Способ определения коррозии обсадных колонн в эксплуатационных скважинах

Использование: для контроля технического состояния нефтегазовых скважин. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения коррозии обсадных колонн в эксплуатационных скважинах включает измерение толщины обсадной колонны по стволу скважины импульсной электромагнитной дефектоскопией, дополнительно регистрируют амплитуды низкочастотных акустических шумов, по которым выделяют интервалы заколонных перетоков жидкости, в выявленных интервалах перетоков по пониженным значениям суммарной ЭДС импульсов магнитной проницаемости и электропроводимости обсадной колонны определяют ее толщину и путем сравнения ее с толщиной соседнего беспереточного интервала, определяемого по отсутствию акустических шумов, в котором толщина обсадной колонны понижена только за счет коррозии ее внутренней стенки, по разности этих толщин судят о коррозии наружной стороны колонны. Технический результат: обеспечение возможности определения наружной коррозии. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и может быть использовано для контроля технического состояния нефтегазовых скважин.

Известен способ выделения и оценки зон коррозии обсадных колонн в скважинах [Патент РФ №2330276, МПК G01 N27/82. Бюлл. №21, 2008. Способ электромагнитной дефектоскопии обсадных колонн в скважине и электромагнитный дефектоскоп для его реализации]. Этот способ обеспечивает выделение зон коррозии обсадной колонны по стволу скважины и последующую оценку ее толщины. Однако в основном при хорошем качестве цементирования по стволу скважины коррозии подвержена лишь внутренняя поверхность обсадной колонны. В хорошо зацементированной части колонны коррозионные процессы отсутствуют. А в интервалах с плохим качеством цементирования, в которых имеют место заколонные перетоки, они непременно присутствуют.

Таким образом, недостатком способа является невозможность разделения внутренней и наружной коррозии обсадной колонны по ее толщине и, соответственно, невозможность определения наружной коррозии как наиболее опасной, приводящей к аварийному техническому состоянию обсадной колонны.

В интервалах низкого качества цементирования в заколонном пространстве скважины могут иметь место перетоки агрессивной пластовой жидкости с высокой минерализацией из одного водоносного пласта с более высоким пластовым давлением в другой с более низким. При добыче нефти при депрессии на пласт может быть «подсос» в интервал перфорации из вышележащего или нижележащего водоносных пластов, что приводит к обводнению продукции.

Экспериментальным путем установлено, что в основном перетекаемый поток жидкости имеет вихревой, турбулентный режим движения [См. Casing Corrosion Measurement to Extend Asset Life. Изучение коррозии обсадной колонны для продления срока службы. Oilfield Review. Autumn 2013, Vol.25, №3, p. 18-31]. С внешней стороны колонны при плохом контакте цементного камня имеют место как площадная, так и «ручейковая» коррозии. Последняя приводит к прорезанию каналов вплоть до сквозных щелей в теле колонны перетекаемыми агрессивными жидкостями.

Заколонные водопритоки в продуктивный пласт и межпластовые перетоки жидкости определяются известным способом [Авторское свидетельство СССР №1379757, МПК G01V 1/40. Способ определения заколонных водопритоков]. Способ выявляет по повышенным амплитудам акустических низкочастотных шумов интервалы водопритоков и перетоков жидкости в заколонном пространстве скважины и может быть использован для локализации в скважине интервалов с плохой гидроизоляцией, т.е. с плохим качеством цементирования.

Целью предлагаемого изобретения является устранение вышеупомянутого недостатка. Поставленная цель достигается тем, что импульсным электромагнитным дефектоскопом производят измерения суммарной ЭДС импульсов магнитной проницаемости и электропроводимости обсадной колонны по стволу скважины с последующим вычислением толщины обсадной колонны, дополнительно регистрируют амплитуды низкочастотных акустических шумов, по повышенным аномалиям шумов выявляют интервалы заколонных перетоков жидкости, в которых по пониженным значениям ЭДС импульсов магнитной проницаемости и электропроводимости обсадной колонны определяют ее толщину и путем сравнения ее с толщиной соседнего беспереточного по отсутствию акустических шумов интервала, в котором толщина обсадной колонны понижена только за счет коррозии ее внутренней стенки, по разности этих толщин судят о коррозии наружной стороны обсадной колонны.

