一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，短接的中間或中間與其中一端各安裝多個套管導(dǎo)電器；管外犧牲陽極澆注在短接的管壁上，位于套管導(dǎo)電器的兩端或兩組套管導(dǎo)電器之間；管內(nèi)犧牲陽極澆注在短接的管外位于兩組管外犧牲陽極之間或一組管外犧牲陽極的另一端；絲扣位于短接的兩端；解決了目前條件下油田油井與注水井油管、套管內(nèi)壁腐蝕控制采取的犧牲陽極保護(hù)技術(shù)不能保護(hù)油管內(nèi)壁與套管內(nèi)壁的不足，拓展了油井與注水井油管與套管腐蝕控制犧牲陽極保護(hù)技術(shù)的范圍，使油套管的腐蝕控制能夠得到更全面有效的保護(hù)，降低油田生產(chǎn)過程對油套管的腐蝕損壞，為油田的可持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)效益的提高
【專利說明】一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及油田生產(chǎn)系統(tǒng)防腐【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及對油田生產(chǎn)系統(tǒng)中油井與注水井油管內(nèi)外壁與套管內(nèi)壁進(jìn)行腐蝕控制的一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]油田生產(chǎn)系統(tǒng)中，隨油田開發(fā)時間的延長，油井產(chǎn)出液含水不斷上升，由于產(chǎn)出液分離水礦化度高，含有大量的二氧化碳、硫化氫，一定量的細(xì)菌導(dǎo)致產(chǎn)出液介質(zhì)對油井油管與套管的內(nèi)壁產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕；注水井則由于其注入的污水來源于油井，污水具有與油井相同的腐蝕性，注入污水的過程中對注水井油管內(nèi)壁造成嚴(yán)重的腐蝕，同時、由于注水井環(huán)形空間是一個死水區(qū)，細(xì)菌的繁殖與增生較油井更加嚴(yán)重，導(dǎo)致注水井環(huán)形空間的水質(zhì)惡化，對油管的外壁、套管的內(nèi)壁造成嚴(yán)重的腐蝕。
[0003]目前、對油井與注水井油套管的腐蝕控制采取的犧牲陽極保護(hù)技術(shù)不能保護(hù)油井或注水井的油管內(nèi)壁，不能保護(hù)油井或注水井的套管內(nèi)壁，只能保護(hù)油管的外壁。因而、在油田生產(chǎn)過程，出現(xiàn)油管內(nèi)腐蝕導(dǎo)致油管穿孔、斷脫，套管內(nèi)壁腐蝕導(dǎo)致套管強(qiáng)度降低，套管變形與錯斷、套管穿孔，造成油井與注水井作業(yè)與大修，甚至報廢，經(jīng)濟(jì)損失重大、同時還影響油田生產(chǎn)的正常進(jìn)行，導(dǎo)致油田原油產(chǎn)量下降，經(jīng)濟(jì)效益降低等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服上述油井與注水井油套管腐蝕控制所采取的犧牲陽極保護(hù)技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，根據(jù)需要既可以保護(hù)油管的內(nèi)外壁或油管的外壁，同時可以保護(hù)套管的內(nèi)壁。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，包括短接1，套管導(dǎo)電器2，管外犧牲陽極3，絲扣4和管內(nèi)犧牲陽極5，短接I的中間或中間與其中一端各安裝多個套管導(dǎo)電器2 ;管外犧牲陽極3澆注在短接I的管壁上，位于套管導(dǎo)電器2的兩端或兩組套管導(dǎo)電器2之間；管內(nèi)犧牲陽極5澆注在短接I的管外位于兩組管外犧牲陽極3之間或一組管外犧牲陽極3的另一端；絲扣4位于短接I的兩端。
[0007]所述的短接I有兩種結(jié)構(gòu)，一種是短接I包括外壁槽Ia與內(nèi)壁槽lb，外壁槽Ia與內(nèi)壁槽Ib分別在短接I的兩端；另一種短接I包括外壁槽Ia與內(nèi)壁槽lb，短接I的兩端各設(shè)計一個外壁槽la，短接I的中間設(shè)計一個內(nèi)壁槽lb。
[0008]一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，包括短接1，套管導(dǎo)電器2，管外犧牲陽極3和絲扣4，短接I的中間或兩端各安裝多個套管導(dǎo)電器2 ;管外犧牲陽極3澆注在短接I的管壁上，位于兩組套管導(dǎo)電器2之間或I組套管導(dǎo)電器2的兩端；絲扣4位于短接I的兩端。
