RU119020U1 - CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE - Google Patents

CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU119020U1
RU119020U1 RU2012106007/03U RU2012106007U RU119020U1 RU 119020 U1 RU119020 U1 RU 119020U1 RU 2012106007/03 U RU2012106007/03 U RU 2012106007/03U RU 2012106007 U RU2012106007 U RU 2012106007U RU 119020 U1 RU119020 U1 RU 119020U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
corrosion
electrode
casing
insulators
housing
Prior art date
Application number
RU2012106007/03U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Асгат Галимьянович Гумеров
Валерий Анатольевич Костилевский
Виталий Анатольевич Антоненко
Антон Иванович Подъяпольский
Аркадий Рувимович Эпштейн
Original Assignee
Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов"
Аркадий Рувимович Эпштейн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов", Аркадий Рувимович Эпштейн filed Critical Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов"
Priority to RU2012106007/03U priority Critical patent/RU119020U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU119020U1 publication Critical patent/RU119020U1/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

Устройство защиты погружной насосной установи от коррозии, состоящее из резьбового ниппеля, свинчиваемого с погружным электродвигателем, изоляторов и электрода, отличающееся тем, что дополнительно содержит корпус, полупроводниковый диод, анод которого подключен к корпусу устройства, а катод к электроду, выполненному из коррозионно-стойкой стали, концентрично расположенному внутри корпуса с помощью изоляторов, в нижней части электрода установлен узел стекателя, состоящий из пакета проволочных щеточных дисков, материалом которого является коррозионно-стойкая, высоколегированная витая сталь, наружный диаметр дисков соответствует внутреннему диаметру обсадной колонны, обеспечивая гарантированный гальванический металлический контакт с обсадной колонной. A device for protecting a submersible pumping unit from corrosion, consisting of a threaded nipple screwed with a submersible electric motor, insulators and an electrode, characterized in that it additionally contains a body, a semiconductor diode, the anode of which is connected to the body of the device, and the cathode to an electrode made of corrosion-resistant steel, concentrically located inside the casing with the help of insulators, in the lower part of the electrode there is a drainer assembly, consisting of a set of wire brush discs, the material of which is corrosion-resistant, high-alloy twisted steel, the outer diameter of the discs corresponds to the inner diameter of the casing, providing guaranteed galvanic metal contact with a casing string.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности в частности к добыче нефти из скважин в осложненных геолого-технических условиях.The utility model relates to the oil industry, in particular, to oil production from wells in complicated geological and technical conditions.

Известен скважинный насос, представляющий собой вертикальную конструкцию одинарного действия с неподвижным цилиндром, подвижным металлическим плунжером и шариковыми клапанами; спускаемыми в скважину на колонне насосно-компрессорных труб и насосных штанг (1). Нефтепромысловое оборудование: Справочник / Под ред. Е.И.Бухаленко 2-е изд., переработанное и дополненное М.: Недра, 1990. - 559 с.: ил. - аналог.Known borehole pump, which is a vertical single-acting design with a fixed cylinder, a movable metal plunger and ball valves; lowered into the well on a string of tubing and sucker rods (1). Oilfield Equipment: Handbook / Ed. EI Bukhalenko 2nd ed., Revised and supplemented by M .: Nedra, 1990. - 559 pp., Ill. - analogue.

Недостатком скважинного насоса является применимость только в малодебитных скважинах и необходимость использования сложного металлоемкого наземного оборудования (станок-качалка), а также, его ограниченная применимость при большом газовом факторе и большой кривизне скважин, характерной для кустового бурения и значительного износа из-за значительной коррозии в обводненных скважинах со значительной минерализацией.The disadvantage of a downhole pump is its applicability only in low-production wells and the need to use complex metal-intensive ground equipment (rocking machine), as well as its limited applicability with a large gas factor and a large curvature of the wells, typical for cluster drilling and significant wear due to significant corrosion in watered wells with significant salinity.

