RU2575143C1 - Method to detect thickness of salt deposit contaminated with radionuclides of natural origin, on inner surfaces of pipelines of oil and gas production marine platforms - Google Patents
Method to detect thickness of salt deposit contaminated with radionuclides of natural origin, on inner surfaces of pipelines of oil and gas production marine platforms Download PDFInfo
- Publication number
- RU2575143C1 RU2575143C1 RU2014137519/28A RU2014137519A RU2575143C1 RU 2575143 C1 RU2575143 C1 RU 2575143C1 RU 2014137519/28 A RU2014137519/28 A RU 2014137519/28A RU 2014137519 A RU2014137519 A RU 2014137519A RU 2575143 C1 RU2575143 C1 RU 2575143C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipeline
- gamma
- gamma radiation
- source
- thickness
- Prior art date
Links
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 title claims abstract description 73
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 title claims abstract description 73
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 claims description 9
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 6
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 claims description 5
- BKVIYDNLLOSFOA-RNFDNDRNSA-N thallium-208 Chemical compound [208Tl] BKVIYDNLLOSFOA-RNFDNDRNSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000002285 radioactive Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 125000004429 atoms Chemical group 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004164 analytical calibration Methods 0.000 description 1
- 238000011088 calibration curve Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004980 dosimetry Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000941 radioactive substance Substances 0.000 description 1
- 239000002901 radioactive waste Substances 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к технике радиометрических измерений при обращении с радиоактивными веществами, а более конкретно, к способам определения толщины солевого отложения, загрязненного радионуклидами природного происхождения, образующегося при эксплуатации нефтегазодобывающих морских платформ, на внутренних поверхностях трубопроводов и оборудования.The invention relates to techniques for radiometric measurements in the handling of radioactive substances, and more specifically, to methods for determining the thickness of salt deposits contaminated with radionuclides of natural origin, formed during the operation of oil and gas offshore platforms, on the internal surfaces of pipelines and equipment.
Поскольку солевые отложения приводят к сужению проходных сечений эксплуатационных колонн насосно-компрессорных труб (НКТ) и, как следствие, к снижению дебита эксплуатационных скважин, то требуется удаление солеотложения в первую очередь из колонн НКТ и уже далее из трубопроводов и оборудования морских нефтегазодобывающих платформ. Кроме того, солевое отложение может содержать природные радионуклиды в количествах, превышающих допустимые значения удельной активности, что позволяет продукты солеотложения после удаления отнести к радиоактивным отходам.Since salt deposits lead to a narrowing of the bore sections of the production tubing string (tubing) and, consequently, to a decrease in the production rate of the production wells, it is necessary to remove scaling primarily from the tubing string and from the pipelines and equipment of offshore oil and gas platforms. In addition, salt deposition may contain natural radionuclides in amounts exceeding the allowable values of specific activity, which allows the products of salt deposition after removal to be attributed to radioactive waste.
Известны радиометрические способы для определения дефектов разнообразных материалов, таких, как трещины, раковины или включения инородного материала в промышленные изделия [1]. У этих способов есть существенные недостатки: аппаратура для гамма-дефектоскопии имеет достаточно большие габариты, поскольку использование мощных источников гамма-излучения требует крупногабаритной биологической защиты, что существенно затрудняет их использование на морских платформах.Known radiometric methods for determining the defects of a variety of materials, such as cracks, shells or the inclusion of foreign material in industrial products [1]. These methods have significant drawbacks: gamma-ray detector equipment has rather large dimensions, since the use of powerful sources of gamma radiation requires large-sized biological protection, which significantly complicates their use on offshore platforms.
Кроме того, гамма-дефектоскопы не предназначены для определения толщины солевого отложения внутри трубопроводов и оборудования. Использование гамма-дефектоскопов для этих целей требует разработки новых методов измерений, дополнительной аппаратуры и новых методик обработки показаний гамма-дефектоскопа. Все это приводит к достаточно высоким дополнительным затратам.In addition, gamma-ray flaw detectors are not designed to determine the thickness of salt deposits inside pipelines and equipment. The use of gamma flaw detectors for these purposes requires the development of new measurement methods, additional equipment and new techniques for processing the readings of a gamma flaw detector. All this leads to a fairly high additional cost.
