|
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЛЕКСА ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКИХ МЕТОДОВ
ПРИ ОБСЛЕДОВАНИИ ГАЗО– И НЕФТЕПРОВОДОВ
Задачи исследования
• измерение защитных потенциалов системы катодной защиты трубопроводов;
• поиск локальных дефектов и интегральная оценка качества электроизоляции протяженных участков подземных трубопроводов;
• трассирование трубопроводов и определение глубины их залегания; определение наличия гальванического контакта подземных трубопроводов в местах их пересечения;
• определение силы и направлений защитных токов установок катодной защиты в разветвленных цепях;
• изучение геоэлектрических разрезов по трассам трубопроводов и анодным заземлениям.
Методика исследований
Для решения задач вышеперечисленных задач предполагается использовать комплекс методов основаный на использовании электрометрической аппаратуры «ЭРА», и включающий в себя:
• метод измерения защитных потенциалов (с омической составляющей) на стационарных контрольно–измерительных пунктах и между ними;
• метод измерения поляризационных потенциалов трубопровода на стационарных контрольно–измерительных пунктах с помощью датчиков электрохими-
ческого потенциала;
• метод трассирования трубопровода по магнитному полю основной гармоники защитных токов (100 Гц);
• метод поперечного градиента электрического поля основной гармоники защитных токов (100 Гц);
• метод бесконтактного определения (по магнитному полю) силы и направле-ния постоянного защитного тока трубопровода;
• метод интегральной оценки переходного электрического сопротивления трубопровода;
• метод естественного электрического поля;
• метод заряда;
• метод сопротивлений (профилирование и зондирование).
Измерительная аппаратура
В качестве базовой электроразведочной станции используется универсальная аппаратура «ERA–MAX», имеющая следующие характеристики:
Используемые частоты (Гц): 0,61; 1,22; 2,44; 4,88, 50, 100, 625; 1250; 2500 и постоянный ток; Автоматическая компенсация ЭДС поляризации приемных электродов. Контроль качества заземлений электродов; Определение «знака»
входного напряжения 1,22; 2,44; 4,88 Гц; Измерительные устройства метода сопротивлений без заземлений — активные приемные электроды, воздушная телескопическая антенна, стелющиеся приемные и питающие линии; Высокое выходное напряжение генераторов (до 500–1000 В), стабилизированные выходные токи генераторов от 0.5 до 100 мА при выходной мощности до (20–40) Вт; Аналоговая и цифровая обработка сигнала; Память на 8000 отсчетов (или 30000 отсчетов в режиме непрерывной записи); Интерфейс RS–232; Просмотр профилей и пикетов на дисплее прибора; Регистрация времени и даты записи каждого пикета; Режим непрерывной записи (мониторинга); Матричный жидкокристаллический индикатор; Работа в широкой / узкой полосе пропускания (быстрый / медленный отсчет); Определение знака фазы входного напряжения; Встроенный никель–металл–гидридный аккумулятор 1800 мАч (возможна простая замена на батареи «АА»). Встроенное зарядное устройство; Различные входные приемные устройства: заземленные приемные электроды; активные электроды; воздушная электрическая антенна; стелющаяся приемная линия; магнитная антенна — феррозонд; индукционная магнитная антенна.
Основными преимуществами «ERA–MAX» являются
• высокая чувствительность и помехоустойчивость электрометрической аппаратуры «ЭРА», не имеющей зарубежных аналогов по ряду своих характеристик;
• возможность бесконтактных измерений защитных токов и электрических полей на участках с поверхностным покровом, исключающим или существенно
затрудняющим заземление приемных электродов (асфальтовое покрытие улиц и автотрасс, сухие пески, снежно–ледовое покрытие);
• универсальность многоцелевой аппаратуры «ЭРА» по условиям применения и решаемым задачам — инженерные изыскания; обследование трубопроводов, шоссейных и железных дорог, гидротехнических сооружений; экология; обследование фундаментов зданий и подземных сетей городского хозяйства;
• невысокая стоимость аппаратурного обеспечения.
Варианты представления полевых материалов
На рис. 19 показан пример обнаружения методом поперечного электрическо-го градиента обширного участка повреждённой изоляции магистрального нефтепровода Омск–Туймазы.
Рис. 19 ОБНАРУЖЕНИЕ ДЕФЕКТА ИЗОЛЯЦИИ
На рис. 20 показан пример выделения с помощью метода естественного поля участка промыслового трубопровода с нарушенной электроизоляцией и интенсивным коррозионным процессом (Ромашкинское месторождение нефти; Татарстан).
Рис. 20 ОБНАРУЖЕНИЕ КОРРОЗИОН-НОГО ПОВРЕЖДЕНИЯ
На рис. 21 приведен пример использования метода заряда для поиска скрытой утечки промыслового трубопровода (Ромашкинское месторождение нефти; Татарстан). Место вытекания водонефтяного рассола определяется на карте изолиний электрических потенциалов по существенному расширению области максимальных значений потенциалов.
Рис. 21 ВЫЯВЛЕНИЕ УТЕЧЕК ПРОМЫСЛОВОГО ТРУБОПРОВОДА
На рис. 22 приведен пример обнаружения с помощью метода заряда гальванических контактов между трубопроводами в точках 1, 2, 3 их пересечения
(Ромашкинское месторождение нефти; Татарстан). На рис. 22а изображена схема участка детальной съёмки. На рис. 22б приведён график измерений магнитного поля заряда по линии АА’. Помимо основного максимума магнитного поля (над заряженным трубопроводом) на графике отчётливо проявлены дополнительные максимумы над соседними трубопроводами. Последнее указывает на наличие гальванического контакта между трубами. С помощью предлагаемой технологии за 10 дней было обследовано
5 км
нефтепромысловых трубопроводов. В 12 точках пересечения трубопроводов установлено наличие гальванического контакта труб. Вскрытие этих пересечений подтвердило геофизические данные и показало сильное коррозионное разрушения труб в местах их контакта. Последующие работы по восстановлению электроизоляции труб позволили существенно повысить эффективность антикоррозионной защиты трубопроводов.
Рис. 22 ОБНАРУЖЕНИЕ ГАЛЬВАНИЧЕСКОГО КОНТАКТА МЕЖДУ ВОДОПРОВОДАМИ
На рис. 23 показаны результаты трассирования трубопроводов на участке распределительного узла магистрального газопровода Санкт–Петербург — Вы-борг.
Рис. 23 ТРАССИРОВАНИЕ ТРУБОПРОВОДОВ
Возбуждение электромагнитного поля на участке работ было произведено без подключения к трубопроводам, т. к. из–за утраченной технической документации положение трубопроводов было неизвестно. По этой же причине наблюдения с магнитной антенной были выполнены для двух ортогональных (X и Y) составляющих магнитного поля. Обработка и визуализация наблюденных данных позволила получить четкую картину расположения трубопроводов.
|
