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电磁探伤新工艺确保管柱完整性

电磁探伤新工艺确保管柱完整性

TGT公司自主设计制造的EmPulse电磁探伤系统明察秋毫,哪怕隔着多层管柱,任何金属损失都逃不出它的火眼金睛。

来自丨E&P
编译丨TOM 葡萄

EmPulse®是一款小巧的井下工具,通过其传感器可以检测金属的腐蚀状况。利用油管下入该工具,能够检测因腐蚀或其他因素造成的金属损失。

该工具采用了三种不同的传感器(见下图),这些传感器是基于短、中、长三种高效快速响应的线圈。这些线圈能够交替产生电磁脉冲。脉冲的衰减受线圈周围油管与套管的性能的影响。由于腐蚀造成的金属损失会加快脉冲的衰减。

电磁探伤新工艺确保管柱完整性

较短的5英寸传感器产生较短的电磁脉冲,用于检测直径小于5英寸的油管与套管。传感器的长度决定了它能检测的最小缺陷为0.9英寸。

中等长度的13英寸传感器经过优化,能够检测直径小于10英寸的金属管柱。由于该传感器产生的电磁脉冲比短传感器脉冲的振幅大,且持续时间更长,因此它能够检测更远处直径为2-10英寸的第二与第三层金属管柱。此种传感器能检测到的最小缺陷尺寸为1.8英寸。

19英寸长的传感器可产生最长的电磁脉冲,且振幅最高,因此能够检测到电磁强度衰减末期的金属管柱缺陷的响应情况。因此该传感器能够检测直径高达18.625英寸,总厚度至2英寸的金属管柱。

该工具能够直接识别钻铤、短节以及其他完井工具。但对于金属损失(例如由腐蚀与射孔造成),不会直接显现出来,而是首先需要用TGT公司的专有软件处理数据、模拟响应过程。然后将测量数据与软件模拟响应做对比,就可以检测出金属损失位置,哪怕有多层障碍也不会影响检测结果。

DELTA界面功能丰富,能够显示出软件模拟与真实测井响应的差别。还可以提供明显的图像对比,显示出金属损失的详细细节。

EmPulse是一款存储式测井工具,可通过电缆进行传输。这一特性大幅降低了作业成本,使该工具可作为井下诊断工具,评价井筒完整性,防止管柱提前失效。同时,该工具也配备了压力传感器,用于检测因油管泄漏引起的压力降,并配备了温度传感器,用于检测油管外部地热剖面的变化。此外,该工具还可与光谱噪声测井工具结合使用,检测井内流体流动状态,甚至隔着多层管柱也能检测到。因此通过这种小巧的存储式工具可提供整个油管的完整性检测结果。

EmPulse系统主要特征

(1)超快传感器技术,弛豫时间短。
(2)“时间域”测量技术。
(3)在整个响应时间窗口内能够完整地求解麦克斯韦方程组。该方程组可以预测电场、磁场与周围环境之间的关系。
(4)三个传感器使测量结果更稳定,更准确。
(5)公司自主设计制造,结合大型的描述与标定设备,能确保对特殊管柱结构与缺陷进行准确响应。TGT公司对制造工艺与软件完全具有自主权,可提高工具的效率与可控性。
(6)拥有许多“突破障碍”测试分析专家,能够为作业者提供完整的端对端诊断测试方案。

TGT宣布其油井诊断技术在中东地区获得新突破

TGT油服公司是过障碍诊断系统的市场领导者,该公司近期宣布其研发的EmPulse®多层障碍井筒完整性诊断系统,已成功在28%的铬管上进行测试,确保了在恶劣生产环境下油井的完整性与更好的井动态。

这套系统在中东地区运用了三次,一次是现场试验,另外两次是用于两口生产油井。TGT工程师证实了EmPulse®电磁检测系统可以定量的检测出最多四个同心管柱中每层管柱的厚度,甚至当管柱含有较多铬元素时也会不影响检测结果。

TGT市场总监Ken Feather评价说:“这一成就标志着一个重要的行业突破,因为作业者一直致力于在日益严峻的生产环境中保护井筒的完整性。管柱增加铬含量有助于保护完井管柱免受腐蚀性流体的影响,包括二氧化碳、硫化氢与氯化物,但是增加铬含量又会给常规电磁检测系统带来严重影响。”

他还说:“对于作业者来说,有必要使用可靠性高,且能够在恶劣生产环境下准确测量井筒完整性的检测系统,尤其是含有腐蚀性与有毒流体的生产环境。这就是为何我们要研发EmPulse电磁检测系统。”

铬含量增加与铁含量降低会导致常规电磁探伤系统的电磁信号快速衰减。EmPulse系统是由TGT科学家与工程师完全自主设计与制造的,它将超高速传感器技术与“时间域”测量技术结合在一起,能够快速准确的捕获到各种管柱材料的电磁探伤信号,包括那些高含铬的管柱。这使作业者能够同时评估多层管柱的厚度与金属损失,从而即使在恶劣生产环境中也能确保长期的井筒完整性。

TGT完整性专家兼高铬测试项目协调员Simon Sparke表示:“EmPulse电磁检测技术能够对特殊材料的管柱完成检测,这标志着TGT公司以及整个行业的一个重要突破。这也是为何今天的测试结果如此重要,该测试展示了EmPulse电磁检测技术如何快速获取腐蚀信息,并填补了重要的技术空白,帮助保护恶劣生产环境下的井筒完整性。我们预计EmPulse电磁检测技术将特别适用于中东作业者,以及墨西哥湾、北海以及巴西海上的一些油田。”

TGT公司的EmPulse电磁检测技术通过井内多层管柱的可视化检测,大大改善了井筒完整性。基于时间的测量技术,使系统最多能够定量测量四层管柱的金属损失,而且测量响应快,与其它基于频率的测量系统相比,该系统具有很大的优势。

中东作业者在现场见证了EmPulse系统对含铬28%、内部有机械损伤的管柱实施的电磁探伤,该系统的高速电磁传感器技术证实并准确识别出人为制造的金属损失问题。

第二次应用是在中东两口含气油井上,该井气体中硫化氢含量高,管柱含铬28%。在这次应用中,EmPulse电磁检测技术再次按照预期发挥出检测作用,识别出三层管柱的现状。此外,通过多臂井径仪也证实了EmPulse电磁检测对内层管柱的检测结果。

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