[0009]所述的短接I為一根管柱。
[0010]所述的套管導(dǎo)電器2包括固定擋板l_2a,導(dǎo)電桿l_2b和彈簧l_3c ;導(dǎo)電桿l_2b在固定擋板l-2a內(nèi)，彈簧l_3c在導(dǎo)電桿l_2b內(nèi)，其一端與固定擋板l_2a的底座中間部位連接；固定擋板l_2a的高度小于套管內(nèi)徑的30?40mm，套管導(dǎo)電器2中的導(dǎo)電桿l_2b全伸展時的外徑大于套管內(nèi)徑3mm?5mm。
[0011]所述的管內(nèi)模具6包括熔融犧牲陽極擋板5a，擋板底密封座5b，熔融犧牲陽極澆注管5c ;熔融犧牲陽極擋板5a是一根圓管，在熔融犧牲陽極擋板5a的一端焊接上擋板底密封座5b，熔融犧牲陽極澆注管5c在熔融犧牲陽極擋板5a內(nèi)與熔融犧牲陽極擋板5a的壁連接。
[0012]所述的管外模具7包括熔融犧牲陽極腔體6a，熔融犧牲陽極腔體6b，熔融犧牲陽極澆注管6c，腔體固定螺栓6d ;熔融犧牲陽極澆注管6c在熔融犧牲陽極腔體6a中間，熔融犧牲陽極腔體6a與熔融犧牲陽極腔體6b通過腔體固定螺栓6d連接密封。
[0013]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0014]解決了目前條件下油田油井與注水井油管、套管內(nèi)壁腐蝕控制采取的犧牲陽極保護(hù)技術(shù)不能保護(hù)油管內(nèi)壁與套管內(nèi)壁的不足，拓展了油井與注水井油管與套管腐蝕控制犧牲陽極保護(hù)技術(shù)的范圍，使油套管的腐蝕控制能夠得到更全面有效的保護(hù)，降低油田生產(chǎn)過程對油套管的腐蝕損壞，為油田的可持續(xù)發(fā)展與經(jīng)濟(jì)效益的提高提供了技術(shù)保證。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置I的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖1-1為本實(shí)用新型的裝置I的第一種短接I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖1-2為本實(shí)用新型的套管導(dǎo)電器2結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2為本實(shí)用新型的保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置I的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2-1為本實(shí)用新型的裝置I的第二種短接I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖3為本實(shí)用新型的保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置2的第一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3-1為本實(shí)用新型的裝置2的短接I的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本實(shí)用新型的保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置2的第二種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖5為本實(shí)用新型的管內(nèi)模具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖6為本實(shí)用新型的管外模具結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖7為本實(shí)用新型澆注陽極用的管內(nèi)模具6與管外模具7安裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做詳細(xì)敘述。
[0027]參照圖1、圖2，一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，包括短接1，套管導(dǎo)電器2，管外犧牲陽極3，絲扣4和管內(nèi)犧牲陽極5，短接I的中間或中間與其中一端各安裝多個套管導(dǎo)電器2 ;管外犧牲陽極3澆注在短接I的管壁上，位于套管導(dǎo)電器2的兩端或兩組套管導(dǎo)電器2之間；管內(nèi)犧牲陽極5澆注在短接I管內(nèi)位于兩組管外犧牲陽極3之間或一組管外犧牲陽極3的另一端；絲扣4位于短接I的兩端。
