本發(fā)明涉及一種檢測(cè)犧牲陽(yáng)極性能的方法和裝置，尤其涉及在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中檢測(cè)犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能的方法和裝置。
背景技術(shù)：
：隨著油氣田開(kāi)發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，套管損耗問(wèn)題日益突出，對(duì)油田開(kāi)采造成直接影響，嚴(yán)重制約了油氣田穩(wěn)產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展。其中針對(duì)因電化學(xué)腐蝕造成的套管外壁破損，犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)是一種最經(jīng)濟(jì)有效的防腐措施。陽(yáng)極材料電化學(xué)性能直接決定了陰極保護(hù)效果，陽(yáng)極材料能否大規(guī)模應(yīng)用在現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜地層環(huán)境，需要進(jìn)行模擬評(píng)價(jià)驗(yàn)證，但目前現(xiàn)有評(píng)價(jià)犧牲陽(yáng)極材料電化學(xué)性能的試驗(yàn)方法主要采用《GB/T17848-1999犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能試驗(yàn)方法》中涉及的恒電流法，腐蝕介質(zhì)主要是人造海水，試驗(yàn)溫度為15～30℃，實(shí)際生產(chǎn)中套管外壁接觸的地層環(huán)境更復(fù)雜，除地層水還包括未被水泥封固的空井段、鹽膏層、表層土壤等腐蝕介質(zhì)，且隨井深增加地層溫度逐漸升高，目前使用的國(guó)標(biāo)測(cè)試方法不能完全滿足試驗(yàn)要求。因此急需提供一種方法或系統(tǒng)，能滿足在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中對(duì)犧牲陽(yáng)極材料電化學(xué)性能的檢測(cè)成為有待解決的問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明提供一種在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中檢測(cè)犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能的方法，該方法通過(guò)采用特定的檢測(cè)條件和檢測(cè)步驟，能實(shí)現(xiàn)在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中對(duì)犧牲陽(yáng)極材料電化學(xué)性的準(zhǔn)確檢測(cè)。本發(fā)明還提供了一種在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中檢測(cè)犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能的裝置，能在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中對(duì)犧牲陽(yáng)極材料電化學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而為確定所述犧牲陽(yáng)極對(duì)石油套管的有效保護(hù)距離提供數(shù)據(jù) 支持。