本发明专利技术公开了一种高酸气井环空保护液性能评价装置，其包括：井筒模块，其包括套管、油管和油管封隔器，套管、油管和油管封隔器围合形成油套环空，井筒模块设有多个气体泄漏点、环空保护液泄漏点和多个环空保护液取样孔，套管外表面设有电加热套；环空保护液加注模块，其向井筒模块注入环空保护液；实验气体调配模块，其向井筒模块导入实验气体；以及数据采集分析模块，其与环空保护液加注模块和实验气体调配模块通信连接。本发明专利技术还公开了一种高酸气井环空保护液性能评价方法。本发明专利技术能够模拟高酸气井的工况，在此基础上研究环空保护液的防护性能及其变化规律，为实际生产提供参考和支撑，降低管柱腐蚀泄漏风险，从而避免严重事故发生。发生。发生。
【技术实现步骤摘要】
高酸气井环空保护液性能评价装置及评价方法
[0001]本专利技术涉及三高油气田安全开发
，特别涉及一种高酸气井环空保护液性能评价装置及评价方法。
技术介绍
[0002]三高油气田是指具有储量丰度高、气藏压力高、硫化氢含量高等特点的油气田，随着国内的能源需求量日益增大，为保证我国能源战略安全，我国石油勘探力度不断加强，勘探范围不断扩大，越来越多的西南、西北的三高区块进入开发范围。
[0003]由于高浓度硫化氢的存在，使三高油气田的勘探开发过程中存在着诸多重大风险。油套环空含硫化氢是指由于永久封隔器渗漏、油管接头气密封丝扣渗漏、油管点蚀而导致油管中的气体通过泄漏点进入由生产套管和油管所组成环形空间中。硫化氢泄露至油套环空，会导致油套环空硫化氢分压过高腐蚀加剧，存在造成生产套管、井下管柱、井口装置腐蚀失效风险；严重时油套串通，导致环空保护液漏失严重，无法有效保护生产套管，一旦发生硫化氢泄露将会导致极其严重的伤亡事故。
[0004]目前，油田现场主要通过加注环空保护液的措施来中和泄露的硫化氢，已达到保护生产套管、井下管柱、井口装置的目的，但随着硫化氢的持续泄露，环空保护液逐渐被污染而失去保护效应，此时需要重新加注。然而，不同工况对环空保护液的有效保护时间等性能有一定影响，这给加注时机的判断造成了一定困难，若没有及时加注可能会导致环空保护液持续与硫化氢气体反应最终由碱性变为酸性，导致油套管在酸性环境下腐蚀，长时间的话可能导致套管腐蚀穿孔，酸气外窜至地面，且这种套管泄露是无法进行修补的，只能封井，会给企业造成巨大的人员伤亡风险和经济损失；若加注时间过早会导致生产运行成本增加。因此，亟需一种能够评价环空保护液的有效防护时间等性能的装置和方法，以便为实际生产中环空保护液的使用和选择提供参考和支持，降低管柱腐蚀泄漏风险，进而避免由此导致的严重事故发生。
[0005]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的之一在于，提供一种环空保护液性能评价装置及评价方法，从而得到不同工况下环空保护液的性能，为实际生产中环空保护液的使用和选择提供参考。
[0007]为实现上述目的，根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供了一种高酸气井环空保护液性能评价装置，其包括：井筒模块，其包括套管、油管和油管封隔器，套管、油管和油管封隔器围合形成油套环空，井筒模块设有多个气体泄漏点、环空保护液泄漏点和多个环空保护液取样孔，套管外表面设有电加热套；环空保护液加注模块，其向井筒模块注入环空保护液；实验气体调配模块，其向井筒模块导入实验气体；以及数据采集分析模块，其与环空保护液加注模块和实验气体调配模块通信连接。
[0008]进一步，上述技术方案中，电加热套分为多段，电加热套的加热模式为各段等温加热或各段梯度变温加热。
[0009]进一步，上述技术方案中，油管设有井下安全阀，井下安全阀高于油管封隔器。
[0010]进一步，上述技术方案中，井下安全阀由液压泵控制开启和关闭，液压泵连接有第一泄压三通。
[0011]进一步，上述技术方案中，套管设有气体反排口和实验气体注入口，气体反排口和实验气体注入口均低于油管封隔器，气体反排口与废气处理模块相连接。
[0012]进一步，上述技术方案中，多个环空保护液取样孔均匀分布在套管的外壁上。
[0013]进一步，上述技术方案中，多个气体泄漏点分别设置在油管和油管封隔器上。
[0014]进一步，上述技术方案中，环空保护液泄漏点设置在套管上，环空保护液泄漏点连接平流泵和废液箱。
[0015]进一步，上述技术方案中，实验气体调配模块包括稳压储气罐、硫化氢气瓶和二氧化碳气瓶，稳压储气罐、硫化氢气瓶和二氧化碳气瓶同时通过增压泵，形成实验气体。
[0016]进一步，上述技术方案中，稳压储气罐的上游设有空气压缩机；稳压储气罐、二氧化碳气瓶和硫化氢气瓶均设有减压阀。
[0017]进一步，上述技术方案中，稳压储气罐、硫化氢气瓶和二氧化碳气瓶与增压泵之间分别设有气体流量计。
[0018]进一步，上述技术方案中，增压泵设有截止阀和第二泄压三通。
[0019]进一步，上述技术方案中，高酸气井环空保护液性能评价装置还包括井口模块，其包括井口采气树、井口防喷闸板和井口回压阀，井口回压阀与废气处理模块相连接。
[0020]进一步，上述技术方案中，环空保护液加注模块包括：水箱，其容纳环空保护液；注入泵，其连接在水箱和套管之间；以及环空保护液液位仪，其监测套管中的环空保护液的液位。
[0021]进一步，上述技术方案中，高酸气井环空保护液性能评价装置还包括废气处理模块。