[0028]參照圖1-1和2-1，所述的短接I有兩種結(jié)構(gòu)，一種是短接I包括外壁槽Ia與內(nèi)壁槽lb，外壁槽Ia與內(nèi)壁槽Ib分別在短接I的兩端；另一種短接I包括外壁槽Ia與內(nèi)壁槽lb，短接I的兩端各設(shè)計一個外壁槽la，短接I的中間設(shè)計一個內(nèi)壁槽lb。
[0029]參照圖3、圖4，一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，包括短接1，套管導(dǎo)電器2，管外犧牲陽極3，絲扣4組成，短接I的中間或兩端各安裝多個套管導(dǎo)電器2 ;管外犧牲陽極3澆注在短接I的管壁上，位于兩組套管導(dǎo)電器2之間或I組套管導(dǎo)電器2的兩端；短接I內(nèi)沒有澆注管內(nèi)犧牲陽極5，絲扣4位于短接I的兩端。
[0030]參照圖3-1，所述的短接I為一根管柱。
[0031]參照圖2-1和2-2,所述的套管導(dǎo)電器2包括固定擋板l_2a,導(dǎo)電桿l_2b和彈簧l-3c ;導(dǎo)電桿l_2b在固定擋板l_2a內(nèi)，彈簧l_3c在導(dǎo)電桿l_2b內(nèi)，其一端與固定擋板
l-2a的底座中間部位連接；固定擋板l_2a的高度小于套管內(nèi)徑的30?40mm，套管導(dǎo)電器2中的導(dǎo)電桿l-2b全伸展時的外徑大于套管內(nèi)徑3mm?5mm。
[0032]該裝置對油管的保護(hù)原理是:犧牲陽極焊接在短接I的內(nèi)壁與外壁上，內(nèi)壁上的犧牲陽極通過油管內(nèi)介質(zhì)與油管內(nèi)壁構(gòu)成一個電流回路，外壁上的犧牲陽極通過油套管環(huán)形空間內(nèi)介質(zhì)與油管外壁構(gòu)成一個電流回路，犧牲陽極失去電子供給油管的內(nèi)壁與外壁，使油管壁的表面電位降低到-0.85以下，達(dá)到保護(hù)油管內(nèi)外壁不受介質(zhì)腐蝕。
[0033]該裝置對套管內(nèi)壁的保護(hù)原理是:焊接在短接I外壁上的犧牲陽極，通過短接I上的套管導(dǎo)電器2與套管內(nèi)壁接觸，從而使短接I外壁上的犧牲陽極與套管內(nèi)壁連接了，短接I外壁上的犧牲陽極通過油套管環(huán)形空間內(nèi)介質(zhì)與套管外壁構(gòu)成一個電流回路，犧牲陽極失去電子供給套管的內(nèi)壁，使套管內(nèi)壁的表面電位降低到-0.85以下，達(dá)到保護(hù)套管內(nèi)壁不受介質(zhì)腐蝕。
[0034]本實(shí)用新型的制作方法:
[0035]步驟一、制作好短接1，短接I內(nèi)徑與油井、注水井的油管內(nèi)徑相同或大于油井、注水井的油管內(nèi)徑0.05mm，短接I內(nèi)澆注有管內(nèi)犧牲陽極5的，短接I比套管內(nèi)徑小30?40mm，短接內(nèi)沒有澆注管內(nèi)犧牲陽極5的，短接I的外徑與油管相同或不大于油管外徑Imm ；
[0036]步驟二、澆注管內(nèi)犧牲陽極5，澆注方法是用管內(nèi)模具6，涂敷上脫模劑，參照圖5，管內(nèi)犧牲陽極5的澆注采用的管內(nèi)模具包括熔融犧牲陽極擋板5a，擋板底密封座5b，熔融犧牲陽極澆注管5c ;熔融犧牲陽極擋板5a是一根圓管，在熔融犧牲陽極擋板5a的一端焊接上擋板底密封座5b，熔融犧牲陽極澆注管5c在熔融犧牲陽極擋板5a內(nèi)與熔融犧牲陽極擋板5a的壁連接，按照圖7的結(jié)構(gòu)方式將管內(nèi)模具6安裝在短接I中，安裝好管內(nèi)模具后在管內(nèi)模具的擋板底密封座5b、短接I內(nèi)壁槽Ib下端之間與短接I的空隙間注入細(xì)沙子，將熔融的犧牲陽極通過管內(nèi)模具6的熔融犧牲陽極澆注管5c澆注到短接I的內(nèi)壁槽Ib中，冷卻固化后脫模，并銑去小于短接I內(nèi)徑的多余的犧牲陽極，管內(nèi)犧牲陽極5澆注成功；
[0037]步驟三、澆注管外犧牲陽極3，澆注方法是用管外模具7，涂敷上脫模劑，參照圖6，管內(nèi)犧牲陽極5的澆注采用的管外模具7包括熔融犧牲陽極腔體6a，熔融犧牲陽極腔體6b，熔融犧牲陽極澆注管6c，腔體固定螺栓6d ;熔融犧牲陽極澆注管6c在熔融犧牲陽極腔體6a中間，熔融犧牲陽極腔體6a與熔融犧牲陽極腔體6b通過腔體固定螺栓6d連接密封，按照圖7的結(jié)構(gòu)方式安裝在短接I中，將熔融的犧牲陽極通過管外模具7的熔融犧牲陽極澆注管6c澆注到短接I的外壁上，冷卻固化后脫模，并銑去大于管外犧牲陽極3的外徑要求的多余的犧牲陽極，管外犧牲陽極3澆注成功，管外犧牲陽極3的外徑要求必須小于套管內(nèi)徑10?15_ ；