本發(fā)明提供的一種在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中檢測(cè)犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能的方法：提供待檢測(cè)套管，所述待檢測(cè)套管由犧牲陽(yáng)極連接至少一個(gè)石油套管形成；在所述石油套管長(zhǎng)度方向的外壁上間隔設(shè)置多個(gè)測(cè)試樁,所述測(cè)試樁的材質(zhì)與所述石油套管的材質(zhì)相同，所述測(cè)試樁與所述石油套管的外壁通過(guò)焊接方式連接；將所述待檢測(cè)套管放置于檢測(cè)槽內(nèi)；向檢測(cè)槽內(nèi)倒入腐蝕介質(zhì)，該腐蝕介質(zhì)沒(méi)過(guò)該待檢測(cè)套管并低于所述測(cè)試樁頂端至少2cm；測(cè)定各測(cè)試樁處的電極電位；所述腐蝕介質(zhì)為模擬井下腐蝕環(huán)境中的地層水、固井水泥環(huán)、軟泥層以及鹽膏層中一種或多種。在本發(fā)明的方案中，所述檢測(cè)槽的底部和側(cè)壁均由可以由加工性能優(yōu)異的耐腐蝕材料制成，例如聚丙烯、玻璃鋼，耐腐蝕金屬板等，只要能滿足檢測(cè)過(guò)程中對(duì)檢測(cè)槽的耐腐蝕性，承壓性，耐高溫(>100℃)性的需求即可。進(jìn)一步的，為使檢測(cè)數(shù)據(jù)更加真實(shí)反映待檢測(cè)套管犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能，所述檢測(cè)槽的材料為聚丙烯。在本發(fā)明的方案中，檢測(cè)犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能是指在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中，檢測(cè)距離犧牲陽(yáng)極不同距離處的套管表面的電極電位的變化數(shù)據(jù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)套管表面不同位置處電極電位的變化來(lái)判斷所述犧牲陽(yáng)極對(duì)石油套管的有效保護(hù)距離。進(jìn)一步的，在本發(fā)明的方案中，可以根據(jù)以下公式得出陽(yáng)極對(duì)套管的保護(hù)距離：上式中：△VMN-----石油套管表面上M，N兩點(diǎn)之間距離上電壓降的平均值，單位V；D----套管的直徑，單位mm；d-----套管的壁厚，單位mm；ρ0-----套管金屬的電阻率，單位Ω·m；iA-----套管最小保護(hù)電流密度，單位mA/m2；其中，套管金屬的電阻率ρ0可根據(jù)鋼型查常用材質(zhì)電阻率表得知，iA查陰極保護(hù)工程手冊(cè)得出。M，N兩點(diǎn)之間的距離可以根據(jù)實(shí)際情況選擇，通常情況下越小越好，得出的L值更準(zhǔn)確。在本發(fā)明的方案中M，N兩點(diǎn)之間的距離可以例如是50cm。在本發(fā)明的方案中，所述犧牲陽(yáng)極可以是以本領(lǐng)域常規(guī)方式設(shè)置在石油套管上的犧牲陽(yáng)極，例如所述犧牲陽(yáng)極以陽(yáng)極短節(jié)的形式設(shè)置在所述套管上。進(jìn)一步的，所述犧牲陽(yáng)極可以為國(guó)標(biāo)鋁陽(yáng)極或國(guó)標(biāo)鋅陽(yáng)極，也可以是在所述國(guó)標(biāo)鋁陽(yáng)極或國(guó)標(biāo)鋅陽(yáng)極基礎(chǔ)上，改變陽(yáng)極材料成分及配比形成的新型陽(yáng)極材料，本發(fā)明的方案可用于檢測(cè)本領(lǐng)域常規(guī)使用的各種犧牲陽(yáng)極對(duì)石油套管的保護(hù)效果。在本發(fā)明的方案中對(duì)該犧牲陽(yáng)極與石油套管的連接方式?jīng)]有特殊限制，可以是本領(lǐng)域常規(guī)的連接方式，例如螺紋連接、螺絲固定等連接方式。該犧牲陽(yáng)極既可以連接在套管的一端，也可以連接在套管的中間部分。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，為了最終評(píng)估該犧牲陽(yáng)極對(duì)套管的最長(zhǎng)保護(hù)半徑，優(yōu)選的可以將該犧牲陽(yáng)極短節(jié)固定在所述套管的一端。