RU2053348C1

RU2053348C1 - Device for determination of corrosion wear of downhole equipment

Info

Publication number: RU2053348C1
Authority: RU
Inventors: Сергей Романович Журавлев; Анвар Хакимович Шарипов; Нухим Гершевич Эйдельман; Джемс Мусаевич Губаев
Original assignee: Центральная научно-исследовательская лаборатория Производственного объединения "Средазгазпром"
Priority date: 1991-05-20
Filing date: 1991-05-20
Publication date: 1996-01-27

Abstract

FIELD: mining industry. SUBSTANCE: chamber for accommodation of control samples of corrosion is installed between samples, mixer of gas-liquid flow and flowmeter. Concentrically installed in chamber is interchangeable member in form of bush which calibrates chamber flow section and having radial holes for location of control samples. EFFECT: higher efficiency. 4 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, используемым в газодобывающей промышленности, в частности при промысловых газоконденсатных, газогидродинамических и коррозионных исследованиях скважин, проводимых в течение всего срока эксплуатации газовых, газоконденсатных и газонефтяных залежей и месторождений, и преимущественное использование найдет на месторождениях с высоким содержанием конденсата и воды в добываемом газе, с повышенным содержанием агрессивных компонентов сероводорода и двуокиси углерода, на морских месторождениях, на месторождениях, находящихся в стадии падающей добычи. The invention relates to devices used in the gas industry, in particular for field gas condensate, gas hydrodynamic and corrosion studies of wells conducted during the entire life of gas, gas condensate and gas and oil deposits and fields, and will be primarily used in fields with a high content of condensate and water in produced gas, with a high content of aggressive components of hydrogen sulfide and carbon dioxide, in offshore fields, per month Feeding at the stage of declining production.

Известно устройство для установки образцов-свидетелей коррозии в газопровод, содержащее патрубок для установки устройства ввода и извлечения образцов с их держателем, уплотнения и изолятор [1]
Известно также устройство для установки контрольных образцов коррозии в газопровод, содержащее люк, заглушку, гайку со шпильками и держатель с контрольными образцами (см. там же [1] с.196).A device for installing samples of corrosion in a gas pipeline containing a pipe for installing a device for input and extraction of samples with their holder, seals and insulator [1]
A device is also known for installing control corrosion samples in a gas pipeline containing a hatch, a plug, a nut with studs and a holder with control samples (see ibid. [1] p.196).

Недостатками известных устройств являются следующие: ограниченный диапазон области использования, так как они предназначены только для установки образцов-свидетелей коррозии в технологические трубопроводы с определенным внутренним диаметром и постоянными скоростями двухфазного газожидкостного потока при стабильном его расходе; некачественная информация о коррозионной и эрозионной агрессивности газожидкостного потока, так как образцы-свидетели коррозии из-за разделения фаз могут находиться либо только в газовой, либо в жидкой среде; невозможность их применения для определения коррозионного износа скважинного оборудования из-за больших затрат на проведение монтажных работ по врезке в существующие схемы обвязки скважин. The disadvantages of the known devices are the following: a limited range of the field of use, since they are intended only for installation of corrosion witness samples in technological pipelines with a certain inner diameter and constant speeds of a two-phase gas-liquid flow with a stable flow rate; poor-quality information on the corrosive and erosive aggressiveness of the gas-liquid flow, since samples witnessing corrosion due to phase separation can be either only in a gas or in a liquid medium; the impossibility of their use to determine the corrosion wear of downhole equipment due to the high cost of installation work to insert into existing well piping schemes.

