МЕТОД И УСТРОЙСТВО ФИКСАЦИИ ОБРАЗЦОВ-СВИДЕТЕЛЕЙ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СКОРОСТИ КОРРОЗИИ НА РАЗНЫХ ГЛУБИНАХ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ Российский патент 2021 года по МПК G01N17/00 

Заявляемое изобретение относится к области эксплуатации скважин газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений и может быть применено для оценки фактической скорости коррозии металла в различных интервалах насосно-компрессорных труб (далее - НКТ).

В результате коррозионного разрушения НКТ возникает необходимость в проведении внеплановых капитальных ремонтов скважин, связанных с их обрывом и как следствие со сложным подъемом НКТ из скважин, отбраковкой и их заменой. Так же в результате простоя скважин теряется немалое количество добываемых углеводородов.

Коррозия НКТ в скважинах происходит в различных интервалах с отличающейся скоростью, что зависит от скорости подъема газожидкостного потока, термобарических условий (парциальное давление агрессивных газов, температура). Эти факторы в разных интервалах НКТ скважины значительно изменяются, и соответственно скорость коррозии металлов будет различной.

Известно устройство для определения скорости коррозии оборудования скважин (Руководящий документ ВНИИСПТнефть РД 39-0147103-362-86, Уфа, 1987, п. 7.11, с. 83). Устройство для определения скорости коррозии внутри НКТ включает цилиндрические образцы-свидетели, изготовленные из НКТ, установленные на специальные шайбы, которые фиксируются в зазорах между торцами труб в муфтах.

Недостатком указанного способа и устройства является необходимость задействия буровой установки и специальной техники с целью спуска/подъема НКТ для установки и снятия образцов-свидетелей, что приводит к значительным экономическим затратам на выполнение данных исследований.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Способ и устройство для определения коррозионно-опасных интервалов, скорости коррозии металла эксплуатационной колонны в работающей скважине» Патент RU 2654915.

Контейнер с образцами-свидетелями свинчивается с пакером в одну компоновку и крепится в эксплуатационной колонне под НКТ с установкой электроцентробежного насоса (далее - УЭЦН) в любом интервале. Недостатком данного способа и устройства является то, что скорость коррозии определяется только в эксплуатационной колонне, и посадка устройства в заданном интервале на внутренней поверхности колонны и извлечение его из скважины может осуществляться только при замене УЭЦН или при проведении ремонтных работ на скважине с привлечением буровой установки и специальной техники.

Целью настоящего изобретения является определение фактической скорости коррозии на внутренней поверхности НКТ в различных интервалах глубин без остановки работы скважины, оценки состояния НКТ в скважине и прогноз их остаточного ресурса, а также выдача рекомендаций по защите НКТ от коррозии, на основе прямых измерений.

Данная задача решается за счет применения предлагаемого метода и устройства фиксации образцов - свидетелей для оценки скорости коррозии на разных глубинах НКТ без остановки работы скважины.

Устройство фиксации образцов-свидетелей для определения скорости коррозии на разных глубинах НКТ, представленное на фигуре 1 состоит из: 1 - металлического стержня цилиндрической формы с углублениями для крепления образцов-свидетелей коррозии, выполненного из нержавеющей стали, 2 - резьбовое крепление для соединения с автоотцепом - устройство подвески глубинных приборов (далее - УПГП), 3 - болт крепления образца-свидетеля коррозии, 4 - образец-свидетель коррозии.

Метод предусматривает установку устройства в любом интервале НКТ, для определения максимально коррозионно-активных зон посредством использования автоотцепа УПГП.

Схема установки оборудования в скважине представлена на фигуре 2, где 1 - металлический стержень цилиндрической формы с углублениями для крепления образцов-свидетелей, 5 - обсадная колонна, 6 - автоотцеп УПГП, 7 - НКТ.

В качестве образцов-свидетелей коррозии - 4 используются пластины, изготовленные из НКТ той же группы прочности и того же завода изготовителя, что спущены в скважину. Размеры образцов 40x20x3 мм, общая площадь поверхности образцов - 0,00196 м², в соответствии с ГОСТ 9.506-87.

