствора наводной основе показания прибора ис"кажаются влиянием процеаса поляризации ножевых контактов, являющихсяэлектродами.другим источником погрешности этого способа являются электрохимические реакции на контактах и электроки. 20нетические явления в объеме, электролита,Использование же в качестве заполняющей скважину жидкости растворана углеводородной основе неэлектролита) приводит к понижению точности измерений из-за наличия непроводящейпленки между контактами и материаломколонны и удорожанию стоимости работ.Цель изобретения - сокращение времени проведения контрольной операции. З 0Поставленная цель достигается тем,что согласно способу контроля коррозионного состояния обсадных колонн,включающему изоляцию скважины от металлических конструкций, измерение 35падения потенциала вдоль обсадной колонны и определение направления,ивеличины тока утечки, в фонтанныетрубы скважины закачивают электролитс удельным электрическим сопротивлением, равным удельному электрическому сопротивлению цементного камняв межколонном пространстве, продавливают электролит газом в эатрубное пространство и измеряют падениепотенциала вдоль фонтанной колонныв газовой среде.На чертеже представлена схема реализации предложенного способа контроля коррозионного состояния обсадных колонн.Для оценки коррозионного состояния наружной поверхности обсаднойколонны .измеряют плотность тока,стекающего с наружной поверхности колонны или натекающего иэ окружающей среды в колонну. Плотность токаопределяют путем вычисления продольных токов колонны по падению потенциала. На участках, ограниченных длинойизмерительного зонда 1, коррозионноесостояние системы обсадных колоннконтролируют, измеряя падение потенциала вдоль фонтанной колонны припомощи измерительного зонда и по-, тенциал какой-либо точки фонтанной колонны 2 относительно электрода сравнения 3, расположенной на дневной поверхности на расстоянии 30-.40 м от устья скважины, Снимая поляриэационные характеристики трубной стали в цементном камне и определяя электродный потенциал стали трубы, можно по значениям плотности тока утечки колонн (Фонтанной, эксплуатационной, технической, кондуктора) судить об интенсивности коррозионных процессов на всех обсадных колоннах в данной точке скважины.Чтобы не проводить операцию извлечения фонтанной колонны 2, в них заливают порцию 4 электролита с удельным сопротивлением, равным удельному сопротивлению цементного камня в межколонном пространстве. После заливки эту порцию продавливают в затрубное пространство скважины при помощи компрессора 5 или газом иэ соседней скважины, подаваемым в фонтанные трубы 2. При этом иэ эатрубного пространства давление стравливается.в атмосферу. Порция электролита 4, по мере нарастания давления в фонтанных трубах 2, из их полости перетекает в полость затрубного пространства и создает контактную зону в интервале работы измерительного зонда 1, Расчет тока утечки в фонтанных трубах, например в точке и, ведут по формулефвсф)81 Ф)(1)иааф) дФ е,егде 1 - плотность тока утечки в"ф) точке и фонтанных труб,А,м" 16 т- электродная разность по"ф) тенциалов на,участке фонтанной колонны в районеточки пр Вь 9 - то же, в районе точкиФ й, В;р - удельное сопротивлениеф) материала фонтанной колонны, Ом м-";0 - шаг зонда; м;р - длина зонда, м.ЪДля расчета плотности тока утечки эксплуатационной колонны в точке и пользуются формулой Ьъ рй 11"В 41 С 3 9 Фгде у - удельное сопротивлениефэ раствора электролита, эакаченного в эатрубное пространство между фонтанными трубами и эксплуатационной колонной Ом м1 - плотность тока утечкиИФ)в фонтанной колонне вточке и, А м- плотность тока утечкив фонтанной колонне вточке й, А м"плотность тока в фонС Сф)таиной колонне в точкеА м" шаг зонда, м;0 р - длина зонда, м.Проводят контроль корроэионногосостояния обсадной колонны на моделискважины глубиной 200 м, Обсаднуюколонну диаметром 245 м толщинойстенки 12 мм с заранее известной сек-,цией, подвергнутой корроэионному воздействию (эона точки и), опускают вмрдель скважины до упора и заливают1 с наружной стороны электролитом судельным сопротивлением, равным сопротивлению цементного камня. Затемопускают колонну диаметром 178,8 ммс толщиной стенки 9 мм, закрепляютее на устье в подвешенном состояниии изолируют от всех металлическихконструкций, Затем в полость фонтанных труб .