Существуют способы определения толщины отложений на внутренней поверхности трубопроводов с помощью измерения температурных характеристик на поверхности трубопровода. В частности, к такому способу можно отнести способ определения величины отложений на внутренней поверхности трубопровода [2], предполагающий измерение температуры поверхности трубопровода посредством его импульсного нагрева, определение изменения температуры на различных расстояниях от источника тепла с последующим расчетом толщины отложения.There are methods for determining the thickness of deposits on the inner surface of pipelines by measuring the temperature characteristics on the surface of the pipeline. In particular, this method includes the method of determining the value of deposits on the inner surface of the pipeline [2], which involves measuring the temperature of the surface of the pipeline by pulse heating, determining the temperature change at various distances from the heat source with the subsequent calculation of the thickness of the deposit.
Недостатком данного способа определения толщины отложений на внутренних поверхностях трубопроводов является то, что данный способ не пригоден:The disadvantage of this method of determining the thickness of deposits on the inner surfaces of pipelines is that this method is not suitable:
а) для определения в трубопроводе толщины солевого отложения, имеющего толщину от сотен мкм до десятков мм (и более);a) to determine in the pipeline the thickness of the salt deposits having a thickness of hundreds of microns to tens of mm (or more);
б) для контроля трубопровода с солевым отложением, загрязненным радионуклидами природного происхождения.b) for monitoring a pipeline with salt deposits contaminated with radionuclides of natural origin.
Помимо этого существует способ определения толщины солеотложения [3] путем измерения сопротивления цепи постоянного тока при наличии и отсутствии солевого отложения в трубопроводе и по измеренной величине общего сопротивления последующее вычисление толщины солевого отложения.In addition, there is a method for determining the thickness of scaling [3] by measuring the resistance of the direct current circuit in the presence and absence of salt deposition in the pipeline and from the measured value of the total resistance, the subsequent calculation of the thickness of the salt deposition.
К недостатку этого способа можно отнести то, что данный способ требует нарушения целостности трубопровода перфорацией в нем отверстия для определения толщины солевого отложения, а также не позволяет оценивать распределение толщины солевого отложения вдоль контролируемого трубопровода.The disadvantage of this method can be attributed to the fact that this method requires violating the integrity of the pipeline by perforating holes in it to determine the thickness of the salt deposit, and also does not allow to evaluate the distribution of the thickness of the salt deposit along the controlled pipeline.
Кроме того, измерением общего сопротивления в трубопроводе невозможно осуществлять контроль трубопроводов, загрязненных радионуклидами природного происхождения.In addition, it is not possible to monitor pipelines contaminated with radionuclides of natural origin by measuring the total resistance in a pipeline.
Известен также способ определения толщины солевого отложения на внутренней поверхности трубопроводов или оборудования морских платформ с использованием методов спектрометрии и дозиметрии гамма-излучения [4], принятый за прототип, при реализации которого:There is also a method of determining the thickness of salt deposition on the inner surface of pipelines or equipment of offshore platforms using methods of spectrometry and dosimetry of gamma radiation [4], adopted as a prototype, the implementation of which:
- отбирают пробу солевого отложения на исследуемом участке трубы путем демонтажа участка трубы;- take a sample of salt deposition in the studied pipe section by dismantling the pipe section;
- измеряют удельную активность радионуклидов в отобранной пробе солевого отложения;- measure the specific activity of radionuclides in the selected sample of salt deposition;
- вычисляют калибровочную зависимость мощности гамма-излучения солевого отложения от его толщины, при этом распределение солевого отложения по трубе принимают равномерным;- calculate the calibration dependence of the power of gamma radiation of salt deposition on its thickness, while the distribution of salt deposition in the pipe is taken uniform;
- проводят измерение фоновой мощности дозы гамма-излучения на исследуемом участке трубы при отсутствии солевого отложения (дозиметрическим оборудованием) перед началом эксплуатации;- measure the background dose rate of gamma radiation in the studied section of the pipe in the absence of salt deposition (dosimetric equipment) before starting operation;
- проводят измерение мощности дозы гамма-излучения на исследуемом участке трубы с солевым отложением;- measure the dose rate of gamma radiation in the studied section of the pipe with salt deposition;
- рассчитывают мощность дозы гамма-излучения солевого отложения на исследуемом участке трубы путем вычитания фоновой мощности дозы гамма-излучения при отсутствии солевого отложения из мощности дозы гамма-излучения с солевым отложением;- calculate the dose rate of gamma radiation of salt deposition in the studied pipe section by subtracting the background dose rate of gamma radiation in the absence of salt deposition from the dose rate of gamma radiation with salt deposition;
- определяют толщину солевого отложения на исследуемом участке трубы по рассчитанной мощности дозы гамма-излучения солевого отложения и полученной калибровочной зависимости.- determine the thickness of the salt deposition in the studied section of the pipe by the calculated dose rate of gamma radiation of the salt deposition and the obtained calibration dependence.