[0022]进一步，上述技术方案中，高酸气井环空保护液性能评价装置还包括多个定点压力计，其分别设置在气体注入口、油管入口、多个气体泄漏点、环空保护液泄漏点和井口处。
[0023]根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供了一种利用如上述技术方案中任意一项的高酸气井环空保护液性能评价装置的评价方法，该评价方法至少包括如下步骤：根据目标工区的实际条件，确定实验工艺参数；使油套环空充满环空保护液；对电加热套进行预热；根据实验工艺参数，调节实验气体调配模块得到实验气体，将实验气体注入井筒模块；打开预设的气体泄漏点、环空保护液泄漏点；按照预设的时间间隔，从多个环空保护液取样孔取样并检测每份样品的pH值；当所检测的每份样品的pH值都小于9时，结束取样和检测步骤。
[0024]进一步，上述技术方案中，结束取样和检测步骤之后还包括步骤：排出油套环空中的实验气体和环空保护液。
[0025]进一步，上述技术方案中，当从环空保护液取样孔取样的样品为气体时，检测样品的硫化氢含量。
[0026]进一步，上述技术方案中，将实验气体注入井筒模块的步骤之前还包括步骤：调节井口压力至预设压力值。
[0027]进一步，上述技术方案中，实验工艺参数包括环空保护液组分、实验气体组分、目标工区的地层温度、井口压力、泄漏点位置和泄漏速率。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0029]1.本专利技术能够模拟高酸气井的工况，在此基础上研究环空保护液的防护性能及其变化规律，为实际生产提供参考和支撑，降低由环空保护液失效造成的管柱腐蚀泄漏风险，从而避免严重事故发生。
[0030]2.本专利技术能够模拟井下温度梯度、硫化氢泄漏、环空保护液渗漏、酸性气体组分、井口压力等因素，研究得到环空保护液性能在复合条件下随时间的整体变化规律。
[0031]3.通过设置多个环空保护液取样孔，能够研究油套环空中不同位置点处环空保护液的变化规律。
[0032]4.通过电加热套模拟套管不同深度的不同地层温度梯度，可用于研究油套环空中温度差异对环空保护液的防护性能的影响。
[0033]5.本专利技术可用于精确研究环空保护液本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，包括：井筒模块，其包括套管、油管和油管封隔器，所述套管、油管和油管封隔器围合形成油套环空，所述井筒模块设有多个气体泄漏点、环空保护液泄漏点和多个环空保护液取样孔，所述套管外表面设有电加热套；环空保护液加注模块，其向所述井筒模块注入环空保护液；实验气体调配模块，其向所述井筒模块导入实验气体；以及数据采集分析模块，其与所述环空保护液加注模块和所述实验气体调配模块通信连接。2.根据权利要求1所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述电加热套分为多段，所述电加热套的加热模式为各段等温加热或各段梯度变温加热。3.根据权利要求1所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述油管设有井下安全阀，所述井下安全阀高于所述油管封隔器。4.根据权利要求3所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述井下安全阀由液压泵控制开启和关闭，所述液压泵连接有第一泄压三通。5.根据权利要求1所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述套管设有气体反排口和实验气体注入口，所述气体反排口和所述实验气体注入口均低于所述油管封隔器，所述气体反排口与废气处理模块相连接。6.根据权利要求1所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述多个环空保护液取样孔均匀分布在所述套管的外壁上。7.根据权利要求1所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述多个气体泄漏点分别设置在所述油管和所述油管封隔器上。8.根据权利要求1所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述环空保护液泄漏点设置在所述套管上，所述环空保护液泄漏点连接平流泵和废液箱。9.根据权利要求1所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述实验气体调配模块包括稳压储气罐、硫化氢气瓶和二氧化碳气瓶，所述稳压储气罐、所述硫化氢气瓶和所述二氧化碳气瓶同时通过增压泵，形成所述实验气体。10.根据权利要求9所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述稳压储气罐的上游设有空气压缩机；所述稳压储气罐、所述二氧化碳气瓶和所述硫化氢气瓶均设有减压阀。11.根据权利要求9所述的高酸气井环空保护液性能评价装置，其特征在于，所述稳压储...
【专利技术属性】
技术研发人员：高凯歌，刘铭刚，李勇，逄铭玉，靳彦欣，傅建斌，商翼，夏晞冉，王雪，蒋秀，于超，花靖，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：
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