На фиг.а, б представлены диаграммы импульсов электромагнитной дефектоскопии и низкочастотная акустическая шумограмма в эксплуатационной скважине в интервале глубин 815-910 м.

На фиг.а показана диаграмма импульсного электромагнитного дефектоскопа МИД-К. На фиг.б приведена низкочастотная акустическая шумограмма, зарегистрированная акустическим шумомером АШИМ-36. На диаграмме акустического шума выделен интервал перетока жидкости на глубине 830-892 м. На этой же глубине выделена аномалия пониженных значений импульсов суммарной ЭДС магнитной проницаемости и электропроводимости. При сопоставлении двух диаграмм явно просматривается корреляция амплитуды низкочастотных акустических шумов с импульсами электромагнитной дефектоскопии - суммарной ЭДС магнитной проницаемостью и электропроводимостью обсадной колонны. Амплитуды акустических шумов пропорциональны скорости заколонных перетоков жидкости. Суммарная ЭДС импульсов магнитной проницаемости и электропроводимости пропорциональна величине коррозии обсадной колонны. С утончением обсадной колонны в результате коррозии (потери массы обсадной трубы) уменьшаются ее магнитная проницаемость и электропроводимость, поэтому ЭДС импульсов имеет преимущественно отрицательное значение. Положительная часть импульсов обусловлена переходными процессами.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

Сначала по стволу эксплуатационной скважины проводится импульсная электромагнитная дефектоскопия, а затем низкочастотная акустическая шумометрия. В выделенных шумометрией интервалах, где имеет место заколонный межпластовый переток или «подсос» жидкости в зону перфорации проводят определение коррозии наружной стороны обсадной колонны. Границы интервалов с импульсами пониженных значений магнитной проницаемости и электропроводимости всегда совпадают с границами интервалов низкочастотной акустической шумометрии.

На примере эксплуатационной скважины границы заколонных перетоков жидкости, выделенные по акустической шумограмме (фиг.б), совпадают с границами аномалии импульсов с пониженными значениями суммарной ЭДС магнитной проницаемости и электропроводимости (фиг.а), пропорциональной пониженной толщине обсадной колонны. Определение коррозии наружной стороны обсадной колонны в интервале перетоков жидкости осуществляют по ее толщине путем сравнения с толщиной в соседнем беспереточном по отсутствию акустических шумов интервале, в котором толщина обсадной колонны понижена только за счет коррозии ее внутренней стенки. По разности этих толщин судят о коррозии наружной стороны обсадной колонны.

Технический эффект: Определение коррозии наружной стороны обсадных колонн в эксплуатационных скважинах, повышение надежности оценки технического состояния скважин.

Способ определения коррозии обсадных колонн в эксплуатационных скважинах, включающий измерение толщины обсадной колонны по стволу скважины импульсной электромагнитной дефектоскопией, отличающийся тем, что дополнительно регистрируют амплитуды низкочастотных акустических шумов, по которым выделяют интервалы заколонных перетоков жидкости, в выявленных интервалах перетоков по пониженным значениям суммарной ЭДС импульсов магнитной проницаемости и электропроводимости обсадной колонны определяют ее толщину и путем сравнения ее с толщиной соседнего беспереточного интервала, определяемого по отсутствию акустических шумов, в котором толщина обсадной колонны понижена только за счет коррозии ее внутренней стенки, по разности этих толщин судят о коррозии наружной стороны колонны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества изделий методом магнитных потоков рассеяния и предназначено, прежде всего, для дефектоскопического контроля канатов из стальной ферромагнитной проволоки и устройству для осуществления способа.

Использование: для магнитной дефектоскопии. Сущность изобретения заключается в том, что магнитная дефектоскопия трубопровода проводится с учетом различных магнитных свойств материалов, связанных с применением при строительстве трубопроводов труб из различных марок стали и влиянием направления намагничивания относительно направления проката листа.

Предложенный комплекс внутритрубной дефектоскопии с тросовой протяжкой относится к средствам для проверки технического состояния коротких прямолинейных или изгибных отрезков трубопровода.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для магнитной дефектоскопии как плоских изделий, так и изделий сложной формы (шестерни, болты, ступенчатые и коленчатые валы, галтельные переходы и др.).

