应用薄涂层活化技术（TLA）评价高温,高压凝析气井节流阀的冲蚀

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1、维普资讯http://www.cqvip.com屉羞由佑井工程第3畚第3期1996年9月L／应用薄涂层活化技*(TLA)评价高温、高压凝析气井节流阀的冲蚀7张史波译谔者简介：1989年毕盐干西南石油学院钻斗工；去业；-：t妥u事水平井钻井工艺枝禾研究和肛用工作．蛐⋯⋯一⋯、三⋯⋯⋯⋯⋯生很高的流速．从而j起节流阀内部的冲蚀提坏．最近在一口近海油井流动试验期间，应用先进聍薄潦层活他拉车0-hinLayerAcliva110n)进行了冲蚀别量．现己具备室内试验规模、主题词凝折气井薄溶层活化技术兰竺竺竺前言TE，北海许多计划开发项目将包括超高压、高温凝析气藏的开发．一些勘探经济报

2、告指出，作业者将会遇到很大的流贯．同时，大量气体在通过节流润时释放异常高压将会产生很高的流速，从而对节流阀内部产生冲蚀损坏．另外，随之出现的硫化氢和二氧化碳又增加了腐蚀和材料冲蚀的其它问题．节流阀有两个功能，首先，也是最重要的功能就是控制流量：第二个功能是用作压力释放装置．为了有效地完成其中一种功能．必须在节流阀内部安装完整的耐冲蚀部件．另外，加工公差要求很高．为此，通常使用碳化钨金属陶瓷制造节流阁耐冲蚀部件．在重要部位为了提供其它保护作用，很多人喜欢使用很硬的涂层，比如金刚石或氯化硼．然而，一种特别设计的节流闽在油田上使用得情况究竟如何，很少有资料报道．关于碳化钨和硬质涂

3、层的冲蚀，以及材料损耗量的合理评价也投有足够的资料可查．t)岛奄岛6屯缸666666结论完井工艺的新发展，特别是挠性管的使用和发展，使石油业开始使用原来一些未知的或认为担风险的方法．特别是挠性管钻井和欠平衡钻井都已成为有效可行的方法．现已有几种可进行欠平衡完井的方法．借助于这些方法，可保持欠平衡钻井的优势．以最小的流体滤失进行完井，从而减少了对地层的损害并提高采收率．这种完井方法为新井完井和再钻井提供了新的途径．责任编辑王菀会维普资讯http://www.cqvip.com第3奄第3期1996年9月J5{mt~．／．：F"r：IF．·69要想了解一个特定的节流闻的真实冲蚀情

4、况，就必须获得真实条件下的试验资料．这存在着很多实际困难，其中，在完垒流动条件下，测量材料损耗量是相当困难的．这篇论文阐述AEA技术石油服务公司监测生产节流阎材料损耗量所进行的研究．试验是在北海油田高压、高温油气藏的钻柱测试中进行的，井VI流动压力689MPa．试验要求试验要求是：在钻柱测试中得出节流阕内部材料损耗量的可靠测量值．所试验的节流阀是“内衬套}壳体式结构．节流阀耐冲蚀部件用94％碳化钨陶瓷和6％钴牯结剂制造而成．碳化钨颗粒尺寸为1um．在许多技术说明书中材料损耗量测量的操作过程都比较简单．为了在高压、高温油．井钻柱测试中进行测量，还要求具备评价技术的其它约束条件

5、．主要因索有：①无干涉性。测量技术必须对节流阀功能无任何影响②稳定性．节流阀所处的严重冲蚀条件要求任何测量技术都必须能够承受预计的高压、高温．另外，该技术在近海所处恶劣条件中必须是可靠的．@灵敏度．该技术必须能够测很小量的材料损耗，因为钻柱测试时间可能比较短、在短时问内，除非有未知的恶劣因素(比如大量固相)，否则材料损耗量是很少的，延长时间后口]能会有高的材料损耗：@灵活性．该技术必须在钻柱测试中能够与其它操作相配合：@可操作性．收集数据简单．自动化性好；⑥安全性．该测量技术必须适用于高压、高温井的困难条件．在实际情况中．要有安全的电器设备．能够最好地满足上述要求的方法就是

6、薄沫层活化技术(TLA)．超声波测试能够提供其它辅助测量．薄涂层活化技术薄涂层活化技术是确定各种材料损耗的一种极其精确和灵活的方法．该方法是把研究部件放置在高能质子柬(直径大约为05mm)中散小时．这样就会使薄表面涂层中的某些物质原子(典型的是10分之一)转化，特别是100~m厚度的涂层，对于一种不稳定的放射性同位索来说更是如此．这个过程对材料的大多数性能都没什么影响．这种性质和由此产生的同位素的半衰期是由原物质的性质所决定的．把样品经过辐射处理后放在冲蚀环境中进行测试．如果材料发生了冲蚀，其放射性“射线活度)就会以一个较快的速度衰减，这个速度超过了同位素自然半衰期的记录值

7、．所测得放射性和样品自然衰减放射性之间的差值与“活性，深度”曲线所描绘的材料损耗值有直接关系．特别是薄涂层活化技术可以精确到活性沫层厚度的1％左右，也就是可检测得到大约1m材料损耗．节流阕内部有碳化钨陶瓷经过辐射产生铼184(184Re)同位素，铼184’有38d放射性半衰期，184Re是由碳化钨陶瓷基体中的钨产生的．使用这种特殊同位索的一个显著优点是它可以在两个相同强弱的T射线上衰减．因此，分别监测每条射线就可以得到两个独立的材维普资讯http://www.cqvip.comO’张文波：应用蒲缘层活化技禾评价高压