H₂S İçeren Ortamlar için Wireline Kablosu

Ekşi kuyu hizmeti için açıklanan wireline yapısında, geleneksel loglama kablosunun galvanizli çelik zırhı korozyona dayanıklı alaşımla, çıplak bakır iletkeni ise nikel kaplı bakırla değiştirilir. Diğer her şey — zıt helisli çift zırh, floropolimer yalıtım, geometri — aynı kalır.

Hidrojen sülfür içeren ortamlar çinko kaplamanın korozyonuna ve çelik telde hidrojen kaynaklı gevrekleşme veya çatlama riskine katkıda bulunabilir. Hasar her zaman dışarıdan görülmez; sonraki bir indirme veya çıkarma sırasında tel kopması alet dizisinin kaybına yol açabilir. Mekanizma ve risk, kuyu kimyası, malzeme ve gerilme koşullarıyla birlikte değerlendirilmelidir.

Eşik, geçerli standardın kapsamı içinde yorumlanmalıdır. NACE MR0175 / ISO 15156 kapsamında H için değerlendirilen₂S kısmi basınç referansı 0.05 psia (0.3 kPa) veya üzeridir; tek başına tüm malzemeler için uygunluk kararı değildir. H₂S konsantrasyonunu ppm cinsinden, kuyu dibi basıncını psi cinsinden çarpın, bir milyona bölün ve sonuç 0.05'e ulaşıyorsa ekşi servis koşullarındasınız; galvanizli zırh artık doğru malzeme değildir. Standartlar sekmesi bunu, bölenin eksik olduğu biçimde dolaşan sürümü de dâhil olmak üzere sayılarla ele alır.

Alaşım zırhı üç kalitede üretiyoruz — S75 nikel-krom, S77 nikel-demir ve MP35N kobalt-nikel-krom-molibden — 7/32″ ile 5/16″ arasında dört çapta. Referans tabloda alaşıma geçiş kopma yükünü azaltır ve ‘zırhın DC direnci’ değerini dört ila altı kat artırır. Zırh dönüş iletkeni olarak kullanıldığı için bu elektriksel fark önemlidir. Her iki etki Teknik Özellikler sekmesinde tablolaştırılmıştır.

Güncel bir akışkan analizini, kuyu dibi basıncını ve sıcaklığı gönderin — ürün yelpazemizin diğer tüm alanlarında malzeme seçimini belirleyen aynı üç değer: petrol ve gaz kablosu ürün yelpazesi. Akışkan analizi olmadan, biz dâhil hiç kimse bu kabloyu dürüstçe şartnamelendiremez.

Yapı

Üç zırh alaşımı

Demir içeriği tek seçim ölçütü değildir. H₂S ortamındaki davranış; alaşım bileşimi, metalurji, sıcaklık, klorür, pH ve gerilmeye bağlıdır. MP35N düşük demir içeriğine sahiptir, ancak bununla her koşulda diğer alaşımlardan üstün olduğu veya uygun olduğu sonucu çıkarılamaz.

Nikel kaplı iletken

Her ekşi kuyu yapısı çıplak bakır değil, nikel kaplı bakır kullanır. Bu, fazladan bir güvence değildir. Bir wireline kablosunun yalıtımı, kullanım ömrü boyunca zırhtan kaynaklanan ezilme hasarı alır ve ekşi bir kuyudaki tek bir yalıtım açıklığı çıplak bakırı şuna maruz bırakır: H₂S etkisi suyla dolan uzunluğun tamamı boyunca oluşur — tek bir noktada değil. Nikel kaplama, bunu fark etmek için zaman kazandırır.

Yalıtım

Listelenen ekşi kuyu yapılarında 260 °C referanslı çift katmanlı FEP/ETFE kullanılır: FEP dielektrik işlevi, zırha bakan ETFE katmanı ise ezilmeye karşı desteği sağlar. 260 °C'den sıcak kuyular için şu sayfaya bakın: yüksek sıcaklık wireline kablosu sayfası.

Korunan özellikler — değişen iletken

Kaynak, aynı boyuttaki galvanizli yapıyla tel sayılarının, tel çaplarının ve bitmiş OD'nin aynı olduğunu belirtir: 12 iç ve 18 dış tel, aynı büküm. Ancak tambur ve makara uyumu, kesin boyut, izin verilen yük, bükülme ve sonlandırmalarla doğrulanmalıdır — doğrudan ikame varsayılmamalıdır.

İletken bazı boyutlarda farklıdır. Dört boyutun ikisinde alaşım yapı, galvanizli yapıdan farklı iletken kullanır: 7/32″ için 16 AWG 19-telden 18 AWG 7-tele, 9/32″ için 15 AWG'den 16 AWG'ye geçilir. İletken direnci buna bağlı artar — 7/32″ için 13.1'den 22.0 Ω/km'ye. Bu fark tabloda verilmiştir; zırh kalitelerini karşılaştırırken kablonun geri kalanının aynı kaldığı varsayılmamalıdır.

Uygulamalar

Ekşi gaz ve petrol kuyuları ile CO₂ bakımından zengin kuyular; farklı korozyon mekanizmaları benzer kablo kaybı riskleri yaratabilir.

Alaşım zırhın çözmediği konular

Sıcaklık anma değerini yükseltmez — bu, yalıtımın işidir. Kabloyu daha güçlü yapmaz; daha zayıf yapar. Ve ekşi bir seferden sonra kabloyu yıkama ve muayene etme ihtiyacını ortadan kaldırmaz.