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой устройство для вихретоковой дефектоскопии и может быть использовано для выявления и определения параметров подповерхностных дефектов в ферромагнитных объектах.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для наружного неразрушающего контроля стенок труб (обнаружение дефектов, потери металла и растрескиваний в стенках труб) непосредственно во время проведения ремонтных работ, замены изоляции труб трубопроводов, транспортирующих природный и промышленный газы, нефть и нефтепродукты.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности средствам бесконтактной диагностики, представляет собой устройство для диагностики технического состояния металлических трубопроводов и может быть использовано при дефектоскопическом контроле состояния, например напряженно-деформированного состояния металла трубопровода, нарушения целостности трубопровода и изоляционного покрытия и т.п., подводных и/или подземных нефте- и газопроводов и других металлических трубопроводов.

Изобретение относится к области магнитной дефектоскопии в промышленности и на транспорте. Сущность: протяженные конструкции в процессе их эксплуатации, изготовленные из однородного ферромагнитного материала и имеющие сечение профиля простой симметричной формы, намагничивают с образованием полюсов симметричного магнитного поля на оси симметрии сечения профиля по всей длине объекта наблюдения.

Изобретение относится к способам и средствам неразрушающего контроля материалов и может быть использовано для диагностики рельсов и других протяженных объектов.

Предлагаемое техническое решение относится к области дефектоскопического контроля состояния трубопровода и может быть использовано для обнаружения и оконтуривания зон напряженно-деформированного состояния металла трубопровода, нарушения целостности трубопровода и его изоляционного покрытия, выявления несанкционированных врезок, а также диагностики технического состояния других подземных металлических трубопроводов и металлоконструкций.

Изобретение относится к средствам механизации и автоматизации технологических операций при проведении неразрушающего контроля объектов промышленного производства или транспорта, например сварных швов ЖД цистерн и их креплений (хомутов). Сущность: устройство имеет две стержневые опоры - левую и правую. Опоры соединены системой двойных планок (верхней и нижней), образуя в исходном состоянии прямоугольник с шарнирными углами. Снизу каждой опоры имеется башмак в виде электромагнита. Верхняя часть цилиндрического башмака является зубчатым венцом. Выше каждого башмака жестко со стержнем опоры крепятся приводы, в состав которых входят электродвигатель, червячный редуктор и шестерня. На верхних планках симметрично друг другу установлены два тяговых электромагнита. На нижних планках установлен вертикальный якорь из магнитомягкой стали. Верхняя часть якоря находится между полюсами тяговых электромагнитов с одинаковым зазором с двух сторон. Снизу нижних планок крепится индукционный или другой датчик, используемый для сканирования контролируемой поверхности объекта. Технический результат: повышение ходовых качеств устройства. 2 ил.

Использование: для неразрушающего контроля труб риформера из аустенитной стали. Сущность изобретения заключается в том, что способ испытания трубы риформера из аустенитной стали, содержащий этапы, на которых: обеспечивают образец трубы риформера из аустенитной стали, которая должна быть проверена; выбирают одно или более мест испытания на упомянутой трубе риформера из аустенитной стали; передают два синусоидальных электромагнитных сигнала, имеющих различные частоты F1 и F2, в место испытания на трубе риформера из аустенитной стали; принимают ответный сигнал из упомянутого места испытания; и анализируют основную частоту и частоты интермодуляции упомянутого принятого ответного сигнала, чтобы определить состояние трубы риформера из аустенитной стали в упомянутом месте испытания. Технический результат: обеспечение возможности обнаружения очень ранних изменений в трубном сплаве. 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к неразрушающему выявлению отклонений от нормы в электропроводных материалах. Сущность изобретения заключается в том, что дифференциальный датчик для выявления отклонений от нормы в электропроводных материалах содержит постоянный магнит; первую катушку с одной или более первыми обмотками, навитыми вокруг постоянного магнита и определяющими первую ось катушек, и вторую катушку с одной или более вторыми обмотками, навитыми вокруг постоянного магнита и определяющими вторую ось катушек, идущей поперечно первой оси катушек. Технический результат – повышение точности выявления отклонений от нормы в электропроводных материалах. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к устройствам для выявления и характеристики дефектов и зон концентрации напряжений в инженерных сооружениях из стальных трубных сталей, включая резьбовые трубы нефтегазового сортамента, используемые при бурении и извлечении нефтепродуктов. Технический результат – расширение функциональных возможностей устройства. Сущность изобретения заключается в том, что в устройстве диагностики дефектов в сооружениях из трубных сталей, включающем ГМР магнитные датчики и блок обработки информации, ГМР датчики размещены на платах в форме дисков, закрепленных на едином стержне параллельно друг другу, причем на каждой плате размещено не менее чем по 8 двухкомпонентных ГМР датчиков, размещенных по внешней окружности платы на равном расстоянии друг от друга, платы образуют не менее чем две группы, по две платы в каждой. Причем горизонтальные оси всех двухкомпонентных ГМР датчиков на каждой из плат расположены перпендикулярно оси НКТ, соосны и направлены для каждой пары противоположно лежащих датчиков навстречу друг другу, вертикальные оси всех датчиков параллельны оси НКТ и параллельны друг другу, вертикальные оси расположенных друг под другом датчиков для обеспечения необходимой точности соосны. На конце стержня размещен блок обработки информации с выходным разъемом для подключения к управляющему и записывающему устройствам. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

