CN219391761U - 一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型是一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，包括绝缘实验箱、直流电源、辅助阳极、参比电极、万用表、套管、油管、良导体和限位扶正组件；所述辅助阳极和所述参比电极均设置于所述绝缘实验箱内，所述辅助阳极通过导线与所述直流电源的阳极连接，所述油管通过导线与所述直流电源的阴极连接，所述参比电极通过导线与所述油管连接，所述参比电极与所述油管之间设有万用表。本实用新型所述的一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，使阴极保护电路的稳定性，进而保证了实验结果的准确性，可以适用于不同的现场油气井的不同套管，适用范围广、实用性强，能够避免腐蚀液对良导体造成腐蚀，大大增加了良导体的使用寿命。

Description

一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置

技术领域

本实用新型涉及油气井防腐实验技术领域，尤其涉及一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置。

背景技术

目前，目前在油气井采油业，抽油杆和内套筒普遍存在严重的腐蚀问题，尤其是油田开采末期的老油田，采用注水和充二氧化碳工艺，导致腐蚀环境恶化，导致抽油杆和内套筒的腐蚀异常严重。

针对常规采油井、注水井、煤层气井等井下油管、套管及抽油杆都存在腐蚀、漏失、损坏等问题，适应排采方式的防腐技术，常用的有物理涂层保护或者化学保护，但是存在材料成本过高、施工难度较大、防腐范围局限等不足，因此目前国内外采用加电流法防腐应用于埋地管道、船舶、储存容器等方面。

为了保证现场油气井外加电流阴极保护的正确施工，需要在实验室建立油气井外加电流防腐的实验装置，对现场施工提供指导依据，比如可以对现场的外加电流阴极保护所用的电流、电压和耐腐蚀时间等指标的进行明确指导。

现有的用于油气井外加电流防腐的室内实验装置存在以下问题：

1、套管和油管直接插埋在实验土壤中，固定不牢固，容易导致油管与导线接触不良的情况出现，容易出现断路；

2、不同油气井使用的套管直径不同，现有的实验装置只能适用于单种规格的套管使用，无法适配不同直径的套管；

3、实验中加注的腐蚀液易对套管与油管之间的导电体造成腐蚀，使套管与油管之间的导电体的使用寿命大大降低。

为此，设计一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，解决以上问题。

发明内容

本实用新型为克服以上不足，提供一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，包括绝缘实验箱、直流电源、辅助阳极、参比电极、万用表、套管、油管、良导体和限位扶正组件；

所述辅助阳极和所述参比电极均设置于所述绝缘实验箱内，所述辅助阳极通过导线与所述直流电源的阳极连接，所述油管通过导线与所述直流电源的阴极连接，所述参比电极通过导线与所述油管连接，所述参比电极与所述油管之间设有万用表；

所述良导体设置于所述实验箱的底部中央，所述良导体的顶端面上开设有环槽，所述环槽内设有由弹性材质制成的密封环塞；

所述套管通过所述限位扶正组件竖立于所述绝缘实验箱内，所述套管插嵌套设于所述密封环塞外且所述套管的底端面抵在所述环槽的底端面接触，所述油管设置于所述套管内，所述油管插嵌套设于所述密封环塞内且所述油管的底端面与所述环槽的底端面接触；

所述限位扶正组件包括支撑杆、限位套筒和至少三个限位机构，所述限位套筒通过所述支撑杆固定在所述绝缘实验箱内，所述限位机构以所述套筒的中轴线为中心呈等间环形列阵状分布；

所述限位机构由限位板、导向杆、弹簧和限位凸组成，所述限位板设置于所述限位套筒内，所述限位凸设置于所述限位套筒外，所述导向杆水平滑动贯穿所述限位套筒，所述导向杆的一端与所述限位板固定连接，所述导向杆的另一端与所述限位凸固定连接，处于压缩状态的所述弹簧套设于所述限位板与所述限位套筒的导向杆外。

