Hydrogen sulfide là một trong số ít tác nhân gây lỗ khoan tấn công các thiết bị điện tử trước khi tấn công vào thép. Trong các giếng khí chua nơi nồng độ H2S vượt quá 5% thể tích, khí khuếch tán qua các vòng đệm đàn hồi, ăn mòn các mối hàn, làm suy giảm lớp cách điện của bảng mạch in và khiến cảm biến áp suất thạch anh không hiệu chuẩn, tất cả trong khi người vận hành trên bề mặt chỉ quan sát đường cong log giảm dần. Phản ứng kỹ thuật trong ghi nhật ký sản xuất hiện đại không phải là một lớp phủ chống ăn mòn-mà là một chiến lược đóng gói hoàn chỉnh: cấu trúc bịt kín, lựa chọn vật liệu, cách ly cảm biến và thiết kế đo từ xa đều phải được xem xét lại để các thiết bị điện tử trong lỗ khoan có thể tồn tại trong nhiều tuần tiếp xúc thay vì hàng giờ.
Kiến trúc niêm phong cho môi trường chua
Tuyến phòng thủ đầu tiên là vỏ chịu áp suất kín giúp giữ cho chất lỏng chứa đầy H2S{1}}trong giếng tránh xa các thiết bị điện tử. Các vòng đệm rào chắn từ kim loại-đến-kim loại ở mọi khớp nối vỏ loại bỏ các đường dẫn đùn chất đàn hồi mà các vòng chữ O-thông thường hiện diện và các đường dẫn từ kính{6}}đến-kim loại mang các đường dây điện và tín hiệu xuyên qua vách ngăn mà không có một vòng đệm hữu cơ nào trên đường dẫn. Trong trường hợp không thể tránh khỏi chất đàn hồi, công cụ sẽ chọn các hợp chất có hàm lượng flo-cao có khả năng chống phồng khí chua đã được ghi nhận và các vòng chắn dự phòng được lắp đặt để một lỗi bịt kín duy nhất sẽ không khiến bảng mạch tiếp xúc với chất lỏng trong giếng.
Các cụm tiếp liệu kín được kiểm tra rò rỉ khí heli ở mức dưới 1 lần 10 đến âm 9 mbar lít mỗi giây
Đánh giá chu kỳ áp suất bao gồm từ 0 đến 100 MPa trong vài trăm chu kỳ để chứng minh độ ổn định của phốt
Độ ổn định của cảm biến khi tiếp xúc với hydro
Các cảm biến áp suất và nhiệt độ cần được đặt ở phía chất lỏng của tấm chắn vì chúng phải cảm nhận được những gì trong giếng chứa. Bộ chuyển đổi áp suất thạch anh trong dịch vụ chua phải đối mặt với hai mối đe dọa: sự thẩm thấu hydro vào mạng thạch anh làm thay đổi tần số cộng hưởng của nó và sự ăn mòn H2S tấn công các tiếp điểm điện mang tín hiệu. Việc cách ly phần tử cảm biến đằng sau một màng kim loại mỏng truyền áp suất nhưng chặn sự khuếch tán khí, kết hợp với các bề mặt tiếp xúc mạ vàng-, giúp duy trì độ lệch trong phạm vi 0,02 phần trăm của toàn thang đo trong toàn bộ phạm vi định mức từ âm 20 đến 200 độ C. Việc bù nhiệt độ được áp dụng kỹ thuật số ở mỗi mẫu để các quá trình chuyển tiếp nhiệt trong quá trình hạ dao xuống không bị coi là sự kiện áp suất.