本發(fā)明方案中的腐蝕介質(zhì)為模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中的地層水、固井水泥環(huán)、軟泥層以及鹽膏層中一種或多種，所述腐蝕介質(zhì)化學(xué)成分與井下套管外壁腐蝕環(huán)境中實(shí)際存在的地層水、固井水泥環(huán)、軟泥層以及鹽膏層中的化學(xué)成分基本一致。進(jìn)一步的，在本發(fā)明的方案中，所述待檢測(cè)套管通過(guò)設(shè)置在所述檢測(cè)槽底部的固定裝置固定。通過(guò)向所述檢測(cè)槽內(nèi)加入水泥以形成固井水泥環(huán)。采用水泥固化可以在所述待檢測(cè)套管放入檢測(cè)槽之后進(jìn)行實(shí)施，也可以先倒入水泥，再將待檢測(cè)套管浸入水泥中并使水泥固化的方式實(shí)現(xiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要選擇先后順序。在真實(shí)的井下操作環(huán)境中，通常在放置套管后需要在套管與井壁之間填裝水泥進(jìn)行固定，該水泥可完全封閉該套管，在起到固定作用的同時(shí)也能起到防止套管被地層水腐蝕的效果，但實(shí)際作業(yè)中發(fā)現(xiàn)，存在部分井段未被水泥封固的情況，未封固井段與地層水接觸引起腐 蝕。因此，本申請(qǐng)的方案也針對(duì)這種情況進(jìn)行了研究，在這種模擬井下環(huán)境中對(duì)犧牲陽(yáng)極性能進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)過(guò)程中，水泥封固套管后，要保持測(cè)試樁露出水泥適當(dāng)?shù)母叨取２⒃谒嗝芊夂?，向檢測(cè)槽內(nèi)倒入腐蝕介質(zhì)，所述腐蝕介質(zhì)可以是套管外壁腐蝕環(huán)境中存在模擬地層水。在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述犧牲陽(yáng)極以陽(yáng)極短節(jié)的形式設(shè)置在所述套管上。進(jìn)一步的，分別在所述石油套管長(zhǎng)度方向的外壁上距離所述陽(yáng)極短節(jié)的邊緣50cm、100cm、200cm、300cm、500cm、800cm和1000cm的位置處設(shè)置所述測(cè)試樁。本發(fā)明的方法能在不同溫度下，例如在20-80℃范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能的檢測(cè)。由于井下作業(yè)過(guò)程中，隨著深度的增加，溫度逐漸升高，一般每100米溫度上升3℃左右，本發(fā)明的方法能更真實(shí)的反應(yīng)井下腐蝕環(huán)境。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)采用的犧牲陽(yáng)極的耐溫性能，以及套管的入井深度，對(duì)上述溫度范圍進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。在本發(fā)明的方法中，通常所述測(cè)試樁處的電極電位可以在浸入腐蝕介質(zhì)后一周左右開(kāi)始測(cè)量，之后例如可以每7-10天測(cè)量一次，持續(xù)2-8個(gè)月。該測(cè)試過(guò)程使用的參比電極可以為Cu/CuSO4參比電極，檢測(cè)所述電極電位可以采用近參比法進(jìn)行，測(cè)量過(guò)程中所述參比電極通?？拷獪y(cè)量電極電位的測(cè)試樁，接觸或靠近所述石油套管的外壁放置。當(dāng)然本領(lǐng)域技術(shù)人員也可以根據(jù)所要檢測(cè)的套管、犧牲陽(yáng)極以及腐蝕介質(zhì)的不同，根據(jù)需要決定測(cè)量頻率或測(cè)量周期，但通常需要在檢測(cè)體系穩(wěn)定之后，即犧牲陽(yáng)極向腐蝕介質(zhì)中穩(wěn)定釋放離子之后，持續(xù)測(cè)量一定時(shí)間來(lái)獲得比較可靠的數(shù)據(jù)。