Использование: для бесконтактного электромагнитного неразрушающего контроля листовых алюминиевых сплавов. Сущность изобретения заключается в том, что способ включает установку плоского емкостного датчика вблизи потенциально опасного участка поверхности (концентратора напряжения) металла, деформирование его путем приложения внешнего усилия с помощью нагружающего устройства, формирование сигнала ЭМИ в результате развития механической неустойчивости в виде распространяющихся деформационных полос, преобразование сигнала ЭМИ с помощью емкостного датчика ЭМИ и его регистрацию, в качестве источника ЭМИ используется электрически активная окисная пленка Аl2O3 на поверхности алюминиевого сплава, при этом сигнал ЭМИ возникает при смещении двойного электрического слоя, связанного с окисной пленкой относительно неподвижного датчика ЭМИ в ходе зарождения и распространения полосы локализованной пластической деформации в виде бегающей шейки или в ходе распространения трещины. Технический результат: обеспечение возможности бесконтактного электромагнитного метода, когда ледяная корка на поверхности металла отсутствует. 6 ил.

Изобретение относится к области бесконтактной внутритрубной диагностики технического состояния подземных ферромагнитных нефтяных и газовых труб. Сущность изобретения заключается в том, что способ диагностики технического состояния подземного трубопровода основан на измерении 36 сумм компонент поля и 36 градиентов постоянного магнитного поля, используя 8 трехкомпонентных датчиков постоянного магнитного поля, расположенных в вершинах куба околотрубного пространства, с использованием системы не менее чем из четырех преобразователей магнитной индукции, каждый из которых состоит из двух трехкомпонентных соосных датчиков постоянного поля с осевой симметрией. В состав системы входят также два трехкомпонентных датчика переменного магнитного поля. Технический результат – повышение точности и чувствительности способа диагностики технического состояния подземных трубопроводов, повышение точности привязки результатов измерений к положению трубопровода, а также повышение надежности и точности разделения полей дефектов и полей помех. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов, технической диагностике, предназначено для определения остаточных механических напряжений в деформированных ферромагнитных сталях и может применяться в лабораторных, цеховых и полевых условиях. Устройство содержит намагничивающую, подмагничивающую и измерительную системы. Намагничивающая система выполнена в виде П-образного магнитопровода из магнитомягкого материала с намагничивающими обмотками на двух его полюсах. Контакты подмагничивающей системы выполнены подпружиненными, закреплены на П-образном магнитопроводе и расположены в межполюсном пространстве в единой с торцами полюсов П-образного магнитопровода плоскости, обращенной к поверхности контролируемого изделия. Катушка измерительной системы размещена на одном из полюсов П-образного магнитопровода, измерительная система снабжена датчиком Холла, расположенным в центральной части межполюсного пространства П-образного магнитопровода, соединенным с П-образным магнитопроводом и устройством оцифровки сигнала. Технический результат: повышение точности и достоверности контроля за счет измерения внутреннего магнитного поля в контролируемом изделии, увеличение локальности контроля, расширение области применения устройства за счет контроля остаточных напряжений в различных направлениях крупногабаритных ферромагнитных изделий при снижении массогабаритных размеров устройства и упрощении подготовительных операций перед проведением контроля. 3 ил., 1 табл.

