新型式电泵构建流体勘验和土质蚀化功能估量

来源:网络  作者:网络转载   2019-10-09 阅读:126

  1试验方法

  采用钳形电流表对工作的电泵井中的三相电流负荷对称性进行测试;利用中国科学院金属研究所研制的SCM-200a智能型杂散电流测量仪测量电泵井的杂散电流,仪器的测量速度为450次/s;测量精度为0.2mV;存贮容量为21840组。

  选择已发生套漏且电泵已取出的一口潜油电泵井进行地下电位的监测与测量。该井距附近的一变电所1100m,由变电所到油井变压器的高压输电线距电泵井井口50m;高压电6300V,经变压器变压后输出680V三相交流电送至油井电力计量柜。

  为准确测量电泵井套管沿地下不同深度处的电位变化情况,在距离被测试电泵井3m处钻一口直径0.40m、井深100m的裸眼井,以完成井下不同深度的参比电极安放和电位测量。参比电极安装位置为地下100m、75m、50m和25m。

  杂散电流测量方式包括长时间固定间隔连续测量和短时间无间隔大数据测量及随机采样测量(仪器只显示测量值,不进行数据存贮);测量种类有地表固定距离电位(地表电位梯度)测量,地下不同深度与地表间电位(地表纵向电位梯度)测量。

  为配合土壤理化性质的测定,除钻一口100m深的裸眼测试井之外,还在该测试井周围区域选取3口电泵井,并各在其附近钻D0.4m、深50m的裸眼井,每隔10m深距离取土样进行土壤理化性质的测定,包括含水量、含盐量、Cl-离子含量、SO 2-4离子含量、pH值等。采用烘干法测定土壤中

  的含水量;利用分级沉淀原理测定并计算Cl-离子含量;采用比浊法测定土壤中SO 4 2-离子含量;利用干渣称重法测定和计算土壤中的含盐量;采用电位法原理,利用PHS-25酸度计测定土壤的pH值。采用德国W.V.巴克曼与W.

  施克文介绍的评价方法,对土壤腐蚀性标准等级进行评价。

  2试验过程及结果分析

  2.1电泵井零序电流测量

  选择3口潜油电泵井进行三相电流的负荷对称性测试,发现个别井的三相零序电流不为零(见1)。配合部分取套井套管的表面观察发现:局部腐蚀集中于外绝缘涂层破损处,且蚀坑大小分布不均匀,坑直径为5~10mm,坑深在2~4mm不等。

  蚀坑内无腐蚀产物或很少,光滑圆亮且无黄锈。这些腐蚀特征与一般的土壤腐蚀具有明显区别,表明套管受到杂散电流的腐蚀。

  2.2电泵井杂散电流测试

  在地表固定距离电位测量中,选择两个测试点:一个是在高压输电线正下方,沿输电线方向和垂直于输电线方向,距离20m,各测量2h;另一个是在距输电线约80m(垂直于输电线方向)外,距测试井20m左右的位置,平行于输电线方向和垂直于输电线方向各测量1h.

  在地下不同深度与地表间的电位测量中,分两组进行:组为地下25m对地表和地下50m对地表电位测量;第二组为地下75m对地表和地下100m对地表电位测量。每一组的两种电位测量同时进行,间隔2s,连续测量时间在9~10h。

  在短时间无间隔大数据量连续采集测量中,对地下25、50、75、100m四个深度与地表间的电位各进行每次约50s的测量,直至仪器存贮空间存满为止。

  以上测量除地下25m深度和地表间的电位差在20mV左右,达到0.8mV/m以外,其他深度均小于0.5mV/m。测试结果见表2。

  根据有关标准可以认定,现有条件下的地下约25m位置处有中等程度的杂散电流存在,其他深度位置尚未发现杂散电流的影响。

  2.3土壤理化性质测定

  土壤的各种理化性质对土壤的腐蚀性影响很大。沿地表以下每隔10m取土样进行实验室理化分析,结果如3、4所示。

  从3、4各不同深度土样分析比较中可看出,在地表至地下50m范围内的平均含水量为23%。一般使土壤腐蚀率达到大的含水量临界值是在10% ̄12%,若含水量处于12% ̄25%范围时,土壤可保持大的腐蚀速率。在地下20m深处的土壤pH值和含盐量都处于中等水平,而该土壤层的Cl-离子和SO42-离子的含量在所有深度中却是高的。这一土壤层基本上处于所测试的有中等程度的杂散电流存在的区域。

  1电泵井的三相电序测试

  2电泵井的地下电位变化监测结果

  350m深裸眼井土壤理化性能

  4100m深裸眼井土壤理化性能

  2.4土壤腐蚀性评价

  按照德国W.V.巴克曼与W.施克文的评价方法,对土壤腐蚀性影响的各种因素按单项作出评价,得出评价指数(见5),然后将指数代数和(为-14)与土壤腐蚀性评价标准对照(见6),得出土壤的腐蚀性等级标准为强腐蚀。

  3结论

  (1)对潜油电泵井三相电流的负荷对称性测试表明,个别井的三相零序电流不为零;在电泵井杂散电流的测试中,检测到地下25m深度和地表间的电位差在20mV左右,地电位梯度达到0.8mV/m,处于中等杂散电流程度。

  (2)不同井深的土壤理化性质测定表明,沿井深土壤性质有较大变化,其中在井深约25m杂散电流存在的区域,土壤中具有较大的含水量、较高的Cl-离子和SO42-离子浓度;土壤腐蚀性评价结果也显示该区域的土壤腐蚀级别为强腐蚀。

标签: 勘验
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