本發(fā)明提供的一種在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中檢測(cè)犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能的裝置,包括:檢測(cè)槽，以及由所述犧牲陽(yáng)極連接至少一個(gè)石油套管所形成的待檢測(cè)套管，所述待檢測(cè)套管固定在所述檢測(cè)槽底部，并且在所述石油套管長(zhǎng)度方向的外壁上間隔設(shè)置有多個(gè)測(cè)試樁，所述測(cè)試樁的材質(zhì)與所述石油套管的材質(zhì)相同，所述測(cè)試樁與所述石油套管的外壁通過(guò)焊接連接；所述檢測(cè)槽內(nèi)還容置有沒(méi)過(guò)該待檢測(cè)套管并低于所述測(cè)試樁頂端至少2cm的腐蝕介質(zhì)；所述檢測(cè)槽底部還設(shè)置有用于控制所述裝置溫度的控溫裝置；所述腐蝕介質(zhì)為模擬井下腐蝕環(huán)境中的地層水、固井水泥環(huán)、軟泥層以及鹽膏層中一種或多種。在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方式中，所述檢測(cè)槽的材料為聚丙烯、玻璃鋼和耐腐蝕金屬板中的一種或多種。更進(jìn)一步的，所述檢測(cè)槽的底部和側(cè)壁的厚度可以為20-30mm。為了保證檢測(cè)槽的強(qiáng)度，也可以在該檢測(cè)槽的底部和側(cè)壁添加加強(qiáng)件進(jìn)行加固。更進(jìn)一步的，所述檢測(cè)槽的尺寸設(shè)計(jì)為至少能容納一個(gè)符合API標(biāo)準(zhǔn)的套管(例如：外徑：177.8mm、壁厚：10.36mm、長(zhǎng)度：11.36m)和固定連接在其一端的陽(yáng)極短節(jié)(例如：外徑201mm、長(zhǎng)度：50cm)。通常的檢測(cè)裝置僅為單獨(dú)檢測(cè)陽(yáng)極短節(jié)電化學(xué)性能的裝置，而且采用的腐蝕介質(zhì)為常溫海水，不能真實(shí)反應(yīng)套管和陽(yáng)極短節(jié)的真實(shí)井下工作狀態(tài)和工作環(huán)境下，陽(yáng)極短節(jié)對(duì)套管的保護(hù)作用。更進(jìn)一步的，所述犧牲陽(yáng)極以陽(yáng)極短節(jié)的形式設(shè)置在所述套管上，所述測(cè)試樁分別在所述石油套管長(zhǎng)度方向的外壁上距離所述陽(yáng)極短節(jié)的邊緣50cm、100cm、200cm、300cm、500cm、800cm和1000cm的位置處設(shè)置，本發(fā)明以上述距離設(shè)置測(cè)試樁能基本覆蓋整個(gè)長(zhǎng)度的套管。更進(jìn)一步的，所述控溫裝置用于控制所述電化學(xué)性能的檢測(cè)過(guò)程在特定的溫度下進(jìn)行，尤其是在模擬井下環(huán)境的真實(shí)溫度條件下進(jìn)行。更進(jìn)一步的，在本發(fā)明的裝置中，所述檢測(cè)槽可以平行設(shè)置多個(gè)，可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)進(jìn)行多組檢測(cè)試驗(yàn)。例如同時(shí)建立多種模擬腐蝕介質(zhì)環(huán)境，在相同溫度條件下(或變化的溫度條件下)，同時(shí)進(jìn)行多組腐蝕試驗(yàn)，使獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)更具有參考價(jià)值。本發(fā)明提供的方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：1)本發(fā)明的方法解決了現(xiàn)有測(cè)試方法在檢測(cè)套管犧牲陽(yáng)極性能的過(guò)程不能模擬套管犧牲陽(yáng)極的真實(shí)使用環(huán)境，存在引起測(cè)量誤差因素，不能準(zhǔn)確測(cè)定套管外壁陽(yáng)極在井下腐蝕環(huán)境中的電化學(xué)性能的問(wèn)題；2)在本發(fā)明裝置中具有可容納至少一個(gè)套管和固定連接在其一端的陽(yáng)極短節(jié)的檢測(cè)槽，解決了通常的檢測(cè)裝置僅為單獨(dú)檢測(cè)陽(yáng)極短節(jié)電化學(xué)性能的裝置，而且采用的腐蝕介質(zhì)為常溫海水，不能真實(shí)模擬套管和陽(yáng)極短節(jié)的真實(shí)工作狀態(tài)，以及不能獲得井下真實(shí)工作環(huán)境下陽(yáng)極短節(jié)對(duì)套管的有效保護(hù) 