закачивают при помощиагрегата порцию электролита в объеме 250 л с удельным сопротивлением,равным удельному сопротивлению цементного камня, и продавливают еекомпрессором в затрубное пространство, на уровень, соответствующий уровню контроля коррозионного состоянияобсадной колонны. По мере подъемазонда и соответствующем подъеме посредством компрессора в затрубномпространстве порции электролита снимаются электродные разности потенциалов по всему контролируемому участку. При этом плотность тока утечкиколонны диаметром 245 им .в точкахи, С, Й расчитывают по формуле (2).Параметры при расчете сдедующие: РП 8,8 = 47,10Ом м-"; Я, --23 106 Омм; Рфэ= 0,33 Омм- 7,5 м; Р = 7,5 м.Электродные разности потенциалов, измеренные зондом, на внутренней поверхности 178,8 им колонны в районей, и, С, Ь равны ЬЧк =1.,0 мВ;мВ; Ь Ф = 1, 1 мВ; ь Ч =1, О мВ умВ.ив формулу (1), находимтока утечки 178,8 мм коочках д, и, С: 1 д = 0 иАфм )и-"; 1 =0 мАмсмуле (2) найдем плотностьки в точке и колонны диа 1 д(ф)- плотность токаФонтанных трубаС Ам(2 а) 1. С 1 э) ечки в в точк ч(ф) = е,е где Вш- шаг э- длин Для вычисл утечки технич и пользуютсянда, м;зонда, и.ия плотности токакой колонны в точкермулой1 1 т)= р . - удельное сопротивление .эматериала эксплуатацион- ЗОной колонны, Ом м-;- удельное сопротивлениеТматериала техническойколонны, Ом ир - удельное сопРотивление З 5цементного камня междуэксплуатационной и тех- .нической колонной, Ом м-я- плотность тока утечкиИ)эксплуатационной колонныв точке" П, А и- р- плотность тока утечкиэксплуатационной колонныв точке С, А. м-"; гд(,с( плотностной колоА иутечкиы в точ т точек КсЬЧД = 1,0= 38 мАПо фортока утечметром 24 50 ь(ф) Рф е - электропотенцинтанн б 5 дЧсц колонна былых изъянов5 мм-си, подверг 5 удельное. сопротивление.материала эксплуатационной колонны, Ом м-;удельное сопротивление материала Фотанной колонны, Оии-плотность тока утечки в фонтанных трубах в точке ,Й, Ам"ьщ) ЬО(ф)чз(Е)+ Р "ССФЪ Ьо) дная разностьалов на участкефо ой колонны врайоне точки В,В;- электродная разностьпотенциалов на участкефонтанной колонны в районе точки С, В)- удельное сопротивлениематериала техническойколонны Ом м 1- 78 мАмПоскольку 178,8 мм впущена беэ коррозионн а колонна диаметром 2 участком в зоне точки996723 Формула изобретения НИИПИ Заказ 894/51 Тираж 601 писное лиал ППП "Патент", г.ужг.Проектная,4 тым коррозионному процессу, то увеличение плотности тока утечки в зоне точки и указывает на наличие коррозирующего участка в этой зоне,Экономический эффект. от внедрения предложенного способа контроля коррозионного состояния обсадных колонн определяется запасами месторождения, числом скважин, эксплуатационными характеристиками и может составлять сотни тысяч рублей. Способ контроля корцозионного состояния обсадных колонн, включающий изоляцию скважины от металлических конструкций, измерение падения потенциала на участке между контактами зонда, перемещаемого вдоль зацементированной обсадной колонны, и определение направления и величины тока утечки, о т л и ч а ю щ н йс я тем, что, с целью сокращениявремени проведения контрольной опЕрации, в фонтанные трубы скважины закачивают электролит с удельным электрическим сопротивлением, равным удельному электрическому сопротивлениюцементного камня в межколонном пространстве, продавливают электролитгазом в затрубное пространство и из- О меряют падение потенциала вдоль Фонтанной колонны в газовой среде. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3947329кл. 324-28, опублик. 19742, Патент Японии 9 250-23836,кл. 113 Р 122, опублик. 1970,3, Защита трубопроводов от кор 2 О розни, Сборник переводов 9 8,Перевод У 70/60 ГП, И., Госинти,1960,
СмотретьЗаявка
3265933, 23.03.1981
СРЕДНЕАЗИАТСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ПРИРОДНОГО ГАЗА
ПОЛЯКОВ ГЕНРИХ АЛЕКСАНДРОВИЧ, АЛЕКСАНДРОВ АЛЕКСАНДР АЛЕКСАНДРОВИЧ, СОКОЛОВ ЮРИЙ НИКОЛАЕВИЧ, АЛЕКСАНДРОВ ВЛАДИМИР АЛЕКСАНДРОВИЧ
МПК / Метки
МПК: E21B 47/00
Метки: колонн, коррозионного, обсадных, состояния
Опубликовано: 15.02.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-996723-sposob-kontrolya-korrozionnogo-sostoyaniya-obsadnykh-kolonn.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ контроля коррозионного состояния обсадных колонн</a>
Предыдущий патент: Способ исследования скважин
Следующий патент: Устройство для каротажа скважины по давлению
Случайный патент: Искусственный забой для испытания забойных двигателей и долот