[0038]步驟四、按照油管公扣的要求加工短接I兩端的絲扣4，將套管導(dǎo)電器2的固定擋板l-2a焊接在短接I的設(shè)計位置上，每一組沿短接I的四周水平均勻的分布焊接2個套管導(dǎo)電器2,套管導(dǎo)電器2中的導(dǎo)電桿l_2b全伸展時的外徑必須大于套管內(nèi)徑3_?5_之間。
[0039]短接I的管外犧牲陽極3是澆注在短接I的管外壁槽Ia中或管壁上的，外徑小于套管內(nèi)徑10mm。
[0040]短接I的管內(nèi)犧牲陽極5是澆注在短接I的管內(nèi)內(nèi)壁槽Ib中的，內(nèi)徑大于或等于短接I的內(nèi)徑。
[0041]管內(nèi)模具6的擋板底密封座5b的外徑與短接I的內(nèi)徑相同，熔融犧牲陽極擋板5a的高度在短接I內(nèi)槽長度的基礎(chǔ)上增加50mm。
[0042]管外模具7的制作其內(nèi)徑小于套管內(nèi)徑30?40mm，其長度大于短接I外壁槽la20mmo
【權(quán)利要求】
1.一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，其特征在于，包括短接(1)，套管導(dǎo)電器(2)，管外犧牲陽極(3)，絲扣(4)和管內(nèi)犧牲陽極(5)，短接(I)的中間或中間與其中一端各安裝多個套管導(dǎo)電器(2);管外犧牲陽極(3)澆注在短接(I)的管壁上，位于套管導(dǎo)電器(2)的兩端或兩組套管導(dǎo)電器(2)之間；管內(nèi)犧牲陽極(5)澆注在短接(I)的管外位于兩組管外犧牲陽極(3)之間或一組管外犧牲陽極(3)的另一端；絲扣(4)位于短接(I)的兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，其特征在于，所述的短接I有兩種結(jié)構(gòu)，一種短接(I)，包括外壁槽(Ia)與內(nèi)壁槽(Ib)，外壁槽(Ia)與內(nèi)壁槽(Ib)分別在短接(I)的兩端；另一種短接(I)，包括外壁槽(Ia)與內(nèi)壁槽(Ib)，短接(I)的兩端各設(shè)計一個外壁槽(Ia)，短接(I)的中間設(shè)計一個內(nèi)壁槽(lb)。
3.一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，其特征在于，包括短接(1)，套管導(dǎo)電器(2)，管外犧牲陽極(3)和絲扣(4)，短接(I)的中間或兩端各安裝多個套管導(dǎo)電器(2);管外犧牲陽極(3)澆注在短接(I)的管壁上，位于兩組套管導(dǎo)電器(2)之間或一組套管導(dǎo)電器⑵的兩端；絲扣⑷位于短接⑴的兩端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，其特征在于，所述的短接(I)為一根管柱。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，其特征在于，所述的套管導(dǎo)電器(2)包括固定擋板(l_2a)，導(dǎo)電桿(l-2b)和彈簧(l-3c);導(dǎo)電桿(l_2b)在固定擋板(l_2a)內(nèi)，彈簧(l-3c)在導(dǎo)電桿(l_2b)內(nèi)，其一端與固定擋板(l_2a)的底座中間部位連接；固定擋板(l_2a)的高度小于套管內(nèi)徑的30?40mm，套管導(dǎo)電器(2)中的導(dǎo)電桿(l_2b)全伸展時的外徑大于套管內(nèi)徑3mm?5mm之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，其特征在于，所述的管內(nèi)模具(6)包括熔融犧牲陽極擋板(5a)，擋板底密封座(5b)和熔融犧牲陽極澆注管(5c);熔融犧牲陽極擋板(5a)是一根圓管，在熔融犧牲陽極擋板(5a)的一端焊接上擋板底密封座(5b)，熔融犧牲陽極澆注管(5c)在熔融犧牲陽極擋板(5a)內(nèi)與熔融犧牲陽極擋板(5a)的壁連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種保護(hù)油管、套管內(nèi)壁的陰極保護(hù)裝置，其特征在于，所述的管外模具(7)包括熔融犧牲陽極腔體(6a)，熔融犧牲陽極腔體(6b)，熔融犧牲陽極澆注管^c)和腔體固定螺栓^d);熔融犧牲陽極澆注管^c)在熔融犧牲陽極腔體^a)中間，熔融犧牲陽極腔體^a)與熔融犧牲陽極腔體^b)通過腔體固定螺栓^d)連接密封。
【文檔編號】E21B17/00GK204024503SQ201420457381
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】杜素珍, 王香增, 楊悅, 郭學(xué)輝, 張永強(qiáng), 李建東, 李磊 申請人:西安石油大學(xué)