距離、最長(zhǎng)保護(hù)年限等數(shù)據(jù)的問(wèn)題；3)在本發(fā)明的方案中檢測(cè)槽可平行設(shè)置多個(gè)，可以針對(duì)多種模擬腐蝕介質(zhì)(例如地層模擬水、表層土壤、固井水泥、鹽膏層)，在相同或不同溫度條件下，同時(shí)進(jìn)行多組腐蝕試驗(yàn)，使獲得的測(cè)試數(shù)據(jù)更具有參考價(jià)值。附圖說(shuō)明圖1本發(fā)明的在模擬井下套管外壁腐蝕環(huán)境中檢測(cè)犧牲陽(yáng)極電化學(xué)性能的裝置的示意圖。圖2測(cè)量各測(cè)試樁處的電極電位的示意圖。圖3為20℃模擬地層水環(huán)境套管電極電位變化曲線。圖4為20℃模擬軟泥層環(huán)境套管電極電位變化曲線。圖5為20℃模擬固井水泥環(huán)+地層水環(huán)境套管電極電位變化曲線。圖6為20℃模擬鹽膏層環(huán)境套管電極電位變化曲線。圖7為80℃模擬地層水環(huán)境套管電極電位變化曲線。圖8為80℃模擬軟泥層環(huán)境套管電極電位變化曲線。圖9為80℃模擬固井水泥環(huán)+地層水環(huán)境套管電極電位變化曲線。圖10為80℃模擬鹽膏層環(huán)境套管電極電位變化曲線。符號(hào)的說(shuō)明：1:石油套管；2,2′,2″:測(cè)試樁；3、腐蝕介質(zhì)；4、參比電極；5、高阻電壓表；6：犧牲陽(yáng)極(陽(yáng)極短節(jié)形式)；7:檢測(cè)槽側(cè)壁；8：檢測(cè)槽底部；9：陽(yáng)極短節(jié)的邊緣。具體實(shí)施方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和技術(shù)效果更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明具體實(shí)施例及相應(yīng)附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，但以下實(shí)施例不能理解為對(duì)本發(fā)明的可實(shí)施范圍的限定，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1本發(fā)明的檢測(cè)裝置和腐蝕介質(zhì)準(zhǔn)備1)檢測(cè)裝置的準(zhǔn)備參見(jiàn)圖1，所述裝置包括檢測(cè)槽，通過(guò)以下方式制成：檢測(cè)槽側(cè)壁7和檢測(cè)槽底部8均為20mm厚的PP(聚丙烯)塑料板，通過(guò)焊接形成尺寸為：24m×0.8m×0.4m(長(zhǎng)×寬×高)的檢測(cè)槽；在檢測(cè)槽底部8設(shè)立固定裝置，例如套管支架，用于固定和支撐待檢測(cè)套管，所述套管支架可以每隔1米放置一個(gè)；套管支架同樣采用20mm厚塑料板焊接而成，檢測(cè)槽側(cè)壁7采用螺桿加強(qiáng)，可以每隔1米一組；同時(shí)可以對(duì)檢測(cè)槽底部8進(jìn)行加厚處理，防止檢測(cè)槽破裂；所述裝置還包括：由陽(yáng)極短節(jié)形式的犧牲陽(yáng)極6連接石油套管1和石油套管1’(未顯示)形成的待檢測(cè)套管；所述待檢測(cè)套管通過(guò)上述套管支架固定在所述檢測(cè)槽底部8；所述陽(yáng)極短節(jié)形式的犧牲陽(yáng)極6位于石油套管1’和石油套管1之間，并將石油套管1和石油套管1’連通。所述石油套管1和石油套管1’均為符合API標(biāo)準(zhǔn)的套管，例如：外徑：177.8mm、壁厚：10.36mm、長(zhǎng)度：11.36m，所述犧牲陽(yáng)極6為陽(yáng)極短節(jié)形式的國(guó)標(biāo)鋁陽(yáng)極、國(guó)標(biāo)鋅陽(yáng)極或鋁合金，具體規(guī)格可以為：外徑201mm、長(zhǎng)度：50cm的陽(yáng)極短節(jié)。