Sírovodík je jedným z mála dolných činidiel, ktoré napádajú elektroniku skôr, ako napadne oceľ. V vrtoch s kyslým plynom, kde koncentrácia H2S presahuje 5 objemových percent, plyn difunduje cez elastomérové tesnenia, koroduje spájkované spoje, degraduje izoláciu dosky plošných spojov a vyraďuje kremenné tlakové senzory z kalibrácie, pričom operátor na povrchu sleduje len pomaly sa zhoršujúcu logaritmickú krivku. Technickou odpoveďou v modernom protokolovaní výroby nie je jediný náter odolný voči korózii-, ale kompletná stratégia balenia: architektúra tesnenia, výber materiálu, izolácia snímača a dizajn telemetrie musia byť premyslené tak, aby elektronika prežila týždne vystavenia kyslým látkam namiesto hodín.
Tesniaca architektúra pre kyslé prostredia
Prvou obrannou líniou je hermetický tlakový kryt, ktorý udržuje vrtnú kvapalinu s obsahom H2S- mimo dosahu elektroniky. Kovové-k{4}}kovové bariérové tesnenia na každom spoji krytu eliminujú cesty vytláčania elastoméru, ktoré predstavujú bežné O-krúžky, a priechodky zo skla-na-kov vedú napájacie a signálne vedenia cez prepážku bez jediného organického tesnenia v ceste. Tam, kde sa nedá vyhnúť elastomérom, nástroj vyberá zlúčeniny s vysokým -fluórom s dokumentovanou odolnosťou voči napučiavaniu kyslých plynov a sú nainštalované redundantné bariérové krúžky, aby jediné zlyhanie tesnenia nevystavilo dosku plošných spojov kvapaline z vrtu.
Hermetické priechodné zostavy sú testované na netesnosť hélia pod 1 krát 10 až mínus 9 mbar litrov za sekundu
Kvalifikácia tlakového cyklovania zahŕňa 0 až 100 MPa počas niekoľkých stoviek cyklov na preukázanie stability tesnenia
Stabilita snímača pri vystavení vodíku
Snímače tlaku a teploty sú nevyhnutne umiestnené na kvapalinovej strane bariéry, pretože musia snímať, čo vrt obsahuje. Kremenný tlakový prevodník v kyslej prevádzke čelí dvom hrozbám: prenikanie vodíka do kremennej mriežky posúva jeho rezonančnú frekvenciu a korózia H2S napáda elektrické kontakty, ktoré prenášajú signál. Izolácia snímacieho prvku za tenkou kovovou membránou, ktorá prenáša tlak, ale blokuje difúziu plynu, v kombinácii s pozlátenými-kontaktnými plochami, udržiava drift v rozsahu 0,02 percenta plného rozsahu v celom menovitom rozsahu od mínus 20 do 200 stupňov Celzia. Teplotná kompenzácia sa aplikuje digitálne pri každej vzorke, aby sa tepelné prechody počas zostupu nástroja netvárili ako tlakové udalosti.
Identifikácia tekutín v Sour Wells
Ťažobná ťažba dreva v kyslých vrtoch musí stále zodpovedať zásadnú otázku, čo a odkiaľ tečie. Ladiace-senzory hustoty vidlíc a kapacitné vodné sondy-zadržujúce{3}}zadržiavacie sondy fungujú v priamom kontakte s produkovanou tekutinou, vďaka čomu je materiál ich elektródy a vidlice kritickou voľbou. Vidlice Inconel a Hastelloy odolávajú jamkovej korózii vo vlhkom H2S, zatiaľ čo samotné meranie dielektrika je necitlivé na napadnutie plynom za predpokladu, že izolácia elektródy zostane neporušená. Táto kombinácia umožňuje reťazi nástroja vytvoriť úplný viacfázový profil v studni, kde by konvenčný nástroj stratil svoje snímače identifikácie tekutín v priebehu niekoľkých dní. Celý reťazec, od káblovej hlavy po spodný snímač, je dimenzovaný na nepretržitú prevádzku pri tlaku v studni 140 MPa a teplote v spodnom{10}otvore 175 stupňov Celzia, čo zodpovedá obalu samotného kyslého zásobníka.
Úvahy o kábli a telemetrii
Kábel drôtového vedenia, ktorý prenáša napájanie a údaje do nástroja na zaznamenávanie výroby odolného voči H2S-, tiež čelí kyslému útoku, pretože pancierové drôty a izolácia sú počas chodu vystavené pôsobeniu vrtného plynu. Výber káblov pre kyslé vedenie uprednostňuje pancierové zliatiny odolné voči korózii- a fluoropolymérovú izoláciu, zatiaľ čo telemetrický protokol musí tolerovať prerušovaný kontaktný odpor bez straty dátových rámcov. Telemetria kódovaná v Manchestri, ktorá vkladá hodiny do dátového toku, je odolná voči útlmu signálu a kontaktnému šumu a prevádzka v-režime pamäte poskytuje núdzový režim, takže údaje sa nikdy nestratia, aj keď telemetria klesne.
Kvalifikácia a nasadenie v teréne
Každý reťazec protokolovania produkcie odolný voči H2S{1}} by mal pred spustením do studne preukázať svoju schopnosť nedostatočnej služby. Kvalifikácia zvyčajne zahŕňa NACE-štandardné korózne testovanie všetkých navlhčených materiálov, úplné-cyklovanie teploty zostavenej struny od mínus 20 do 200 stupňov Celzia a 72{10}}hodinové kombinované tlakové a teplotné testy, ktoré v zrýchlenej forme simulujú mesiace vystavenia hĺbke. Globálny trh s analyzátormi H2S a monitorovaním kyslých plynov neustále rastie, keďže sa na Strednom východe a v Ázii vyvíjajú kyslé zásoby a prevádzkovatelia čoraz viac špecifikujú ťažobné reťazce odolné voči korózii ako štandardné vybavenie pre tieto vrty.
Záver
Ochrana elektroniky pred sírovodíkom je problémom balenia, ktorý si vyžaduje hermetické utesnenie, stabilnú izoláciu snímača a robustnú telemetriu, ktorá spolupracuje. Dobre-vykonaný H2S-nástroj na zaznamenávanie produkcie odolný voči množeniu údajov premení korozívne prostredie,{4}}nepriateľské voči údajom, na prostredie, v ktorom môžu operátori protokolovať s rovnakou istotou ako v sladkých studniach. Séria nástrojov na zaznamenávanie výroby odolných voči H2S{7}} od China Vigor využíva túto kompletnú stratégiu balenia a pomáha operátorom bezpečne a presne charakterizovať kyslé nádrže.
Pre viac informácií kontaktujte China Vigor na čísle info@vigorpetroleum.com alebo zavolajte na číslo +0086 29 81161513.