优选的，所述辅助阳极下安装有绝缘支架以固定。

优选的，所述辅助阳极被包箍固定。

优选的，所述参比电极通过绝缘支撑管固定。

优选的，所述绝缘支撑管和所述绝缘支架底部分别设有中心定位架。

优选的，所述良导体由铁材质制成。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述的一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，具有以下优势：

1、套管通过所述限位扶正组件固定于实验箱内，固定牢固可靠，避免了油管与导线接触不良的情况出现，阴极保护电路的稳定性好，进而保证了实验结果的准确性；

2、不同直径的套管通过对所述弹簧不同程度的挤压形变，可以使所述限位板对不同直径的套管进行扶正限位，可以适用于不同的现场油气井，适用范围广、实用性强；

3、设置在套管与油管底部之间的所述密封环塞，所述密封环塞防止了腐蚀液与良导体直接接触，避免了腐蚀液对导电体造成腐蚀，大大增加了良导体的使用寿命。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图；

图2为本实用新型所述实验箱的立体结构图；

图3为本实用新型所述实验箱的剖面结构示意图；

图4为本实用新型所述实验箱的立体结构图(去掉套管和油管)；

图5为本实用新型所述限位扶正组件的立体结构图；

图6为本实用新型所述良导体和所述密封环塞的立体结构图；

图7为图6状态下的剖面结构示意图；

其中：

1-绝缘实验箱；2-直流电源；3-辅助阳极；4-参比电极；5-万用表；6-套管；7-油管；8-支撑杆；9-限位套筒；10-限位板；11-导向杆；12-弹簧；13-良导体；14-密封环塞。

具体实施方式

以下将结合本实用新型的实施例参照附图进行详细叙述。

如图1和图2所示，一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，包括绝缘实验箱1、直流电源2、辅助阳极3、参比电极4、万用表5、套管6、油管7、良导体13和限位扶正组件；

所述辅助阳极3和所述参比电极4均设置于所述绝缘实验箱1内，所述辅助阳极3通过导线与所述直流电源2的阳极连接，所述油管7通过导线与所述直流电源2的阴极连接，所述参比电极4通过导线与所述油管7连接，所述参比电极4与所述油管7之间设有万用表5；

如图3、图6和图7所示，所述良导体13设置于所述实验箱1的底部中央，所述良导体13的顶端面上开设有环槽，所述环槽内设有由弹性材质制成的密封环塞14；

所述套管6通过所述限位扶正组件竖立于所述绝缘实验箱1内，所述套管6插嵌套设于所述密封环塞14外且所述套管6的底端面抵在所述环槽的底端面接触，所述油管7设置于所述套管6内，所述油管7插嵌套设于所述密封环塞14内且所述油管7的底端面与所述环槽的底端面接触；

如图3、图4和图5所示，所述限位扶正组件包括支撑杆8、限位套筒9和至少三个限位机构，所述限位套筒9通过所述支撑杆8固定在所述绝缘实验箱1内，所述限位机构以所述套筒9的中轴线为中心呈等间环形列阵状分布；

所述限位机构由限位板10、导向杆11、弹簧12和限位凸组成，所述限位板10设置于所述限位套筒9内，所述限位凸设置于所述限位套筒9外，所述导向杆11水平滑动贯穿所述限位套筒9，所述导向杆11的一端与所述限位板10固定连接，所述导向杆11的另一端与所述限位凸固定连接，处于压缩状态的所述弹簧12套设于所述限位板10与所述限位套筒9的导向杆11外。

优选的，所述限位机构设置有六个。

优选的，所述辅助阳极3下安装有绝缘支架以固定。

优选的，所述辅助阳极3被包箍固定。

优选的，所述参比电极4通过绝缘支撑管固定。

优选的，所述绝缘支撑管和所述绝缘支架底部分别设有中心定位架。

优选的，所述良导体13由铁材质制成。

工作原理：

采用现场油气井使用的同规格的套管6和油管7，将套管6穿过限位套筒9抵在良导体13的环槽内，限位板10在弹簧12的作用下可以对套管6进行扶正限位，不同直径的套管6通过对弹簧12不同程度的挤压形变，可以使限位板10对不同直径的套管6进行扶正限位，可以适用于不同的现场油气井，适用范围广实用性强，油管7设置在套管6内抵在良导体13的环槽内，密封环塞14设置在套管6与油管7之间；

