檢測(cè)井下腐蝕情況的監(jiān)測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種井下裝置，尤其涉及一種能夠檢測(cè)井下腐蝕情況的監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，油田單井油氣生產(chǎn)過(guò)程中普遍使用井下測(cè)壓計(jì)，在油井井下測(cè)壓過(guò)程中，井 下介質(zhì)含有二氧化碳、硫化氫等酸性腐蝕性氣體，此外，在注水及注氣過(guò)程中，井下介質(zhì)中 還含有溶解氧，在高溫、高壓條件下，井下流體高含水及溶解在介質(zhì)中的高腐蝕性氣體綜合 作用下會(huì)造成井下測(cè)壓器及井下管柱的腐蝕及結(jié)垢，因此對(duì)井下測(cè)壓計(jì)附近的設(shè)備及管柱 進(jìn)行腐蝕度監(jiān)測(cè)顯得十分必要。
[0003] 但目前關(guān)于井下測(cè)壓計(jì)及管柱還未配套相關(guān)腐蝕監(jiān)測(cè)裝置，因而無(wú)法監(jiān)測(cè)到油井 生產(chǎn)過(guò)程中井下測(cè)壓計(jì)及管柱等的腐蝕及結(jié)垢情況，井下測(cè)壓計(jì)管柱及設(shè)備存在明顯安全 隱患，一旦井下測(cè)壓計(jì)及管柱發(fā)生腐蝕穿孔或結(jié)垢堵塞設(shè)備，會(huì)嚴(yán)重影響油井油氣正常生 產(chǎn)，危及人員，引發(fā)安全事故，造成原油泄漏及環(huán)境污染。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種能夠監(jiān)測(cè)井下腐蝕情況的檢測(cè)井下腐蝕情況的監(jiān)測(cè) 裝置及。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一種檢測(cè)井下腐蝕情況的監(jiān)測(cè)裝置及方法的具體技術(shù) 方案為：
[0006] -種檢測(cè)井下腐蝕情況的監(jiān)測(cè)方法，包括以下步驟：
[0007] 記錄監(jiān)測(cè)掛片入井前的數(shù)據(jù)；
[0008] 將監(jiān)測(cè)掛片固定在監(jiān)測(cè)裝置上隨井下測(cè)壓計(jì)一同下井；
[0009] 監(jiān)測(cè)掛片作為陽(yáng)極與井下管柱內(nèi)的流體介質(zhì)相接觸發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，監(jiān)測(cè)掛片經(jīng) 受流體介質(zhì)的腐蝕、結(jié)垢、沉積結(jié)垢；
[0010] 將監(jiān)測(cè)掛片與監(jiān)測(cè)裝置一同打撈出井口，對(duì)入井后的監(jiān)測(cè)掛片的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)， 與入井前的數(shù)據(jù)相比較計(jì)算，以得出井下設(shè)備的腐蝕狀況。
[0011] -種檢測(cè)井下腐蝕情況的監(jiān)測(cè)裝置，包括一體成型的倒錐接頭、掛片夾、安裝部和 絲扣短節(jié)，倒錐接頭用于使監(jiān)測(cè)裝置在井下或井底進(jìn)行定向，絲扣短節(jié)與井下測(cè)壓計(jì)相連， 安裝部上設(shè)置有監(jiān)測(cè)掛片，監(jiān)測(cè)掛片通過(guò)掛片夾固定在安裝部上，監(jiān)測(cè)掛片可與井下測(cè)壓 計(jì)下井。
[0012] 本發(fā)明的檢測(cè)井下腐蝕情況的監(jiān)測(cè)裝置及方法的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0013] 1)通過(guò)對(duì)掛片稱重及點(diǎn)腐蝕測(cè)量，可取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)腐蝕，真實(shí)的反 映井下測(cè)壓計(jì)及管柱等設(shè)備的腐蝕及結(jié)垢狀況；
[0014] 2)在高溫、高壓環(huán)境下可簡(jiǎn)易安裝，可針對(duì)不同區(qū)塊工況特征多種材質(zhì)對(duì)比評(píng)價(jià)， 可對(duì)注氣、燜井及生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)，具有安全經(jīng)濟(jì)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及取放方便等特 點(diǎn)，為查明井下測(cè)壓計(jì)及附近管柱的腐蝕安全隱患及控制提供依據(jù)，通過(guò)取得的腐蝕及結(jié) 垢監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)定性及定量評(píng)價(jià)井下測(cè)壓計(jì)及附近管柱的腐蝕狀況，為防腐及今后井下除垢 積累經(jīng)驗(yàn)，該監(jiān)測(cè)裝置的應(yīng)用，解決了困擾井下測(cè)壓計(jì)及附近管柱腐蝕監(jiān)測(cè)難題，對(duì)于掌握 腐蝕現(xiàn)狀、提出防腐對(duì)策及制定腐蝕及結(jié)垢控制措施提供了技術(shù)支撐及詳實(shí)數(shù)據(jù)，滿足油 田油井安全生產(chǎn)管理及需要；