Teknik özellikler

Boyuta göre alaşım zırhlı yapılar

Tüm yapılar: FEP/ETFE yalıtım, 260 °C, en az 457 MΩ·km yalıtım direnci, o kesitteki galvanizli kabloyla aynı dış çap ve aynı minimum makara çapı.

Değişimin etkisi, ilk bölüm: dayanım

İlk ekşi kuyu işleminden önce alet dizisinin yük hesabını yeniden yapın. 9/32″ üzerindeki yüzde 18'lik bir dayanım kaybı güvenlik katsayısı tarafından karşılanmaz — o kaybın kendisi güvenlik katsayısıdır.

Değişimin etkisi, ikinci bölüm: zırh dönüş iletkenidir

Listelenen alaşım zırhın DC direnci galvanizli çeliğin dört ila altı katıdır; açıklanan tek iletkenli kabloda zırh dönüş akımını taşır. Zırh elektrik devresinin bir elemanıdır; telemetri ve güç hesabında direnci önceden dikkate alınmalıdır.

5,000 m uzunlukta 1/4″ kablo için örnek: döngü direnci, iletken ve zırh dirençlerinin toplamıdır:

Aynı alet akımında üç kat döngü direnci, üç kat direnç kaynaklı gerilim düşümü demektir. Siparişten önce yüzey güç kaynağının gerilim payını ve telemetri bütçesini kontrol edin — galvanizli kabloda çalışan alet, aynı kablonun alaşım versiyonunda yetersiz beslenebilir.

Standartlar ve seçim

Standart bağlamında eşik

NACE MR0175 / ISO 15156 kapsamında H için değerlendirilen₂Gaz fazında 0.05 psia (0.3 kPa) veya daha yüksek S kısmi basıncı; uygulanabilir standart kapsamıyla birlikte değerlendirilir. Kısmi basınç, konsantrasyon kesri ile toplam mutlak basıncın çarpımıdır:

Hesaplama örneği

4,000 psi mutlak basınçta, 50 ppm H içeren bir kuyu₂S: (50 ÷ 1,000,000) × 4,000 = 0.20 psia. Eşiğin dört katı — alaşımlı zırh. Aynı 50 ppm, 500 psi'lik bir kuyuda 0.025 psia verir; bu, eşiğin altındadır ve uygun greslemeyle galvanizli zırh savunulabilir. Konsantrasyon tek başına yeterli değildir; kısmi basınç için mutlak basınçla birlikte değerlendirilir.

Kuralın eksik aktarılan sürümüne ilişkin uyarı

Sahada “ppm × psi ≥ 0.05 ise galvanizliden kaçının” şeklinde bir kural dolaşır. Doğrudan uygulandığında bir milyon kat hatalıdır — 1 ppm ve 1 psi bile koşulu sağlar. Eksik adım ÷ 1,000,000 eklendiğinde ppm doğru konsantrasyon kesrine çevrilir. Bu, kısmi basınç hesabını düzeltir; tek başına standardın bütün malzeme seçim koşullarını karşılamaz.

CO₂

İlgili saha referansı CO₂ kesre çevrilmiş yüzde × psi cinsinden kuyu dibi mutlak basıncı; sonuç yaklaşık 130 psia CO₂ kısmi basıncına ilişkindir. CO₂ korozyonu genel metal kaybını içerebilir — diğer korozyon biçimleri de oluşabilir. Bunun daha az tehlikeli veya öngörülebilir olduğu varsayılmamalı, kuyu kimyası ve çalışma koşulları incelenmelidir.

Standartlar

Sık sorulanlar

Hangi kalite gerekir — S75, S77 veya MP35N?

Orta düzey ekşi ortam ve CO için S75 referansı₂. Daha ağır sıvı koşulları için S77; ağır koşullarla birlikte yüksek yükte MP35N değerlendirilebilir ve ağır alet dizisi için gerekli dayanım doğrulanmalıdır. Bu referanslar otomatik kalite seçimi değildir; kuyu kimyası, sıcaklık, yük, maruziyet ve gerekli çalışma ömrü birlikte değerlendirilmelidir.

Galvanizli kabloyu daha fazla yağlayarak kullanmaya devam edebilir miyim?

NACE eşiğinin altında, iyice kullanılmış bir hatta koruyucu gres meşru bir uygulamadır. Eşiğin üzerinde gres zaman kazandırır, başka bir şey değil. Arıza biçimi yüzey pası değil, telin içindeki hidrojen gevrekleşmesidir ve gres telin içine ulaşmaz.

Alaşım kablomun sinyali neden kötüleşti?

Daha yüksek döngü direnci olası bir etkendir — kesin neden ölçümle doğrulanmalıdır. Referans alaşım zırhın direnci galvanizlinin dört ila altı katıdır ve tek iletkenli yapıda zırh dönüş yoludur. Teknik Özellikler sekmesindeki döngü direnci tablosuna bakın.

Ekşi kuyu işleminden sonra farklı bakım gerekir mi?

Yıkayın. Alaşımlı zırh saldırıya direnir ama ona karşı bağışık değildir ve seferler arasında zırh boşluklarında kalan kuyu akışkanı en kötü durumdur. Yıkayın, kurutun ve muayene edin — aynı disiplin şu kablo için de geçerlidir: geleneksel tek iletkenli wireline kablosu ; ekşi ortamın gerektirdiği özenle uygulanmalıdır.

Teklif için hangi bilgiler gerekli?

H içeren güncel sıvı analizi₂S ve CO₂ ppm veya yüzde cinsinden; kuyu dibi basıncı, kuyu dibi sıcaklığı, derinlik ve alet dizisi ağırlığı. Nihai ekşi kuyu kablosu seçimi için sıvı analizi gereklidir.