在所述石油套管1和石油套管1’長(zhǎng)度方向的外壁上間隔設(shè)置有多個(gè)測(cè)試樁(如2,2′,2″未全部顯示)；所述測(cè)試樁的材質(zhì)與所述石油套管的材質(zhì)相同，所述測(cè)試樁與所述石油套管的外壁通過(guò)焊接方式連接；所述裝置還包括：沒(méi)過(guò)該待檢測(cè)套管并低于所述測(cè)試樁頂端至少2cm的腐蝕介質(zhì)3，以及設(shè)置在所述檢測(cè)槽底部用于控制所述裝置溫度的控溫裝置；所述腐蝕介質(zhì)為模擬井下腐蝕環(huán)境中的地層水、固井水泥環(huán)、軟泥層以及鹽膏層中一種或多種。2)腐蝕介質(zhì)制備2-1、模擬井下腐蝕環(huán)境中的地層水(簡(jiǎn)稱(chēng)模擬地層水)模擬地層水的制備，其主要成分見(jiàn)表1，將表1中各成分溶于水混合，即得到礦化度為2.8×102g/L的模擬地層水。表1模擬地層水主要組成成分2-2.模擬井下腐蝕環(huán)境中的軟泥層的準(zhǔn)備：主要成分是黃土、河沙、碎石，各成分質(zhì)量比為8：1：1，加水混合形成軟泥狀態(tài)。2-3.模擬井下腐蝕環(huán)境中的鹽膏層的準(zhǔn)備：主要成分為NaCl(含量＞90wt％)，其余為小于10wt％為鉀離子、鎂離子、鈣離子等，可以分別由硝酸鉀，氯化鎂，氯化鈣來(lái)提供。用少量水溶解上述成分，最終制成的鹽膏層中鹽呈過(guò)飽和的狀態(tài)，水高出析出的鹽2cm左右即可。2.4固井水泥環(huán)固井水泥環(huán)的制備使用專(zhuān)業(yè)用于油井、氣井的固井工程的水泥，具有合適的密度和凝結(jié)時(shí)間、較低的稠度、良好的抗沉降性以及可泵性，并且固化后應(yīng)具有良好的抗?jié)B性、穩(wěn)定性和耐腐蝕性。實(shí)施例2采用本發(fā)明的方法和裝置，檢測(cè)犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能1、設(shè)定溫度為20℃，采用實(shí)施例1準(zhǔn)備的裝置，其中所述檢測(cè)槽平行設(shè)置4個(gè)，分別檢測(cè)1)模擬地層水、2)軟泥層、3)固井水泥環(huán)+模擬地層水、4)鹽膏層環(huán)境中犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能，犧牲陽(yáng)極材料為國(guó)標(biāo)鋅陽(yáng)極。2、檢測(cè)過(guò)程如下：所述腐蝕介質(zhì)3分別為上述1)-4)所述的腐蝕介質(zhì)；分別在所述石油套管1長(zhǎng)度方向的外壁上距離所述陽(yáng)極短節(jié)的邊緣50cm、100cm、200cm、300cm、500cm、800cm和1000cm的位置處(例如圖3中0點(diǎn)右邊的測(cè)試點(diǎn)，0點(diǎn)代表陽(yáng)極短節(jié)所在位置)，以及石油套管1’長(zhǎng)度方向的外壁上距離所述陽(yáng)極短節(jié)的邊緣50cm、100cm、200cm、300cm、500cm處(例如圖3中0點(diǎn)左邊的測(cè)試點(diǎn))焊接測(cè)試樁并連接測(cè)試導(dǎo)線，所述測(cè)試導(dǎo)線用于連接測(cè)試樁與電化學(xué)測(cè)量裝置，例如高阻電壓表5；在倒入腐蝕介質(zhì)后一周后，采用近參比法測(cè)量所述測(cè)試樁處的電極電位。 使用的參比電極4為Cu/CuSO4，每10天測(cè)量一次，試驗(yàn)周期50天。3、4個(gè)檢測(cè)槽的檢測(cè)結(jié)果分別為電極電位隨測(cè)試樁距離變化曲線見(jiàn)圖3-6，圖3為20℃模擬地層水環(huán)境套管電極電位變化曲線，圖4為20℃模擬軟泥層環(huán)境套管電極電位變化曲線，圖5為20℃模擬固井水泥環(huán)+模擬地層水環(huán)境套管電極電位變化曲線，圖6為20℃模擬鹽膏層環(huán)境套管電極電位變化曲線。