電磁探傷新工藝確保管柱完整性

TGT公司自主設計製造的EmPulse電磁探傷系統明察秋毫，哪怕隔著多層管柱，任何金屬損失都逃不出它的火眼金睛。

來自 | E&P

編譯 | TOM 葡萄

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EmPulse?是一款小巧的井下工具，通過其感測器可以檢測金屬的腐蝕狀況。利用油管下入該工具，能夠檢測因腐蝕或其他因素造成的金屬損失。

該工具採用了三種不同的感測器(見下圖)，這些感測器是基於短、中、長三種高效快速響應的線圈。這些線圈能夠交替產生電磁脈衝。脈衝的衰減受線圈周圍油管與套管的性能的影響。由於腐蝕造成的金屬損失會加快脈衝的衰減。

石油圈原創，石油圈公眾號：oilsns

較短的5英寸感測器產生較短的電磁脈衝，用於檢測直徑小於5英寸的油管與套管。感測器的長度決定了它能檢測的最小缺陷為0.9英寸。

中等長度的13英寸感測器經過優化，能夠檢測直徑小於10英寸的金屬管柱。由於該感測器產生的電磁脈衝比短感測器脈衝的振幅大，且持續時間更長，因此它能夠檢測更遠處直徑為2-10英寸的第二與第三層金屬管柱。此種感測器能檢測到的最小缺陷尺寸為1.8英寸。

19英寸長的感測器可產生最長的電磁脈衝，且振幅最高，因此能夠檢測到電磁強度衰減末期的金屬管柱缺陷的響應情況。因此該感測器能夠檢測直徑高達18.625英寸，總厚度至2英寸的金屬管柱。

該工具能夠直接識別鑽鋌、短節以及其他完井工具。但對於金屬損失（例如由腐蝕與射孔造成），不會直接顯現出來，而是首先需要用TGT公司的專有軟體處理數據、模擬響應過程。然後將測量數據與軟體模擬響應做對比，就可以檢測出金屬損失位置，哪怕有多層障礙也不會影響檢測結果。

DELTA界面功能豐富，能夠顯示出軟體模擬與真實測井響應的差別。還可以提供明顯的圖像對比，顯示出金屬損失的詳細細節。

EmPulse是一款存儲式測井工具，可通過電纜進行傳輸。這一特性大幅降低了作業成本，使該工具可作為井下診斷工具，評價井筒完整性，防止管柱提前失效。同時，該工具也配備了壓力感測器，用於檢測因油管泄漏引起的壓力降，並配備了溫度感測器，用於檢測油管外部地熱剖面的變化。此外，該工具還可與光譜雜訊測井工具結合使用，檢測井內流體流動狀態，甚至隔著多層管柱也能檢測到。因此通過這種小巧的存儲式工具可提供整個油管的完整性檢測結果。

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EmPulse系統主要特徵

（1）超快感測器技術，弛豫時間短。

（2）「時間域」測量技術。

（3）在整個響應時間窗口內能夠完整地求解麥克斯韋方程組。該方程組可以預測電場、磁場與周圍環境之間的關係。

（4）三個感測器使測量結果更穩定，更準確。

（5）公司自主設計製造，結合大型的描述與標定設備，能確保對特殊管柱結構與缺陷進行準確響應。TGT公司對製造工藝與軟體完全具有自主權，可提高工具的效率與可控性。

（6）擁有許多「突破障礙」測試分析專家，能夠為作業者提供完整的端對端診斷測試方案。

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TGT宣布其油井診斷技術在中東地區獲得新突破

TGT油服公司是過障礙診斷系統的市場領導者，該公司近期宣布其研發的EmPulse?多層障礙井筒完整性診斷系統，已成功在28％的鉻管上進行測試，確保了在惡劣生產環境下油井的完整性與更好的井動態。

這套系統在中東地區運用了三次，一次是現場試驗，另外兩次是用於兩口生產油井。TGT工程師證實了EmPulse?電磁檢測系統可以定量的檢測出最多四個同心管柱中每層管柱的厚度，甚至當管柱含有較多鉻元素時也會不影響檢測結果。

TGT市場總監Ken Feather評價說：「這一成就標誌著一個重要的行業突破，因為作業者一直致力於在日益嚴峻的生產環境中保護井筒的完整性。管柱增加鉻含量有助於保護完井管柱免受腐蝕性流體的影響，包括二氧化碳、硫化氫與氯化物，但是增加鉻含量又會給常規電磁檢測系統帶來嚴重影響。」

他還說：「對於作業者來說，有必要使用可靠性高，且能夠在惡劣生產環境下準確測量井筒完整性的檢測系統，尤其是含有腐蝕性與有毒流體的生產環境。這就是為何我們要研發EmPulse電磁檢測系統。」

鉻含量增加與鐵含量降低會導致常規電磁探傷系統的電磁信號快速衰減。EmPulse系統是由TGT科學家與工程師完全自主設計與製造的，它將超高速感測器技術與「時間域」測量技術結合在一起，能夠快速準確的捕獲到各種管柱材料的電磁探傷信號，包括那些高含鉻的管柱。這使作業者能夠同時評估多層管柱的厚度與金屬損失，從而即使在惡劣生產環境中也能確保長期的井筒完整性。

TGT完整性專家兼高鉻測試項目協調員Simon Sparke表示：「EmPulse電磁檢測技術能夠對特殊材料的管柱完成檢測，這標誌著TGT公司以及整個行業的一個重要突破。這也是為何今天的測試結果如此重要，該測試展示了EmPulse電磁檢測技術如何快速獲取腐蝕信息，並填補了重要的技術空白，幫助保護惡劣生產環境下的井筒完整性。我們預計EmPulse電磁檢測技術將特別適用於中東作業者，以及墨西哥灣、北海以及巴西海上的一些油田。」

TGT公司的EmPulse電磁檢測技術通過井內多層管柱的可視化檢測，大大改善了井筒完整性。基於時間的測量技術，使系統最多能夠定量測量四層管柱的金屬損失，而且測量響應快，與其它基於頻率的測量系統相比，該系統具有很大的優勢。

中東作業者在現場見證了EmPulse系統對含鉻28%、內部有機械損傷的管柱實施的電磁探傷，該系統的高速電磁感測器技術證實並準確識別出人為製造的金屬損失問題。

第二次應用是在中東兩口含氣油井上，該井氣體中硫化氫含量高，管柱含鉻28%。在這次應用中，EmPulse電磁檢測技術再次按照預期發揮出檢測作用，識別出三層管柱的現狀。此外，通過多臂井徑儀也證實了EmPulse電磁檢測對內層管柱的檢測結果。

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