К недостаткам прототипа - способа для определения толщины солевого отложения на внутренних поверхностях трубопроводов морских нефтегазодобывающих платформ, можно отнести:The disadvantages of the prototype - a method for determining the thickness of salt deposition on the inner surfaces of the pipelines of offshore oil and gas platforms, include:
- сложность выполнения, обусловленная необходимостью разборки исследуемого участка трубопровода и включения в него специальных средств отбора пробы, что приводит к остановке технологического процесса добычи нефти и соответственно большим затратам;- the complexity of the implementation, due to the need to disassemble the investigated section of the pipeline and the inclusion of special sampling tools in it, which leads to a halt in the technological process of oil production and, accordingly, large costs;
- невозможность определения толщины солевого отложения с малым содержанием (или отсутствием) в них радионуклидов природного происхождения;- the impossibility of determining the thickness of the salt deposits with a low content (or absence) in them of radionuclides of natural origin;
- отсутствие экранирования дозиметрического датчика от фонового гамма-излучения, что приводит к значительному увеличению погрешности определения толщины солевого отложения и в пределе невозможности получения результата измерения;- the lack of screening of the dosimetric sensor from the background gamma radiation, which leads to a significant increase in the error in determining the thickness of the salt deposition and in the limit of the impossibility of obtaining the measurement result;
- низкую точность определения толщины солевого отложения по причине значительной погрешности при измерении гамма-излучения, а также погрешности из-за неравномерности распределения источников гамма-излучения солевого отложения внутри трубопровода.- low accuracy in determining the thickness of salt deposition due to a significant error in the measurement of gamma radiation, as well as an error due to the uneven distribution of sources of gamma radiation of salt deposition within the pipeline.
Задачей предлагаемого способа является повышение точности определения толщины солевого отложения на внутренней поверхности трубопровода, загрязненного радионуклидами природного происхождения, обеспечение контроля состояния трубопровода без отбора проб и без остановки технологического процесса добычи нефти, обеспечение возможности применения способа для нерадиоактивного солевого отложения.The objective of the proposed method is to increase the accuracy of determining the thickness of salt deposition on the inner surface of a pipeline contaminated with radionuclides of natural origin, to ensure monitoring of the state of the pipeline without sampling and without stopping the oil production process, to ensure the possibility of using the method for non-radioactive salt deposition.
Поставленная задача решается предложенным способом, при котором определяют калибровочную зависимость коэффициента пропускания гамма-квантов от толщины солевого отложения в лабораторных условиях по заранее отобранным образцам трубопроводов разных моделей с солевыми отложениями разной толщины, производят измерение скорости счета импульсов от фонового гамма-излучения с помощью детектора на образце трубопровода без солевого отложения в непосредственной близости с исследуемым участком трубопровода, устанавливают источник гамма-излучения на упомянутый образец трубопровода с противоположной стороны от расположения детектора, производят измерение скорости счета импульсов суммарного фонового гамма-излучения и гамма-излучения источника на упомянутом образце трубопровода, определяют скорость счета импульсов от гамма-квантов источника, прошедших через упомянутый образец трубопровода путем вычисления разности скорости счета импульсов суммарного гамма-излучения и скорости счета импульсов фонового гамма-излучения, устанавливают детектор на исследуемый участок трубопровода и производят измерение скорости счета импульсов от фонового гамма-излучения на исследуемом участке трубопровода, устанавливают источник гамма-излучения на исследуемый участок трубопровода с противоположной стороны от детектора и производят измерение скорости счета импульсов суммарного фонового гамма-излучения и гамма-излучения источника на исследуемом участке трубопровода, определяют скорость счета импульсов от гамма-квантов источника, прошедших через исследуемый участок трубопровода путем вычисления разности скорости счета импульсов суммарного гамма-излучения и скорости счета импульсов фонового гамма-излучения на исследуемом участке трубопровода, определяют коэффициент пропускания гамма-излучения исследуемого участка трубопровода путем вычисления отношения скорости счета импульсов от гамма-квантов источника, прошедших через исследуемый участок трубопровода с солевым отложением, к скорости счета импульсов от гамма-квантов источника, прошедших через упомянутый образец трубопровода без солевого отложения, определяют толщину солевого отложения на исследуемом