Известно устройство для отбора представительной пробы газожидкостного потока (пробоотборник), содержащее корпус, диафрагму, дисковой разделитель с рифленой рабочей поверхностью, обращенной в сторону входящего газожидкостного потока, камеру смешения, сопло, перепускную камеру с поперечной перегородкой, в которой выполнены канал отбора Г-образной формы с входным отверстием для прохода газожидкостной смеси (авт. св. СССР N 1596102, кл. E 21 B 49/02, 1990), и устройство для измерения расхода газа (сопло Вентури), состоящее из корпуса, осевого цилиндрического канала и отверстий для измерения давления газа до цилиндрического канала и в нем (Коротаев Ю.П. Эксплуатация газовых месторождений. М. Недра, 1975, с.199-200). A device is known for sampling a representative sample of a gas-liquid flow (sampler), comprising a housing, a diaphragm, a disk divider with a corrugated working surface facing the incoming gas-liquid flow, a mixing chamber, a nozzle, a bypass chamber with a transverse partition, in which a G-shaped sampling channel is made molds with an inlet for the passage of a gas-liquid mixture (ed. St. USSR N 1596102, class E 21 B 49/02, 1990), and a device for measuring gas flow (Venturi nozzle), consisting of a housing, an axial cylinder th channel, and holes for measurement of gas pressure to the cylindrical channel and in it (JP Korotayev Operation gas fields. M. Nedra, 1975, s.199-200).

Эти известные устройства позволяют создать смешение и измерять расход двухфазного газожидкостного потока в скважине, но не позволяют определять коррозионный износ внутренней поверхности скважинного оборудования (насосно-компрессорные трубы, эксплуатационная колонна, устьевая арматура и проч.). These known devices allow you to create a mixture and measure the flow rate of a two-phase gas-liquid flow in the well, but do not allow to determine the corrosion wear of the inner surface of the downhole equipment (tubing, production string, wellhead fittings, etc.).

Целью изобретения является повышение точности контроля коррозионного износа внутренней поверхности скважинного оборудования. The aim of the invention is to improve the accuracy of control of corrosion wear on the inner surface of downhole equipment.

Цель достигается тем, что в конструкции устройства, содержащего камеру с размещенными в ней образцами-свидетелями коррозии, на входе перед камерой установлен устьевой пробоотборник-смеситель газожидкостного потока, а после нее расходомер, причем проходное сечение камеры выполнено изменяющимся за счет установки сменного элемента, например втулки. The goal is achieved by the fact that in the design of the device containing the chamber with corrosion test samples placed in it, a wellhead sampler-mixer of gas-liquid flow is installed at the inlet of the chamber, and after it a flow meter, the passage section of the chamber being made variable by installing a replaceable element, for example bushings.

Новым в устройстве является то, что камера с размещенными в ней образцами-свидетелями коррозии помещена между пробоотборником-смесителем газожидкостного потока и расходомером, причем проходное сечение камеры выполнено изменяющимся за счет установки сменного элемента. New in the device is that a chamber with corrosion witnesses placed in it is placed between the gas-liquid flow sampler-mixer and the flowmeter, and the bore of the chamber is made variable by installing a replaceable element.

На фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1. In FIG. 1 shows a device, a longitudinal section; figure 2 section aa in figure 1; figure 3 section BB in figure 1; figure 4 section BB in figure 1.

Устьевое устройство для определения коррозионного износа содержит пробоотборник-смеситель 1, который служит для смешения газожидкостного потока и отбора представительной пробы части потока на исследование и установлен на входе камеры 2 для размещения в ней образцов-свидетелей 3 и 4 коррозии, по которым судят об интенсивности коррозионных и эрозионных процессов, протекающих на внутренней поверхности скважинного оборудования. Камера 2 имеет изменяющееся проходное сечение за счет установки сменного элемента (втулки) 5. Это повышает качество и достоверность получаемых результатов, так как газожидкостной поток, попадая из пробоотборника-смесителя 1 в камеру 2, находится в смешенном состоянии, то есть не успел разделиться на газовую и жидкую фазы. Сменный элемент (втулка) 5 служит для проведения коррозионных и эрозионных исследований на различных скоростях газожидкостного потока, не нарушая при этом установленный режим эксплуатации скважины. После камеры 2 установлен измеритель 6 расхода газожидкостного потока, представляющий собой укороченное сопло Вентури, работающее на принципе перепада между динамическим и статическим давлениями, позволяет проводить комплексные исследования низконапорных скважин с выпуском газа в газопровод, то есть без загрязнения окружающей среды. The wellhead device for determining corrosion wear contains a sampler-mixer 1, which serves to mix the gas-liquid stream and take a representative sample of a part of the stream for research and is installed at the inlet of the chamber 2 to place corrosion witness samples 3 and 4 in it, according to which the intensity of corrosion and erosion processes occurring on the inner surface of the downhole equipment. Chamber 2 has a variable bore due to the installation of a replaceable element (sleeve) 5. This improves the quality and reliability of the results obtained, since the gas-liquid flow, falling from the sampler-mixer 1 into chamber 2, is in a mixed state, that is, it did not have time to separate into gas and liquid phases. The replaceable element (sleeve) 5 is used to carry out corrosion and erosion studies at various gas-liquid flow rates, without violating the established mode of operation of the well. After chamber 2, a gas-liquid flow meter 6 is installed, which is a shortened Venturi nozzle, operating on the principle of the difference between dynamic and static pressures, allows complex studies of low-pressure wells to release gas into the gas pipeline, that is, without environmental pollution.