Также, известным техническим решением является установка погружного центробежного насоса, в которую входит погружной электронасосный агрегат, который объединяет электродвигатель с гидрозащитой, насос и кабельную линию, спускаемые в скважину на подъемных насосно-компрессорных трубах; оборудование устья; станцию управления и трансформатор, в нижней части установки размещается изолированный от корпуса электрод, электрически связанный с общей точкой обмоток электродвигателя соединенных в "звезду" через диодную сборку, причем ее «положительная» клемма подключена к электроду. Конструкция позволяет на электроде получить разность потенциалов относительно колонны НКТ вследствие перетоков в трехфазных обмотках электродвигателя при работе насоса и обеспечить катодную защиту металлического оборудования от коррозии и предупреждение накопление твердых отложений на защищаемом оборудовании (Патент РФ №2217579) (2).Also, a well-known technical solution is the installation of a submersible centrifugal pump, which includes a submersible electric pump unit, which combines an electric motor with hydraulic protection, a pump and a cable line, lowered into the well by lifting tubing; mouth equipment; a control station and a transformer, in the lower part of the installation there is an electrode isolated from the housing, electrically connected to a common point of the motor windings connected to a "star" through a diode assembly, and its "positive" terminal is connected to the electrode. The design allows to obtain a potential difference on the electrode relative to the tubing string due to overflows in the three-phase windings of the electric motor during pump operation and to provide cathodic protection of metal equipment from corrosion and prevention of accumulation of solid deposits on the protected equipment (RF Patent No. 2217579) (2).

Недостатком устройства является сложность переходного устройства и необходимость изменения конструкции ПЭДа.The disadvantage of this device is the complexity of the transition device and the need to change the design of the PED.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство защиты погружной насосной установи от коррозии состоящее из погружного электронасосного агрегата, который объединяет электродвигатель с гидрозащитой, насос и кабельную линию, спускаемых в скважину на подъемных насосно-компрессорных трубах; оборудование устья; станцию управления и трансформатор, изолированный от корпуса электрод, выполненный из имеющего более высокий отрицательный электрохимический потенциал по отношению к обсадной колонне и корпуса установки и изолирующие элементы отличающееся тем, что в изолирующих элементах на уплотняемых поверхностях выполнены проточки в которых расположены уплотнительные кольца (Патент на полезную модель №80190), (3).The closest technical solution adopted for the prototype is a corrosion protection device for a submersible pump installation consisting of an electric submersible pump unit that combines an electric motor with hydraulic protection, a pump and a cable line that are lowered into the well by lifting tubing; mouth equipment; a control station and a transformer isolated from the casing, an electrode made of having a higher negative electrochemical potential with respect to the casing and the installation casing and insulating elements, characterized in that grooves are made in the insulating elements on the sealing surfaces in which the sealing rings are located (Utility Patent Model No. 80190), (3).