участке трубопровода по величине его коэффициента пропускания гамма-излучения и полученной калибровочной зависимости.The problem is solved by the proposed method, in which they determine the calibration dependence of the transmittance of gamma rays on the thickness of salt deposits in laboratory conditions using pre-selected samples of pipelines of different models with salt deposits of different thicknesses, measure the pulse count rate from the background gamma radiation using a detector on a sample of the pipeline without salt deposition in the immediate vicinity of the studied section of the pipeline, establish the source of gamma radiation reading said pipeline sample from the opposite side of the detector location, measure the pulse count rate of the total background gamma radiation and gamma radiation of the source on said pipe sample, determine the counting speed of pulses from the gamma quanta of the source passing through said pipe sample by calculating the difference pulse counting rates of the total gamma radiation and pulse counting rates of the background gamma radiation, install the detector on the studied pipe section the wiring and measure the speed of counting pulses from the background gamma radiation in the studied section of the pipeline, set the gamma radiation source to the studied section of the pipeline from the opposite side of the detector and measure the counting speed of the pulses of the total background gamma radiation and gamma radiation of the source in the studied section pipeline, determine the counting speed of pulses from gamma rays of the source, passing through the studied section of the pipeline by calculating the difference in speed counting pulses of total gamma radiation and counting speed of pulses of background gamma radiation in the studied section of the pipeline, determine the transmittance of gamma radiation of the studied section of the pipeline by calculating the ratio of the counting speed of the pulses from the gamma rays of the source passing through the studied section of the pipeline with salt deposition, to the counting rate of pulses from gamma rays of the source passing through the sample pipe without salt deposition, determine the thickness of the salt deposition and the test pipeline section on the magnitude of its transmission coefficient of gamma radiation and the resulting calibration curve.
Для повышения точности измерений в предложенном способе измерения скорости счета импульсов производят в определенном энергетическом интервале, например, в области, соответствующей максимальной энергии гамма-квантов радионуклида талий-208, испускаемого источником.To improve the accuracy of measurements in the proposed method, the measurement of the pulse counting speed is performed in a certain energy interval, for example, in the region corresponding to the maximum gamma-ray energy of the thallium-208 radionuclide emitted by the source.
Предложенный способ реализуется известным устройством, содержащим источник гамма-излучения, имеющий защиту из свинца, и радиометрическую аппаратуру, включающую блок детектирования с кольцевой свинцовой цилиндрической защитой (детектор) и пересчетный блок импульсов, снабженный таймером, позволяющий обеспечить высокую точность определения толщины солевого отложения, загрязненного радионуклидами природного происхождения, и определять толщину солевого отложения без остановки технологического процесса добычи нефти и без вскрытия трубопровода для отбора пробы.The proposed method is implemented by a known device containing a gamma radiation source having protection from lead, and radiometric equipment, including a detection unit with a ring lead cylindrical protection (detector) and a pulse conversion unit equipped with a timer, which ensures high accuracy in determining the thickness of salt deposits contaminated radionuclides of natural origin, and determine the thickness of salt deposition without stopping the technological process of oil production and without opening the pipe oprovoda for sampling.
Сущность изобретения поясняется фиг. 1, на которой представлена схема устройства, реализующего предлагаемый способ определения толщины солевого отложения на внутренней поверхности трубопровода, загрязненного радионуклидами природного происхождения.The invention is illustrated in FIG. 1, which shows a diagram of a device that implements the proposed method for determining the thickness of salt deposition on the inner surface of a pipeline contaminated with radionuclides of natural origin.
На Фиг. 1 изображены продольное сечение трубы контролируемого трубопровода 1, на внутренней поверхности которого образовалось солевое отложение 2, загрязненное радионуклидами природного происхождения, блоки и элементы устройства, размещаемые на этом трубопроводе.In FIG. 1 shows a longitudinal section of a pipe of a controlled pipeline 1, on the inner surface of which a salt deposit 2 was formed, contaminated with radionuclides of natural origin, blocks and elements of the device placed on this pipeline.