Устьевое устройство для определения коррозионного износа, изготовленное в виде фланцевой катушки и с пазами под уплотнительные кольца длиной 300-500 мм, монтируется между фланцами соединениями запорной арматуры на устье, либо между переходными катушками или иными соединениями технологической схемы обвязки скважины. Wellhead device for determining corrosion wear, made in the form of a flange coil and with grooves for sealing rings 300-500 mm long, is mounted between the flanges of the valves of the shutoff valves at the mouth, or between transitional coils or other connections of the technological scheme of the well binding.

При работе скважины газожидкостной поток поступает в смеситель-пробоотборник 1, где происходит его смешение до однородного состояния. После этого он поступает в камеру 2 и воздействует на размещенные в ней образцы-свидетели 3, 4 коррозии. Во время проведения эрозионных и коррозионных исследований на одном из заданных технологических режимов работы скважин изменение скорости газожидкостного потока производится путем подбора внутреннего диаметра съемной втулки 5. Из камеры 2 газожидкостной поток поступает в цилиндрический канал 7 измерительного устройства, где измеряется перепад между динамическим и статическим давлением. Используя значения перепада давления потока, определяют его расход. Из цилиндрического канала 7 газожидкостной поток поступает в шлейф и далее на СП или УКПГ месторождения. During the operation of the well, the gas-liquid flow enters the mixer-sampler 1, where it is mixed to a homogeneous state. After that, he enters the chamber 2 and acts on the corrosion test specimens 3, 4 placed in it. During erosion and corrosion studies at one of the specified technological modes of the wells, the gas-liquid flow rate is changed by selecting the internal diameter of the removable sleeve 5. From the chamber 2, the gas-liquid flow enters the cylindrical channel 7 of the measuring device, where the difference between dynamic and static pressure is measured. Using the values of the differential pressure of the stream, determine its flow rate. From the cylindrical channel 7, the gas-liquid flow enters the loop and then to the joint venture or gas treatment facility of the field.

Применение предлагаемого изобретения позволит получать достоверную и качественно новую комплексную информацию о продуктивности характеристик скважин, двухфазной продукции, выносимой из скважин, ее агрессивного воздействия на скважинное оборудование и на основании комплексного анализа устанавливать оптимальные режимы работы. The application of the present invention will allow to obtain reliable and qualitatively new comprehensive information about the productivity of the characteristics of the wells, two-phase products carried out from the wells, their aggressive effects on the downhole equipment and based on a comprehensive analysis to establish optimal operating modes.

С минимальными затратами возникает возможность учитывать множество факторов, влияющих друг на друга, а именно: дебита на конденсато-нефте-водный фактор (и на вынос ингибитора коррозии и др.); дебита на эрозионную и коррозионную активность; конденсато-нефте-водного фактора на коррозию и многое другое. With minimal costs, it becomes possible to take into account many factors that influence each other, namely: flow rate for the condensate-oil-water factor (and for the removal of the corrosion inhibitor, etc.); flow rate for erosion and corrosion activity; condensate-oil-water factor for corrosion and much more.

Claims

DEVICE FOR DETERMINING CORROSION WEAR OF WELL EQUIPMENT, containing a chamber with corrosion specimens placed in it, fixed in holders installed in radial holes of the chamber with seals, characterized in that, in order to improve the quality of control of corrosion wear and the possibility of installation on the mouth, it equipped with a gas-liquid flow sampler-mixer installed below the chamber, a flow meter installed above the chamber, and a replaceable element made in the form of a calibrating w LCI concentrically mounted within the chamber, wherein the sleeve has radial openings for placing samples - corrosion witnesses.