[發明專利]一種用于確定井下油管剩余使用壽命的方法

在審

• 申請號: 202110168603.2
• 申請日: 2021-02-07
• 公開（公告）號: CN114910380A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 楊蘭田;胡文革;曾文廣;張江江;李芳;郭玉潔;肖雯雯;劉強;陳苗;劉斌;孫海礁;谷旭;于建
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司西北油田分公司
• 主分類號: G01N5/04
• 分類號: G01N5/04;E21B47/00
• 代理公司: 北京聿華聯合知識產權代理有限公司 11611
• 代理人: 于菲

本發明公開了一種用于確定井下油管剩余使用壽命的方法，包括：配置腐蝕模擬試驗所需的腐蝕溶液，并設置不同條件下的預定工況；利用腐蝕溶液，對不同材質的油管試片實施不同預定工況下的腐蝕反應試驗，記錄實驗數據；根據實驗數據繪制表征不同材質極限工作壽命的壽命預測三維模型；獲取待評估管段在使用過程中的實際工況信息，從壽命預測三維模型中確定相應工況條件下的極限工作壽命，基于此，由實際已使用時間得到剩余使用壽命。本發明操作簡單，并提高了預測結果的可靠度。

技術領域

本發明涉及超深井井下油管腐蝕防護技術領域，尤其是涉及一種用于確定井下油管剩余使用壽命的方法。

背景技術

隨著石油開采技術的不斷完善，油井的開采難度不斷加大，油井的深度不斷增加使得超深井成為主流。而此類油井在開采過程中工況復雜，從而安全隱患較多。

超深井井下油管使用過程中需要進行判別以確定油井現階段使用工況是否安全，是否需要進行更換，而現有超深井腐蝕分析方法雖然能夠進行安全性判斷，但是判斷精度低，參考依據較為單一，有必要進行改進。

在實現本發明過程中，發明人發現現有井下油管腐蝕防護技術，針對油管的氣密封評價、制造工藝等有一定的技術手段，而針對井下油管剩余使用壽命缺少較為可靠的評價方法，特別是針對超深井油管面臨腐蝕嚴重、載荷復雜等惡劣工作環境，亟需建立可靠評價方法指導工程實踐。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種用于確定井下油管剩余使用壽命的方法，包括：步驟一、配置腐蝕模擬試驗所需的腐蝕溶液，并設置不同條件下的預定工況；步驟二、利用所述腐蝕溶液，對不同材質的油管試片實施不同預定工況下的腐蝕反應試驗，記錄實驗數據；步驟三、根據所述實驗數據繪制表征不同材質極限工作壽命的壽命預測三維模型；步驟四、獲取待評估管段在使用過程中的實際工況信息，從所述壽命預測三維模型中確定相應工況條件下的極限工作壽命，基于此，由實際已使用時間得到剩余使用壽命。

優選地，所述預定工況，包括但不限于：反應溫度區間和H₂S-CO₂分壓區間。

優選地，所述步驟二包括：記錄待試驗試片在試驗前的重量；對所述腐蝕溶液進行除氧處理；將處理后的腐蝕溶液以及待試驗試片加入反應釜中，實施預定工況下的腐蝕反應試驗；清除反應后的試片的腐蝕產物，并記錄所述待試驗試片在試驗后的重量。

優選地，所述步驟三包括：統計每種試片材料在不同預定工況下的腐蝕試驗所得到的失重數據，計算對應工況條件下的極限使用壽命數據，并對所有所述極限使用壽命數據進行擬合，得到所述壽命預測三維模型。

優選地，根據每種試片材料在不同預定工況下的所述失重數據，計算每種試片材料在不同預定工況下的均勻腐蝕速度；根據每種試片材料在不同預定工況下的均勻腐蝕速度，由指定工況條件下的油管原始壁厚和使用過程中所允許的最小剩余壁厚，得到指定工況條件下的極限使用壽命數據。

優選地，待試驗試片材質，包括但不限于：P110S、S13Cr、15Cr、25Cr、鈦合金和028合金。

優選地，所述實際工況信息包括：油管材料、溫度和H₂S-CO₂分壓區間。

優選地，在對所述腐蝕溶液進行除氧處理步驟中，包括：將配置好的腐蝕溶液放入除氧瓶中，形成通氣系統；打開氮氣鋼瓶總閥門及分壓閥門，通入氮氣除氧6小時。

優選地，在清除反應后的試片的腐蝕產物，并記錄所述待試驗試片在試驗后的重量步驟中，包括：將反應試片從反應釜中取出，用自來水、無水乙醇清洗后進行干燥。

優選地，在干燥器中干燥12小時后記錄試驗后的重量。

與現有技術相比，上述方案中的一個或多個實施例可以具有如下優點或有益效果：