Устройство включает источник гамма-излучения 3, расположенный внутри противорадиационной защиты из свинца 4, установленный на внешней поверхности трубы трубопровода 1. В диаметральной плоскости трубопровода 1 напротив торца источника 3 с противоположной стороны на внешней поверхности трубопровода 1 установлен блок детектирования 5, который состоит из последовательно соединенных элементов: сцинтилляционного кристалла 6, фотоумножителя 7, усилителя электрических импульсов 8 и амплитудного дискриминатора импульсов 9, имеющего два порога, которые определяют выбранный энергетический интервал.The device includes a gamma radiation source 3, located inside the radiation protection shield from lead 4, mounted on the outer surface of the pipe 1. In the diametrical plane of the pipe 1 opposite the end of the source 3, on the opposite side on the outer surface of the pipe 1 there is a detection unit 5, which consists of sequentially connected elements: scintillation crystal 6, a photomultiplier 7, an electric pulse amplifier 8 and an amplitude pulse discriminator 9 having two thresholds, to which determine the selected energy interval.
В месте расположения сцинтилляционного кристалла 6 блока детектирования 5 установлена свинцовая кольцевая цилиндрическая защита 10, которая ослабляет фоновое гамма-излучение, а также служит для коллимации гамма-излучения источника 3.At the location of the scintillation crystal 6 of the detection unit 5, a lead ring cylindrical protection 10 is installed, which attenuates the background gamma radiation and also serves to collimate the gamma radiation of the source 3.
Выход амплитудного дискриминатора 9 блока детектирования 5 связан с входом пересчетного блока 11, длительность работы которого обеспечивается таймером 12. Выход пересчетного блока 11 соединен с контроллером 13 для вычисления толщины солевого отложения 2. Выход контроллера 12 по линии 14 связан с компьютером центрального поста управления и контроля морской платформы (не показан).The output of the amplitude discriminator 9 of the detection unit 5 is connected to the input of the conversion unit 11, the duration of which is provided by the timer 12. The output of the conversion unit 11 is connected to the controller 13 to calculate the thickness of the salt deposit 2. The output of the controller 12 via line 14 is connected to the computer of the central control and monitoring station offshore platform (not shown).
Реализация способа происходит следующим образом:The implementation of the method is as follows:
Источник гамма-излучения 3 испускает гамма-кванты в направлении внешней поверхности стенки трубы контролируемого трубопровода 1. Пучок гамма-квантов источника 3 проходит в направлении блока детектирования 5 через трубопровод 1 и солевое отложение 2 на внутренней поверхности рассматриваемого трубопровода. Гамма-кванты источника взаимодействуют с атомами вещества трубопровода 1 и солевого отложения 2, вследствие чего происходит выбывание из пучка части гамма-квантов. С противоположной стороны трубопровода 1 прошедший без взаимодействия с атомами солевого отложения и трубы пучок гамма-квантов попадает в блок детектирования 5 на торец его первого элемента - сцинтилляционного кристалла 6, который преобразует акты взаимодействия гамма-квантов с атомами сцинтилляционного кристалла 6 в последовательность световых импульсов. Второй элемент блока детектирования - фотоумножитель 7 выполняет преобразование последовательности световых импульсов в последовательность электрических импульсов. Третий элемент блока детектирования 5 - усилитель электрических импульсов 8 обеспечивает усиление последовательности электрических импульсов для функционирования четвертого элемента блока детектирования 5 - амплитудного дискриминатора импульсов 9, который выделяет гамма-излучение источника 3 и фоновое гамма-излучение в выбранном энергетическом интервале в виде стандартизованной последовательности импульсов. С выхода амплитудного дискриминатора 9 стандартизованная последовательность импульсов регистрируется в пересчетном блоке 11 за определенное время, задаваемое таймером 12. Зарегистрированное в пересчетном блоке 11 число импульсов, деленное на время, задаваемое таймером 12, является результатом измерения скорости счета импульсов от фонового гамма-излучения или гамма-излучения источника, которое пропорционально плотности потока гамма-квантов в выбранном энергетическом интервале, прошедшего через трубопровод 1 с солевым отложением 2.The gamma-ray source 3 emits gamma-rays in the direction of the outer surface of the pipe wall of the monitored pipeline 1. The gamma-ray beam of source 3 passes in the direction of the detection unit 5 through pipeline 1 and salt deposition 2 on the inner surface of the pipeline in question. The gamma rays of the source interact with the atoms of the substance of the pipeline 1 and salt deposits 2, as a result of which some gamma rays are eliminated from the beam. On the opposite side of pipeline 1, a gamma ray beam transmitted without interaction with salt deposition atoms and a pipe enters the detection unit 5 at the end of its first element, scintillation crystal 6, which converts the interaction of gamma rays with atoms of scintillation crystal 6 into a sequence of light pulses. The second element of the detecting unit - photomultiplier 7 converts the sequence of light pulses into a sequence of electrical pulses. The third element of the detecting unit 5, an electric pulse amplifier 8, provides amplification of the sequence of electric pulses for the fourth element of the detecting unit 5, an amplitude pulse discriminator 9, which emits gamma radiation from the source 3 and the background gamma radiation in the selected energy interval in the form of a standardized pulse train. From the output of the amplitude discriminator 9, a standardized sequence of pulses is recorded in the conversion block 11 for a certain time specified by the timer 12. The number of pulses recorded in the conversion block 11 divided by the time specified by the timer 12 is the result of measuring the pulse count rate from the background gamma radiation or gamma -radiation of the source, which is proportional to the flux density of gamma rays in the selected energy interval, passed through the pipeline 1 with salt deposition 2.