[0015] 3)造價(jià)成本低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，能通過(guò)安裝井下管柱及設(shè)備材質(zhì)來(lái)監(jiān)測(cè)腐蝕及結(jié)垢速 率，進(jìn)而反映油氣田井下壓力計(jì)及管柱在作業(yè)過(guò)程中的現(xiàn)場(chǎng)腐蝕現(xiàn)狀，對(duì)于查明腐蝕隱患， 阻止因腐蝕穿孔及結(jié)垢所造成的，減少經(jīng)濟(jì)及原油損失及原油污染，保證安全生產(chǎn)正常運(yùn) 行具有重要意義，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。該裝置不僅適合于油田油井注氣等應(yīng)用，在對(duì) 后期實(shí)現(xiàn)對(duì)井下防腐助劑有效評(píng)價(jià)具有推廣價(jià)值，為油氣田防腐管理提供科學(xué)手段，全國(guó) 范圍大部分油田來(lái)說(shuō)亦具有很大的適應(yīng)性。
【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1為本發(fā)明的井下腐蝕監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖2為本發(fā)明的井下腐蝕監(jiān)測(cè)裝置的側(cè)視圖；
[0018] 圖3為井下腐蝕監(jiān)測(cè)裝置中監(jiān)測(cè)掛片應(yīng)用前后的對(duì)比圖；
[0019] 圖4為井下腐蝕監(jiān)測(cè)裝置中監(jiān)測(cè)掛片點(diǎn)腐蝕鏡下的形貌特征圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 為了更好的了解本發(fā)明的目的、結(jié)構(gòu)及功能，下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的井下腐蝕 監(jiān)測(cè)裝置做進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0021] 如圖1和圖2所示，其示為本發(fā)明的一種檢測(cè)井下腐蝕情況的監(jiān)測(cè)裝置，井下腐蝕 監(jiān)測(cè)裝置包括一體成型順次相連的倒錐接頭1、掛片夾2、安裝部3和絲扣短節(jié)4,倒錐接頭 1用于使監(jiān)測(cè)裝置在井下或井底進(jìn)行定向，絲扣短節(jié)4與井下測(cè)壓計(jì)相連（圖中未示），安 裝部3上設(shè)置有監(jiān)測(cè)掛片，監(jiān)測(cè)掛片通過(guò)掛片夾2固定在安裝部3的外壁面上以與井下測(cè) 壓計(jì)固定連接在一起，可隨井下測(cè)壓計(jì)下井，完全浸入含有酸性氣體的井下流體中，監(jiān)測(cè)掛 片延伸方向與井下流體流向一致，在氣水混注、燜井等作業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，后期與測(cè)壓計(jì)一 同打撈出井口，通過(guò)檢測(cè)監(jiān)測(cè)掛片的數(shù)據(jù)以得出井下設(shè)備的腐蝕狀況。此外，監(jiān)測(cè)裝置采用 的材料與井下管柱及測(cè)壓計(jì)的材料相同。
[0022] 進(jìn)一步，對(duì)監(jiān)測(cè)掛片入井前后的重量進(jìn)行稱重，計(jì)算入井后缺失的重量以取得監(jiān) 測(cè)數(shù)據(jù)，其中，AW為入井試驗(yàn)前后檢測(cè)掛片試樣的質(zhì)量差，單位為g ;v為檢測(cè)掛片的平均 腐蝕速度，單位為mm · a SS為試樣的有效面積，單位為cm 2;T為監(jiān)測(cè)周期，單位為d ; P為 試樣材料的密度，單位為g · cm 3,平均腐蝕速度的計(jì)算公式為：
[0024] 進(jìn)一步，對(duì)監(jiān)測(cè)掛片進(jìn)行點(diǎn)腐蝕測(cè)量，取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)后可計(jì)算出平均模式速率，通 過(guò)3D點(diǎn)腐蝕測(cè)量?jī)x測(cè)試監(jiān)測(cè)掛片的最大點(diǎn)腐蝕深度，可計(jì)算出最大點(diǎn)蝕速率，其中，Η為檢 測(cè)掛片的點(diǎn)腐蝕坑深度，ν為平均腐蝕速度，單位為_(kāi) · a \ Τ為監(jiān)測(cè)周期，單位為d，F(xiàn)為點(diǎn) 腐蝕速率，mm · a 1
[0025] 點(diǎn)腐蝕速率的計(jì)算公式為：
[0026] F = v+H/T*365
[0027] 通過(guò)井下測(cè)壓計(jì)配套井下腐蝕監(jiān)測(cè)裝置的監(jiān)測(cè)掛片腐蝕情況來(lái)客觀反映井下測(cè) 壓計(jì)及設(shè)備的腐蝕狀況，能夠比較真實(shí)的反映井下測(cè)壓計(jì)及管柱等設(shè)備的腐蝕及結(jié)垢狀 況。
[0028] 其中，本發(fā)明的井下腐蝕監(jiān)測(cè)裝置中的監(jiān)測(cè)掛片隨著井下測(cè)壓計(jì)移動(dòng)入井，監(jiān)測(cè) 掛片作為陽(yáng)極與井下或井底管柱內(nèi)的流體介質(zhì)中含有高礦化度的鹽水相接觸發(fā)生電化學(xué) 反應(yīng)，而溶解在流體介質(zhì)中的C02、H2S等酸性氣體作為電化學(xué)反應(yīng)的陰極，此外，井下管柱 內(nèi)的流體介質(zhì)中鹽水中的氯離子作為電化學(xué)反應(yīng)的催化劑會(huì)促進(jìn)點(diǎn)腐蝕的進(jìn)程，發(fā)生電化 學(xué)反應(yīng)的過(guò)程中，監(jiān)測(cè)掛片還會(huì)受到腐蝕而結(jié)垢或者是沉積結(jié)垢等，進(jìn)而監(jiān)測(cè)掛片能夠準(zhǔn) 確的記錄腐蝕與結(jié)垢信息，通過(guò)測(cè)量等