[发明专利]探砂器校准

说明书

技术领域

本发明涉及操作和校准声波探砂器的方法，以及一种确定流送管(flowline)的预期寿命的方法。本发明特别适于利用烃类井例如海底的烃类生产井的生产流送管来实现。

背景技术

来自流体抽取井例如水下的烃类抽取井的生产流体，典型地具有固体颗粒，诸如其中夹带的砂砾。这些颗粒对生产流体流送管的壁的撞击由于腐蚀壁而为人所知，流送管将流体携带至表面。如果未检查到这种腐蚀，那么流送管可能失效，并且将生产流体泄漏至周围的区域。

腐蚀水平将依赖于各种因素，其中最重要的因素是夹带在流体中的砂砾的数量。因此，需要能够监测流体中的砂砾水平，以评估流送管的腐蚀。

为此，已经普遍地通过侦听颗粒对管道壁的撞击，使用声波探砂器来探测砂砾。然而，这种探测器的输出没有给出流中的砂砾水平的清晰的指示，因为不是所有砂砾都将在探测器的附近产生可探测的撞击。因此，需要提供这些探测器的有效的校准。然而，由于许多的因素，由制造商进行正确的校准是困难的，例如：

·不同的砂砾类型，例如具有不同的粒度或密度；

·不同的环境，例如导致不同的声波信号衰减的水平的管道差异、或内部流体差异、或背景噪声；

·例如由于流动性和砂砾类型，而不确切地知道砂砾碰撞壁的精确的位置。

另外，上面的变量可能不仅难以预测，而且还可能在生产区域的寿命期内发生相当大的变化，使得来自探测器的测量甚至更不精确。

发明内容

本发明的目的是克服这些问题。该目的通过使用局部流动特性改进声波探砂器的操作和校准来实现。

本发明使用能够更精确地确定流送管例如流体抽取井的生产流送管中的砂砾量和引起的装备的腐蚀的方法论。

根据本发明的第一方面，提供了一种操作声波探砂器的方法，该探砂器(或称“砂砾探测器”)部署于流系统(flow system)中的流送管，探砂器具有声波传感器，并且用于依靠由声波传感器所探测的声波信号而产生电输出信号，声波信号至少部分地由流中的砂砾颗粒对物体的撞击而产生，该方法包括以下步骤：

a)估算颗粒撞击流送管的位置；以及

b)根据估算位置和探测器位置之间的距离，对输出信号进行加权。

根据本发明的第二方面，提供了一种校准声波探砂器的方法，该方法包括根据第一方面所述的方法，并且还包括以下步骤：

c)测量在某一时间周期内在探测器下游位置收集的砂砾的量；

d)基于步骤c)中所收集的砂砾的量以及在与步骤c)的时间周期相应的时间周期内的加权的输出信号，计算沿着流送管携带了的收集的砂砾量；以及

e)通过在所述时间周期内对加权的输出信号进行积分，校准探测器。

根据本发明的第三方面，提供了一种确定流送管的预期寿命的方法，该方法包括以下步骤：

i)使用根据第二方面所述的方法，校准部署于流送管的声波探砂器；

ii)使用声波探砂器，测量在某一时间周期内穿过流送管的砂砾的量；

iii)确定在流送管的某一区域的腐蚀水平；

iv)将腐蚀水平与所测量的砂砾量关联起来，以确定它们之间的关系；以及

v)将该关系应用至声波探砂器的输出。

本发明提供了各种优势，包括：

-更精确地量化了穿过流送管的砂砾量。这反过来能够用于指示危害的成形和可能迫近的流送管塌陷，以及腐蚀的精确确定。

-可更新的或接近实时的校准调整。

使用上面的信息，井操作员更好地改变操作参数，以增加装备和/或烃类储罐的寿命。

附图说明

现在将参照附图描述本发明，其中：

图1示意性地显示了根据本发明适于校准的部署于流送管的声波探砂器；并且

图2示意性地显示了包括许多流送管的井系统，流送管装备了根据本发明适于校准的声波探砂器。

具体实施方式

图1示意性地显示了部署于流送管2的声波探砂器1，其中，如箭头所示，流体流动方向是从最左端至右下端。声波探砂器1包括拾取声波信号的声波传感器3和转换器4。由传感器3接收的声波信号被供给至转换器4，该转换器4将声波信号转换成电输出信号5。这种声波探砂器1在本领域中是已知的。