Способ определения толщины солевого отложения 2 в трубопроводе 1 с использованием описанного выше устройства включает следующие операции:The method for determining the thickness of salt deposition 2 in the pipeline 1 using the device described above includes the following operations:
1) установка в блоке детектирования 5 порогов амплитудного дискриминатора 9, соответствующих границам выбранного энергетического интервала, в котором расположен пик полного поглощения энергии (фотопик) гамма-квантов источника 3. Для рассматриваемого устройства выбран энергетический интервал в области энергии гамма-квантов, равной 2.614 МэВ;1) setting in the detection unit 5 thresholds of the amplitude discriminator 9, corresponding to the boundaries of the selected energy interval, in which the peak of total energy absorption (photopeaks) of gamma-quanta of source 3 is located. For the device under consideration, the energy interval in the gamma-ray energy region equal to 2.614 MeV is selected ;
2) определение в лабораторных условиях калибровочной зависимости коэффициента пропускании гамма-излучения от толщины солевого отложения для заранее отобранного образца трубопровода, соответствующего контролируемому трубопроводу, при наличии в нем скважинной продукции в виде К=f(h). Ввод калибровочной зависимости К=f(h) в память контроллера 13;2) determination in laboratory conditions of the calibration dependence of the transmission coefficient of gamma radiation on the thickness of salt deposits for a pre-selected sample of the pipeline corresponding to the controlled pipeline, if there is a borehole product in the form K = f (h). Entering the calibration dependence K = f (h) in the memory of the controller 13;
3) измерение с использованием отрезка чистой трубы без отложения, соответствующей по своим параметрам трубе, которую необходимо контролировать (либо, например, до начала эксплуатации, когда в трубопроводе 1 нет солевых отложений) скорости счета импульсов фонового гамма-излучения окружающей среды nф1 и измерение скорости счета импульсов от гамма-излучения при наличии источника nи1. Передача измеренных величин скорости счета nф1 и nи1 в память контроллера 13 для вычисления их разности nист1= nи1-nф1 и запоминания;3) measurement using a clean pipe segment without deposits, corresponding in its parameters to the pipe that needs to be controlled (or, for example, before operation, when there is no salt deposits in pipeline 1), the pulse count rate of ambient gamma radiation of the environment n f1 and measurement the count rate of pulses from gamma radiation in the presence of a source n and 1 . Transferring the measured values of the counting speed n f1 and n and 1 to the memory of the controller 13 to calculate their difference n source1 = n and 1 -n f1 and remembering;
4) монтаж и подготовка устройства на контролируемом трубопроводе 1 для измерений в процессе эксплуатации;4) installation and preparation of the device on a controlled pipeline 1 for measurements during operation;
5) измерение в процессе эксплуатации скорости счета импульсов от гамма-излучения источника 3 при возможном наличии в трубопроводе солевого отложения nи2. Передача измеренной величины nи2 в память контроллера 13;5) measurement during operation of the count rate of pulses from gamma radiation of source 3 with the possible presence of salt deposits n and 2 in the pipeline. Transferring the measured value n and 2 to the memory of the controller 13;
6) измерение скорости счета импульсов фонового гамма-излучения окружающей среды nф2 при возможном наличии в трубе солевого отложения (в отсутствие источника 3). Передача измеренной величины nф2 в память контроллера 13;6) measurement of the count rate of the pulses of the background gamma radiation of the environment n f2 with the possible presence of salt deposition in the pipe (in the absence of source 3). Transferring the measured value n f2 to the memory of the controller 13;
7) вычисление контроллером 13 разности nист2=nи2-nф2 и запоминание в памяти;7) calculation by the controller 13 of the difference n source2 = n and 2 -n f2 and storing in memory;
8) вычисление на основе результатов выполненных измерений и запоминание контроллером 13 величины коэффициента пропускания гамма-излучения Кх в виде отношения:8) calculation based on the results of measurements and storing the controller 13 of the transmission coefficient of gamma radiation K x in the form of a ratio:
9) определение толщины солевого отложения hx в трубопроводе 1 в соответствии с вычисленным значением величины коэффициента пропускания Кх по калибровочной зависимости коэффициента пропускания гамма-излучения К=f(h) осуществляет контроллер 13.9) determining the thickness of the salt deposition h x in the pipeline 1 in accordance with the calculated value of the transmittance K x from the calibration dependence of the transmittance of gamma radiation K = f (h) is carried out by the controller 13.