Способ относится к бесконтактной магнитометрической диагностике. Способ включает возбуждение переменного магнитного поля в зоне трубопровода, измерение над и вблизи трубопровода индукции переменного магнитного поля, создаваемой током в трубопроводе, измерение расстояния от датчиков до проекции оси трубопровода на дневную поверхность, индицирование величины и направления удаления датчиков от проекции оси трубопровода, на основании чего оператор корректирует путь перемещения вдоль трубопровода, определение углов поворота датчиков поля вокруг горизонтальных и вертикальной осей, получение матрицы поправок, связанных с углами поворота датчиков и их расстоянием относительно оси трубопровода, внесение поправок в матрицы компонент поля и их разностей. Для повышения достоверности и точности диагностического контроля технических параметров подземного трубопровода в независимости от условий его расположения в техническом коридоре или на технологической площадке, при перемещении датчиков магнитного поля над трубопроводом определяют степень фактического влияния на диагностируемый трубопровод магнитных помех от соседних трубопроводов, расположенных в непосредственной близости, для чего перемещают матрицу датчиков магнитного поля как вдоль, так и поперек оси обследуемого трубопровода в обе стороны на расстояние не менее десятикратной глубины его заложения, проводят измерение в пространстве векторов индукции переменного магнитного поля, создаваемых токами в трубопроводах, получают ситуационную картину магнитных полей вблизи диагностируемого трубопровода, проводят расчеты и определяют, при каких фактических величинах токов, глубин трубопроводов и расстояниях между ними рассчитанная ситуационная картина распределения векторов магнитного поля около диагностируемого трубопровода будет соответствовать измеренному распределению, далее вычитают при расчетах токи от соседних трубопроводов при проведении обработки результатов измерений, определении расположений источников аномалий переменного магнитного поля и параметров нарушений изоляции трубопровода. 3 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для выявления дефектов в трубопроводах из ферромагнитных материалов. Способ магнитной дефектоскопии стальных трубопроводов со стороны внутренней поверхности, заключающийся в том, что перемещают вдоль внутренней поверхности трубопровода двухполюсную систему намагничивания, обеспечивающую осевое намагничивание до технического насыщения участка трубопровода между ее полюсами, регистрируют с помощью магниточувствительных элементов сигналы, пропорциональные индукции магнитных потоков рассеяния над внутренней поверхностью трубопровода, и по совокупности полученных сигналов судят о наличии и параметрах дефектов сплошности металла в стенке трубопровода, при этом одновременно с помощью двух дополнительных двухполюсных систем намагничивания намагничивают в осевых направлениях, встречных к направлениям намагничивания основной системой намагничивания, два участка трубопровода, расположенные с осевым зазором с разных сторон относительно участка, намагничиваемого основной системой намагничивания. Технический результат изобретения – расширение области применения на трубопроводы меньшего внутреннего диаметра и/или большей толщины стенки. 2 н.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к системе неразрушающего контроля пути. Во время движения следяще-стабилизирующего устройства создают переменное поперечное магнитное поле попарно размещенными постоянными магнитами с обращенными в противоположные стороны полюсами, переменное магнитное поле которых при перемещении вдоль рельса и пересечении поперечным магнитным полем рельса, возбуждает в нем вихревые токи, создающие магнитные поля, направленные навстречу друг другу, и результирующее магнитное поле, не зависящее от скорости движения. На каждом из параллелограммных маятниковых подвесов продольного качания закреплены по крайней мере по два постоянных магнита с параллельными продольными магнитными осями и полюсами, обращенными в противоположные стороны. В результате обеспечивается повышение точности измерений мобильного дефектоскопа при высоких скоростях его движения. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: для контроля технического состояния нефтегазовых скважин. Сущность изобретения заключается в том, что способ определения коррозии обсадных колонн в эксплуатационных скважинах включает измерение толщины обсадной колонны по стволу скважины импульсной электромагнитной дефектоскопией, дополнительно регистрируют амплитуды низкочастотных акустических шумов, по которым выделяют интервалы заколонных перетоков жидкости, в выявленных интервалах перетоков по пониженным значениям суммарной ЭДС импульсов магнитной проницаемости и электропроводимости обсадной колонны определяют ее толщину и путем сравнения ее с толщиной соседнего беспереточного интервала, определяемого по отсутствию акустических шумов, в котором толщина обсадной колонны понижена только за счет коррозии ее внутренней стенки, по разности этих толщин судят о коррозии наружной стороны колонны. Технический результат: обеспечение возможности определения наружной коррозии. 2 ил.

Наверх