圖3-6中的橫坐標(biāo)距離指的是測(cè)試點(diǎn)(即測(cè)試樁的設(shè)置位置)距離陽(yáng)極短節(jié)的距離。實(shí)施例3采用本發(fā)明的方法和裝置，檢測(cè)犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能1)設(shè)定溫度為80℃，采用實(shí)施例1制備的檢測(cè)槽，所述檢測(cè)槽平行設(shè)置4個(gè)，分別檢測(cè)1)模擬地層水、2)軟泥層、3)固井水泥環(huán)+模擬地層水、4)鹽膏層環(huán)境中犧牲陽(yáng)極的電化學(xué)性能，犧牲陽(yáng)極材料為鋁合金。2)檢測(cè)過(guò)程同實(shí)施例2。3)4個(gè)檢測(cè)槽的檢測(cè)結(jié)果分別為圖7-10，圖7為80℃模擬地層水環(huán)境套管電極電位變化曲線，圖8為80℃模擬軟泥層環(huán)境套管電極電位變化曲線，圖9為80℃模擬固井水泥環(huán)+模擬地層水環(huán)境套管電極電位變化曲線，圖10為80℃模擬鹽膏層環(huán)境套管電極電位變化曲線。圖7-10中橫坐標(biāo)距離指的是測(cè)試點(diǎn)(即測(cè)試樁的設(shè)置位置)距離陽(yáng)極短節(jié)的距離。由實(shí)施例2-3的結(jié)果可知，采用模擬井下腐蝕環(huán)境評(píng)價(jià)套管犧牲陽(yáng)極性能的試驗(yàn)方法分別在20℃，80℃條件下，進(jìn)行周期為50天的套管腐蝕試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果顯示：(1)陽(yáng)極短節(jié)處的電極電位最低，隨測(cè)試樁距陽(yáng)極位置增大，電位升高，套管的頂端位置電極電位最高，但＜-0.85V，達(dá)到保護(hù)設(shè)計(jì)要求；(2)隨腐蝕試驗(yàn)持續(xù)時(shí)間增長(zhǎng)，電極電位下降，陽(yáng)極材料均勻溶解，沒(méi)有因溫度升高出現(xiàn)鈍化、晶界偏析等現(xiàn)象；(3)對(duì)比上述各組曲線，相同位置測(cè)試樁電極電位沒(méi)有明顯變化，陽(yáng)極材料可滿足20-80℃井底環(huán)境使用要求。實(shí)施例4本發(fā)明陽(yáng)極短節(jié)對(duì)石油套管保護(hù)距離下面以20℃下模擬地層水的腐蝕介質(zhì)為例，說(shuō)明本發(fā)明陽(yáng)極短節(jié)對(duì)石油 套管保護(hù)距離的計(jì)算過(guò)程：測(cè)定的各測(cè)試點(diǎn)處的電極電位值見(jiàn)表1。表1測(cè)試點(diǎn)與陽(yáng)極的距離(cm)電極電位(V)500-1.073300-1.095200-1.107100-1.12550-1.1300-1.13950-1.132100-1.124200-1.107300-1.090500-1.064800-1.0311000-1.010將0～1000cm之間的測(cè)試點(diǎn)依此設(shè)定為1#、2#、3#……7#，各測(cè)試點(diǎn)之間的電位值見(jiàn)表2。表2各測(cè)試點(diǎn)之間電位降及平均電位降根據(jù)公式：可推算陽(yáng)極對(duì)套管的保護(hù)距離。式中套管表面上M，N兩點(diǎn)之間距離(50cm)上電位降的平均值為△VMN為7.036×10-3V；套管的直徑D為177.8mm；套管的壁厚d為10.36mm；套管金屬的電阻率ρ0為9.78×10-8Ω·m；套管最小保護(hù)電流密度iA為10mA/m2其中，套管金屬的電阻率ρ0可根據(jù)鋼型查常用材質(zhì)電阻率表得知，iA查陰極保護(hù)工程手冊(cè)得出。將上述值帶入公式中計(jì)算得到20℃模擬地層水的腐蝕介質(zhì)下，所述陽(yáng)極短節(jié)對(duì)石油套管保護(hù)距離為39.96m，通常涉及要求的保護(hù)距離＞20m，可以看出該距離滿足保護(hù)設(shè)計(jì)要求。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3