取现场油气井处的土壤填充于绝缘实验箱1内，在套管6与油管7之间的空间内注入腐蚀液用于模拟腐蚀环境，设置在套管6与油管7底部之间的密封环塞14，可以防止腐蚀液对良导体13腐蚀；

电流由直流电源2的阳极流经辅助阳极3，而后以土壤为导通介质，电流经土壤流向套管6，再经良导体13传导至油管7，最后流回直流电源2的阴极，形成完整闭合回路，从而使得套管6和油管7腐蚀发生的电子迁移得到抑制，避免或减弱了套管6和油管7腐蚀的发生，将参比电极4尽可能靠近油管7的埋入土壤，目的是为了降低IR降对阴极保护的影响，用万用表5连接油管7和参比电极4，可以测试油管7当前的保护电位；

通过本实验装置所得出的实验结果，可以对现场施工提供指导依据，保证了现场油气井外加电流阴极保护的正确施工，从而保证油管和套管的防腐效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，其特征在于，包括绝缘实验箱(1)、直流电源(2)、辅助阳极(3)、参比电极(4)、万用表(5)、套管(6)、油管(7)、良导体(13)和限位扶正组件；

所述辅助阳极(3)和所述参比电极(4)均设置于所述绝缘实验箱(1)内，所述辅助阳极(3)通过导线与所述直流电源(2)的阳极连接，所述油管(7)通过导线与所述直流电源(2)的阴极连接，所述参比电极(4)通过导线与所述油管(7)连接，所述参比电极(4)与所述油管(7)之间设有万用表(5)；

所述良导体(13)设置于所述实验箱(1)的底部中央，所述良导体(13)的顶端面上开设有环槽，所述环槽内设有由弹性材质制成的密封环塞(14)；

所述套管(6)通过所述限位扶正组件竖立于所述绝缘实验箱(1)内，所述套管(6)插嵌套设于所述密封环塞(14)外且所述套管(6)的底端面抵在所述环槽的底端面接触，所述油管(7)设置于所述套管(6)内，所述油管(7)插嵌套设于所述密封环塞(14)内且所述油管(7)的底端面与所述环槽的底端面接触；

所述限位扶正组件包括支撑杆(8)、限位套筒(9)和至少三个限位机构，所述限位套筒(9)通过所述支撑杆(8)固定在所述绝缘实验箱(1)内，所述限位机构以所述套筒(9)的中轴线为中心呈等间环形列阵状分布；

所述限位机构由限位板(10)、导向杆(11)、弹簧(12)和限位凸组成，所述限位板(10)设置于所述限位套筒(9)内，所述限位凸设置于所述限位套筒(9)外，所述导向杆(11)水平滑动贯穿所述限位套筒(9)，所述导向杆(11)的一端与所述限位板(10)固定连接，所述导向杆(11)的另一端与所述限位凸固定连接，处于压缩状态的所述弹簧(12)套设于所述限位板(10)与所述限位套筒(9)的导向杆(11)外。

2.根据权利要求1所述的一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，其特征在于，所述限位机构设置有六个。

3.根据权利要求2所述的一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，其特征在于，所述辅助阳极(3)下安装有绝缘支架以固定。

4.根据权利要求3所述的一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，其特征在于，所述辅助阳极(3)被包箍固定。

5.根据权利要求3所述的一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，其特征在于，所述参比电极(4)通过绝缘支撑管固定。

6.根据权利要求5所述的一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，其特征在于，所述绝缘支撑管和所述绝缘支架底部分别设有中心定位架。

7.根据权利要求6所述的一种用于油气井外加电流防腐的室内实验装置，其特征在于，所述良导体(13)由铁材质制成。