CN101397673A - 一种牺牲阳极保护阴极——套管防腐装置 - Google Patents

Abstract

一种能够防止金属腐蚀的套管，它是利用电化学牺牲阳极保护阴极的原理，用锌、铅、镁等活泼金属作为牺牲阳极，设计成套管阳极。其制造方法是：将镁或铝或锌金属块通过加热溶融的办法化成液体，然后通过离心浇铸或静态浇铸的方法制成轴套毛坯，经成型、保温、缓冷后脱模，再进行机械加工，将粗糙的毛坯加工成光滑的回旋体便成为套管阳极，具体规格视不同井况有4″，5(1″/2)，7″等多种规格，安装下井时，将套管阳极松套在套管公扣端的外圆，并用顶丝固定即可，每隔100米安装一组。

Description

一种牺牲阳极保护阴极——套管防腐装置

所属技术领域

本发明涉及一种油田防腐技术，尤其能减缓套管的腐蚀技术。

背景技术

目前公知的油田套管防腐技术主要是采用表面涂层保护的方法，例如：套管采用表面涂刷防锈漆，套管接箍采用表面发黑的方法，这些方法无疑对套管的防腐起到了一定的保护作用，但是效果欠佳，保护期短。在工业企业特别是石油化工企业，腐蚀是影响企业正常生产的一个普遍问题，腐蚀是多数金属每时每刻都在发生的一种自发进行的无益消耗，这种消耗造成的损失和后果是非常严重的，不仅浪费大量金属原材料资源，还使生产停顿，物料流逝，设备成本增加，产品质量降低，使用寿命缩短，污染环境，甚至引发各种各样事故。

发明内容

为了克服油田井下套管的腐蚀问题，本发明提供一种牺牲阳极保护阴极的防腐技术——一种防腐套管，可以有效减缓油田井下套管的腐蚀，而且制造简单，操作简便，使用寿命长。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：利用电化学牺牲阳极保护阴极原理，用锌、铝、镁等活泼元素的金属作为套管阳极，其制造方法是：将镁或铝或锌金属加热熔化成液体，然后利用离心浇铸或静态浇铸的方法制成轴套，经成型保温，冷却后脱模，再进行机械加工，将粗糙的毛坯外圆和内孔加工成光滑的回旋体，并在轴套上与轴线垂直方向钻孔攻丝，制成螺纹，如此便制成了套管阳极。根据油井套管的不同配置，可设计直径为4″，

7″多种规格的套管阳极，根据阳极消耗速度计算好阳极的体积大小，即确定回旋体的直径和长度，一般按阳极消耗寿命5-10年进行设计，根据理论计算和实践试验，每只套管阳极形成的自然电流可以保护50米长的套管，因此，在安装套管阳极时按每100米安装一组，安装方法是在下套管的过程中，将加工好的套管阳极安装在套管公扣端外侧，拧紧四个方向的顶丝，再将套管接箍与上下套管连接后下入井中，即可完成套管阳极的安装。将该套管阳极与套管同时下入井内，随着电极电位的形成，电子电流便不断流动，阳极材料便缓慢消耗，从而达到牺牲阳极保护阴极——套管的目的。

本发明的有益效果是：利用牺牲阳极保护阴极的原理制成套管阳极，不仅对套管、接箍都有防腐效果，而且结构简单，防腐周期可达5-10年之久，大大节约金属材料的消耗，消除套管或接箍因腐蚀失效而形成的各类事故，有力压降设施的制造成本。同时，可以人为掌握更换周期，变被动应付为主动控制，有效地掌握油田生产的主动权。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明的结构原理图。

图2是本发明安装示意图。

图中：1、套管阳极，2、顶丝，3、套管接箍，4、套管。

具体实施方式：

在图1中，套管阳极1是通过离心浇铸和静态浇铸成轴套状，在其中部拧上数个顶丝2。

在图2所示实施例中，套管阳极1套在套管外圆上，并用顶丝2固定，再用套管接箍将上下两根套管连接为套管管柱，根据计算和经验，套管阳极形成的自然电位可以保护上下50米的套管，因此，在下套管过程中将加工好的套管阳极串联在套管上，拧紧顶丝即可完成了套管阳极的安装。套管阳极下井后无需维护，由于阳极中有大量自由电子存在，当金属中存在电势差时，电子可以定向地流动，阳极通过井液电解质向被保护体——套管提供一个阴极电流，使被保护体进行阴极极化，随着电流的不断流动，阳极材料的自由电子不断逸出，这些镁或铝或锌金属的电子转移到被保护的套管上，从而实现阴极保护，而阳极则逐渐被消耗掉。通过上述电子的微观运动，从而对套管的阴极实施了保护，达到了减缓套管的腐蚀，延长了套管的使用寿命。

Claims (2)

1、一种牺牲阳极保护阴极——套管防腐装置，它是由牺牲阳极、顶丝、接箍、套管按序连接而成，其特征是：在套管的外圆上松套镁或铝或锌金属阳极，然后用顶丝固定。

2、根据权利要求1所述防牺牲阳极保护阴极——套管防腐装置，其特征是：牺牲阳极是串联在油井的套管管柱上，安装时，套管阳极松套在套管公扣端外圆，用顶丝将其固定，再将套管用接箍连接，将其螺纹扣拧紧即可下入井中。

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