Nhận dạng chất lỏng trong giếng chua
Việc khai thác sản xuất ở các giếng chua vẫn phải trả lời câu hỏi cơ bản là cái gì đang chảy và từ đâu. Điều chỉnh-cảm biến mật độ ngã ba và đầu dò-giữ-điện dung nước hoạt động tiếp xúc trực tiếp với chất lỏng được tạo ra, khiến vật liệu điện cực và ngã ba của chúng trở thành lựa chọn quan trọng. Phuộc Inconel và Hastelloy chống rỗ trong H2S ướt, trong khi bản thân phép đo điện môi không nhạy cảm với sự tấn công của khí, miễn là lớp cách điện điện cực vẫn còn nguyên vẹn. Sự kết hợp này cho phép chuỗi công cụ xây dựng cấu hình đa pha đầy đủ trong giếng nơi công cụ thông thường sẽ mất cảm biến nhận dạng chất lỏng trong vòng vài ngày. Chuỗi hoàn chỉnh, từ đầu cáp đến cảm biến đáy, được đánh giá là hoạt động liên tục ở áp suất giếng 140 MPa và nhiệt độ lỗ đáy là 175 độ C, phù hợp với đường bao của chính bể chứa axit.
Cân nhắc về cáp và đo từ xa
Cáp hữu tuyến mang điện và dữ liệu đến công cụ ghi nhật ký sản xuất kháng H2S{1}}cũng phải đối mặt với sự tấn công khó khăn vì dây bọc thép và lớp cách điện tiếp xúc với khí giếng trong suốt quá trình chạy. Việc lựa chọn cáp cho dịch vụ chua ưu tiên các hợp kim có lớp giáp chống ăn mòn-và cách điện bằng fluoropolymer, trong khi giao thức đo từ xa phải chịu được điện trở tiếp xúc không liên tục mà không làm mất khung dữ liệu. Đo từ xa được mã hóa Manchester{5}}, nhúng đồng hồ vào luồng dữ liệu, có khả năng chống suy giảm tín hiệu và nhiễu tiếp xúc mạnh mẽ, đồng thời hoạt động ở chế độ bộ nhớ-cung cấp phương án dự phòng để dữ liệu không bao giờ bị mất ngay cả khi đo từ xa bị giảm.
Trình độ chuyên môn và triển khai thực địa
Mỗi chuỗi ghi nhật ký sản xuất kháng H2S{1}}phải chứng minh được khả năng dịch vụ kém trước khi chạy vào giếng. Việc đánh giá thường bao gồm thử nghiệm ăn mòn tiêu chuẩn NACE-đối với tất cả các vật liệu bị ướt, chu kỳ{{4} nhiệt độ đầy đủ của dây đã lắp ráp từ âm 20 đến 200 độ C và các thử nghiệm ngâm áp suất và nhiệt độ kết hợp trong 72- giờ mô phỏng nhiều tháng tiếp xúc với lỗ khoan ở dạng cấp tốc. Thị trường máy phân tích H2S và giám sát khí chua toàn cầu tiếp tục phát triển khi trữ lượng axit được phát triển ở Trung Đông và Châu Á, đồng thời các nhà khai thác ngày càng chỉ định dây khai thác chống ăn mòn làm thiết bị tiêu chuẩn cho các giếng này.
Phần kết luận
Bảo vệ các thiết bị điện tử trong lỗ khoan khỏi hydro sunfua là một vấn đề về đóng gói đòi hỏi phải bịt kín, cách ly cảm biến ổn định và khả năng đo từ xa mạnh mẽ hoạt động cùng nhau. Một công cụ ghi nhật ký sản xuất có khả năng kháng H2S-được triển khai tốt sẽ biến môi trường thù địch, ăn mòn dữ liệu-thành môi trường mà người vận hành có thể ghi nhật ký với độ tin cậy tương tự như trong giếng nước ngọt. Chuỗi công cụ ghi nhật ký sản xuất kháng H2S-của China Vigor áp dụng chiến lược đóng gói hoàn chỉnh này, giúp người vận hành xác định đặc điểm các hồ chứa chua một cách an toàn và chính xác.
Để biết thêm thông tin, vui lòng liên hệ với China Vigor theo số info@vigorpetroleum.com hoặc gọi +0086 29 81161513.
