油气田在线腐蚀监测技术

1、华中科技大学,2007 1-32 图7.腐蚀挂片装置 华中科技大学,2007 2-32 华中科技大学,2007 3-32 )( expexp 00 ca corr EEEE ii （1） 华中科技大学,2007 4-32 050001000015000 -10000 -5000 0 5000 Z(Ohm.cm2) Z(Ohm.cm2) R s R p C f 交流阻抗谱 等效电路 华中科技大学,2007 5-32 华中科技大学,2007 6-32 华中科技大学,2007 7-32 n i i xx n Var 1 2 )( 1 局部腐蚀指数局部腐蚀指数LI(localization index

2、)LI(localization index)来判断腐蚀发生来判断腐蚀发生 形式及程度，并认为如果形式及程度，并认为如果LILI在在1010-3 -3数量级，表明体系可 数量级，表明体系可 能发生了均匀腐蚀；如果能发生了均匀腐蚀；如果LILI接近于接近于1 1，则是局部腐蚀。，则是局部腐蚀。 不过近来发现，不过近来发现，LILI指数并不能反映局部腐蚀情况，它只指数并不能反映局部腐蚀情况，它只 反映了两个反映了两个“相同相同”工作电极之间腐蚀动力学的差异程工作电极之间腐蚀动力学的差异程 度。由于噪声电流在零点附近的缓慢漂移，会使度。由于噪声电流在零点附近的缓慢漂移，会使LILI值等值等 于于1

3、1，尽管此时发生的是典型的均匀腐蚀。，尽管此时发生的是典型的均匀腐蚀。 n i i x n RMS 1 2 1 RMS i i LI 华中科技大学,2007 8-32 2/1 )( )( )( )( )( fI fE fI fE fR PSD PSD FFT FFT sn )( 0 0 fRR sn f snlim 谱噪声电阻，即对谱噪声电阻，即对“相同相同”电极体系的电位和电流同电极体系的电位和电流同 时采样，经时采样，经FFT变换成变换成PSD后，用相同频率下的电位后，用相同频率下的电位 PSD除以电流除以电流PSD。 n谱噪声电阻Rsn(f)和极限谱噪声电阻Rsn(0) ( )/ ( )

4、 n RVI 华中科技大学,2007 9-32 华中科技大学,2007 10-32 华中科技大学,2007 11-32 华中科技大学,2007 12-32 华中科技大学,2007 13-32 v电阻探针测试装置电阻探针测试装置采用典型的四线制测量法。以期提高采用典型的四线制测量法。以期提高 测量电阻（尤其是低阻）的准确度。程控恒流源、程控测量电阻（尤其是低阻）的准确度。程控恒流源、程控 前置放大器、前置放大器、1624bit A/D转换器构成了测量电路的主体转换器构成了测量电路的主体 。中央控制单元。中央控制单元(C8051f020)通过控制恒流源给外部参考通过控制恒流源给外部参考 电阻电阻R

5、c和待测电阻和待测电阻Rx施加一个恒定、高精度的电流，然施加一个恒定、高精度的电流，然 后，将所获得的数据（包括测试电压、当前的测试电流后，将所获得的数据（包括测试电压、当前的测试电流 等）进行处理，得到实际参考电阻和被测电阻值，然后等）进行处理，得到实际参考电阻和被测电阻值，然后 ，测量的电流示意图如下图所示，电阻探针的实物照片，测量的电流示意图如下图所示，电阻探针的实物照片 见下页。见下页。 图图1. 1.电阻探针内部结构示意图电阻探针内部结构示意图 华中科技大学,2007 14-32 图1. 电阻探针的外观及内部示意图 i F E D C B A 华中科技大学,2007 15-32 2

6、, 22 ( )/( )() xxrr x r xrrx LLLr BTT rrLr ,2,1 21 ()( ) x rx r corr CC BtBt r tt 华中科技大学,2007 16-32 华中科技大学,2007 17-32 华中科技大学,2007 18-32 A /D 为此，华中科技大学与长庆油田油气院合作，开发了一种为此，华中科技大学与长庆油田油气院合作，开发了一种 全新的电阻探针腐蚀监测仪器全新的电阻探针腐蚀监测仪器ER400ER400，该仪器采用交流，该仪器采用交流 方波进行测量，通过电流的换向测量来补偿节点温差电方波进行测量，通过电流的换向测量来补偿节点温差电 势的漂移，如

7、下图所示。势的漂移，如下图所示。 华中科技大学,2007 19-32 华中科技大学,2007 20-32 华中科技大学,2007 21-32 华中科技大学,2007 22-32 华中科技大学,2007 23-32 华中科技大学,2007 24-32 华中科技大学,2007 25-32 华中科技大学,2007 26-32 华中科技大学,2007 27-32 华中科技大学,2007 28-32 v监控中心是整个监控系统的大脑,集中管理和 指挥整个监控系统的运行。 v监控中心的主要硬件设备有计算机、通讯主 台、打印机等必需的设备。 v计算机用来运行数据采集子系统(常称作上位 机软件)和数据库管理子系统, 并可根据数据是 否出现异常进行报警、并调