Перед установкой образцы-свидетели коррозии - 4 проходят подготовку, и взвешиваются с точностью до 0,0001 г. Далее образцы-свидетели коррозии - 4, при помощи болта крепления - 3, крепятся к металлическому стержню цилиндрической формы с углублениями - 1. Для повышения информативности на одно устройство крепится четыре одинаковых образца-свидетеля коррозии - 4, которые нумеруются сверху вниз. Металлический стержень цилиндрической формы с углублениями - 1 с прикрепленными к нему образцами - свидетелями коррозии - 4, вкручивается при помощи резьбового крепление - 2 в автоотцеп УПГП - 6 и опускается на заданную глубину в колонну НКТ - 7. По истечении регламентированного срока автоотцеп УПГП - 6, с прикрепленным к нему металлическим стержнем цилиндрической формы с углублениями - 1 и образцами-свидетелями коррозии - 4 извлекается из НКТ - 7 и по образцам-свидетелям коррозии - 4, гравиметрическим методом, определяется фактическая скорость коррозии в НКТ - 7 скважины.

Использование разработанного авторами метода и устройства позволяет определить фактическую скорость коррозии металла НКТ в различных интервалах действующей скважины, выявить участки с максимальной коррозионной активностью и предусмотреть оптимальные мероприятия по защите тела НКТ от коррозии.

Промысловые испытания заявляемого метода и устройства проведены в ООО «Газпром добыча Краснодар» на скважине №33 Мирненского газоконденсатного месторождения Светлоградского газопромыслового управления. Получены положительные результаты по определению фактической скорости коррозии в различных интервалах НКТ.

Результаты промысловых испытаний представлены в таблице.

Источники информации

1. Устройство для определения скорости коррозии оборудования скважин. Руководящий документ ВНИИСПТнефть РД 39-0147103-362-86, Уфа, 1987, п. 7.11, с. 83

2. Патент RU 2654915. «Способ и устройство для определения коррозионно-опасных интервалов, скорости коррозии металла эксплуатационной колонны в работающей скважине».

3. ТУ 28.99.39-003-38719314-2017 «Устройства подвески глубинных приборов».

4. ГОСТ 9.506-87 «Единая система защиты от коррозии и старения. Ингибиторы коррозии металлов в водно-нефтяных средах. Методы определения защитной способности».

5. Маркин А.Н., Низамов Р.Э. СО₂-коррозия нефтепромыслового оборудования. - М.: ОАО «ВНИИОЭНГ». - 2003.

Изобретение относится к области эксплуатации скважин газовых, газоконденсатных и нефтяных месторождений и может быть использовано для определения фактической скорости коррозии металла в различных интервалах насосно-компрессионных труб без остановки работы скважины. Способ определения фактической скорости коррозии металла в интервалах максимального коррозионного воздействия включает подготовку и взвешивание образцов-свидетелей коррозии, крепление образцов-свидетелей при помощи болта крепления к металлическому стержню цилиндрической формы с углублениями, вкручивание металлического стержня при помощи резьбового крепления в автоотцеп и опускание на заданную глубину в колонну насосно-компрессорных труб, извлечение по истечении заданного времени автоотцепа с прикрепленным к нему металлическим стержнем с образцами-свидетелями коррозии из насосно-компрессорных труб и определение по образцам-свидетелям коррозии гравиметрическим методом фактической скорости коррозии, при этом установка образцов-свидетелей коррозии производится без остановки работы скважины. Техническим результатом является определение скорости коррозии прямым способом на различных глубинах насосно-компрессионных труб. 2 н.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

1. Способ определения фактической скорости коррозии металла в интервалах максимального коррозионного воздействия, включающий подготовку и взвешивание образцов-свидетелей коррозии, крепление образцов-свидетелей при помощи болта крепления к металлическому стержню цилиндрической формы с углублениями, вкручивание металлического стержня при помощи резьбового крепления в автоотцеп и опускание на заданную глубину в колонну насосно-компрессорных труб, извлечение по истечении заданного времени автоотцепа с прикрепленным к нему металлическим стержнем с образцами-свидетелями коррозии из насосно-компрессорных труб и определение по образцам-свидетелям коррозии гравиметрическим методом фактической скорости коррозии, при этом установка образцов-свидетелей коррозии производится без остановки работы скважины.

2. Устройство фиксации образцов-свидетелей для определения скорости коррозии на разных глубинах насосно-компрессорных труб, включающее образцы-свидетели коррозии, отличающееся тем, что дополнительно содержит металлический стержень цилиндрической формы с углублениями для установки образцов-свидетелей, которое крепится на внутренней поверхности насосно-компрессорных труб на заданной глубине при помощи автоотцепа - устройства подвески глубинных приборов.