Полученные данные о толщине солевого отложения hx, загрязненного радионуклидами природного происхождения, контроллер 13 по линии связи 14 оперативно передает на центральный пост управления системы управления и контроля морской нефтегазодобывающей платформы.The data obtained on the thickness of the salt deposition h x contaminated with radionuclides of natural origin, the controller 13 via communication line 14 quickly transmits to the central control post of the control and monitoring system of the offshore oil and gas production platform.
Преимущество заявляемого способа определения толщины солевого отложения в трубопроводе по сравнению с прототипом заключается еще и в том, что предлагаемый способ и устройство, его реализующие, пригодны для определения толщины солевого отложения при отсутствии в нем радионуклидов, а также возможно определение толщины грязепарафиновых отложений в трубопроводе.The advantage of the proposed method for determining the thickness of salt deposition in the pipeline compared to the prototype lies in the fact that the proposed method and device that implements it are suitable for determining the thickness of salt deposition in the absence of radionuclides in it, and it is also possible to determine the thickness of mud-paraffin deposits in the pipeline.
Таким образом, предложенный способ для определения толщины солевого отложения позволяет повысить точность определения толщины солевого отложения на внутренней поверхности трубопровода, загрязненного радионуклидами природного происхождения, без демонтажа трубопровода и остановки технологического процесса добычи нефти, существенно расширить область возможного применения известного устройства и обеспечить возможность оперативной передачи полученных данных о толщине солевого отложения на пост управления и контроля нефтегазодобывающей морской платформы.Thus, the proposed method for determining the thickness of the salt deposition allows to increase the accuracy of determining the thickness of the salt deposition on the inner surface of the pipeline contaminated with radionuclides of natural origin, without dismantling the pipeline and stopping the oil production process, significantly expand the scope of the possible application of the known device and enable the prompt transfer data on the thickness of salt deposition at the control and monitoring post for oil and gas production The offshore platform.
Источники информацииInformation sources
1. А.Н. Майоров, С.В. Мамиконян и др. "Радиоизотопная дефектоскопия" М.: Атомиздат, 1976, 208 стр.1. A.N. Mayorov, S.V. Mamikonyan et al. "Radioisotope defectoscopy" M .: Atomizdat, 1976, 208 pp.
2. Патент Российской Федерации. RU 2439491 С1, МПК G01B 21/02 (2006, 01), 18.06.2013 г.2. Patent of the Russian Federation. RU 2439491 C1, IPC G01B 21/02 (2006, 01), 06/18/2013
3. Патент Российской Федерации. RU 2387950 С2, МПК G01B 7/06 (2006, 01), 27.04.2010 г.3. Patent of the Russian Federation. RU 2387950 C2, IPC G01B 7/06 (2006, 01), 04/27/2010
4. С.И. Емельянов, Н.Л. Кучин, С.П. Малышев, А.Ж. Сутеева. Технология оценки интенсивности загрязненных природными радионуклидами солеотложений на внутренних поверхностях трубопроводов и оборудовании морских платформ и терминалов. Труды Крыловского государственного научного центра, вып. 77 (361), с. 120, 2013 г.4. S.I. Emelyanov, N.L. Kuchin, S.P. Malyshev, A.Zh. Suteeva. Technology for assessing the intensity of scaling contaminated with natural radionuclides on the internal surfaces of pipelines and equipment of offshore platforms and terminals. Proceedings of the Krylov State Scientific Center, vol. 77 (361), p. 120, 2013
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2575143C1 true RU2575143C1 (en) | 2016-02-10 |
Family
ID=
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111024009A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 北京君融创新科技有限公司 | System and method for measuring thickness of mica sheet |
| RU205736U1 (en) * | 2021-02-11 | 2021-08-04 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for determining the presence of scale deposits on an operating pipeline by dosimetry control |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5195117A (en) * | 1992-04-24 | 1993-03-16 | University Of Houston | Method for using secondary radiation scattering to evaluate the thickness of materials |
| RU2387950C2 (en) * | 2008-05-04 | 2010-04-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Method and device for scaling thickness determination |
| RU2487343C1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Determination of deposition thickness at inner side of pipes by eddy current method and device for its implementation |
| RU2521149C2 (en) * | 2009-01-30 | 2014-06-27 | Статойл Аса | Method and device to measure thickness of any material deposits on inner structure wall |
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5195117A (en) * | 1992-04-24 | 1993-03-16 | University Of Houston | Method for using secondary radiation scattering to evaluate the thickness of materials |
| RU2387950C2 (en) * | 2008-05-04 | 2010-04-27 | Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Дагестанский Государственный Технический Университет" (Дгту) | Method and device for scaling thickness determination |
| RU2521149C2 (en) * | 2009-01-30 | 2014-06-27 | Статойл Аса | Method and device to measure thickness of any material deposits on inner structure wall |
| RU2487343C1 (en) * | 2012-03-01 | 2013-07-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Determination of deposition thickness at inner side of pipes by eddy current method and device for its implementation |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111024009A (en) * | 2019-12-31 | 2020-04-17 | 北京君融创新科技有限公司 | System and method for measuring thickness of mica sheet |
| RU205736U1 (en) * | 2021-02-11 | 2021-08-04 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for determining the presence of scale deposits on an operating pipeline by dosimetry control |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103837558B (en) | Multielement composition and content detection device and detection method in a kind of aqueous solution based on PGNAA technology | |
| ITPD20080204A1 (en) | METHOD METHOD AND DETECTION SYSTEM OF RADON'S REMOTE ORIGINAL FRACTION PRESENT IN A MEASUREMENT SITE. | |
| US11249200B2 (en) | Radiation survey process | |
| US9958553B2 (en) | Radiation survey process | |
| JP5994169B2 (en) | Radioactive substance measuring method and measuring apparatus therefor | |
| Johansen | Gamma-ray tomography | |
| Khabaz et al. | Design and employment of a non-intrusive γ-ray densitometer for salt solutions | |
| JPS6233544B2 (en) | ||
| Askari et al. | An intelligent gamma-ray technique for determining wax thickness in pipelines | |
| RU2575143C1 (en) | Method to detect thickness of salt deposit contaminated with radionuclides of natural origin, on inner surfaces of pipelines of oil and gas production marine platforms | |
| JP6292004B2 (en) | β-ray detector | |
| Wang et al. | Monte Carlo simulation of in situ gamma-spectra recorded by NaI (Tl) detector in the marine environment | |
| JP6014388B2 (en) | Radioactive leakage water monitoring system and radioactive leakage water monitoring method | |
| RU2014151536A (en) | METHOD FOR DETERMINING PARAMETERS OF HYDRAULIC FRACTURING CRACK WITH APPLICATION OF A PULSED NEUTRON GENERATOR | |
| CN105717139A (en) | Device and method for on-line analysis of iron element content in iron ore | |
| Alton et al. | Beta particle energy spectra shift due to self-attenuation effects in environmental sources | |
| RU2624991C2 (en) | Method for detecting formation of salt sediments, contaminated with radionuclides of natural origin, on inner pump-compressor pipe column surfaces of oil-gas offshore platforms | |
| Yavar et al. | The Better Efficiency Calibration for HPGe Detector by Comparing the Single Point Gamma Sources and Multi-nuclides Gamma Source for k0-NAA Method | |
| RU2578048C1 (en) | Device for radiation density measurement | |
| Zubair et al. | Fiber optic coupled survey meter for NORM and low-level radioactivity monitoring | |
| Petryka et al. | Radioisotope method of compound flow analysis | |
| US3291997A (en) | Method and apparatus for tracing fluid flow through porous media | |
| Peyvandi et al. | Influence of temperature on the performance of gamma densitometer | |
| KR101837028B1 (en) | Radioactive contamination measuring device using complementary detector combination | |
| RU2334218C1 (en) | Submersible gamma-absorption probe |