Тем не менее, на большинстве исследуемых скважин, присутствует ненулевой электрический потенциал, изменяющийся с частотой 50 Гц. Размах изменения потенциала на разных скважинах составил величину от 0,06 до 28 В. Форма кривой близка к синусоидальной. Постоянная составляющая электрического потенциала при этом отсутствует (II=0). В частности, потенциал на броне кабеля возможен из-за нарушения герметичности изоляции кабеля. При этом сила анодного тока разрушения может достигать нескольких десятков ампер. Кроме того, скорость разрушений металла тем выше, чем выше скорость потока лифтируемой жидкости, несмотря на отсутствие постоянной составляющей. При скорости потока лифтируемой жидкости (электролита) 12 м/с скорость разрушения испытуемого металла в три раза превышает скорость разрушения в стоячей жидкости. В реальных условиях эксплуатации скважин сила тока между корпусом ПЭД и обсадной колонной может достигать единиц ампера, при скорости потока жидкости - несколько десятков метров в секунду, что еще больше снижает наработку ПЭД и насосной установки в целом. Таким образом, при питании от трансформаторных станций управления на поверхности корпусов ПЭД и других элементов скважинного оборудования наводится значительный электрический потенциал промышленной частоты. В свою очередь, УЭЦН повышенной производительности комплектуются ПЭДами большой мощности, для которых характерны высокие значения напряжений и токов в кабельной линии что, приводит к более высоким значениям электрического потенциала, наводимого на поверхности ПЭДа, вместе с тем высокая производительность УЭЦН обеспечивает повышенную скорость потока лифтируемой жидкости в зазоре между ПЭД и обсадной колонной, что дополнительно ускоряет электролитическое разрушение металла, резко снижая наработку оборудования на отказ.However, in most of the studied wells, there is a non-zero electric potential, changing with a frequency of 50 Hz. The range of potential change at different wells ranged from 0.06 to 28 V. The shape of the curve is close to sinusoidal. The constant component of the electric potential is absent (II = 0). In particular, the potential on the cable armor is possible due to a violation of the tightness of the cable insulation. In this case, the strength of the anode fracture current can reach several tens of amperes. In addition, the rate of destruction of the metal is higher, the higher the flow rate of the lift fluid, despite the absence of a constant component. When the flow rate of the lift fluid (electrolyte) is 12 m / s, the rate of destruction of the test metal is three times higher than the rate of destruction in the standing fluid. Under actual operating conditions of wells, the current strength between the PEM body and the casing can reach amperes, at a fluid flow rate of several tens of meters per second, which further reduces the operating time of the PEM and the pump unit as a whole. Thus, when powered by transformer control stations, a significant electric potential of industrial frequency is induced on the surface of the SEM housings and other elements of downhole equipment. In turn, high-performance ESPs are equipped with high-power PEDs, which are characterized by high voltages and currents in the cable line, which leads to higher values of the electric potential induced on the surface of the PED, while the high-performance ESPs provide an increased rate of lift fluid flow in the gap between the PEM and the casing, which further accelerates the electrolytic destruction of the metal, dramatically reducing the time between failures.

Целью полезной модели является предупреждение коррозионного разрушения скважинного оборудования вызванного наличием блуждающих токов, перекоса фаз, токов утечки в кабеле, и появление статических зарядов на корпусных элементах насосного оборудования в процессе добычи.The purpose of the utility model is to prevent corrosion damage to downhole equipment caused by the presence of stray currents, phase imbalance, leakage currents in the cable, and the appearance of static charges on the housing elements of the pumping equipment during production.

Поставленная цель достигается тем, что устройство защиты погружной насосной установки от коррозии, состоит из резьбового ниппеля, свинчиваемого с погружным электродвигателем, изоляторов и электрода, дополнительно содержит корпус, полупроводниковый диод, анод которого подключен к корпусу устройства, а катод к электроду, выполненному из стали, концентрировано расположенного внутри корпуса с помощью изоляторов, в нижней части электрода установлен узел стекателя, состоящего из пакета проволочных щеточных дисков материалом, которого является коррозионностойкая, высоколегированная витая сталь, наружный диаметр которых соответствует внутреннему диаметру обсадной колонны, обеспечивая гарантированный гальванический (металлический) контакт с обсадной колонной.This goal is achieved in that the device for protecting the submersible pump installation from corrosion, consists of a threaded nipple screwed with a submersible electric motor, insulators and an electrode, further comprises a housing, a semiconductor diode, the anode of which is connected to the housing of the device, and the cathode to the electrode made of steel concentrated inside the housing with the help of insulators, in the lower part of the electrode there is a stacker assembly consisting of a package of wire brush disks with material which is A corrosion resistant, high alloy twisted steel is used, the outer diameter of which corresponds to the inner diameter of the casing, providing guaranteed galvanic (metal) contact with the casing.

На фиг. схематически изображено заявляемое устройство.In FIG. The claimed device is schematically depicted.

Устройство защиты погружной насосной установки от коррозии состоит из резьбового ниппеля, свинчиваемого с ПЭД (погружным электродвигателем) поз.1, корпуса поз.2, изоляторов поз.3, «жертвенного» электрода поз.4, выполненного из коррозионностойкой стали, полупроводникового диода поз.5, и винтов крепления поз.5, узла стекателя поз.7, состоящего из пакета проволочных щеточных дисков поз.8. Силовое замыкание конструкции обеспечивается гайкой 9.The corrosion protection device of a submersible pump installation consists of a threaded nipple screwed onto a SEM (submersible electric motor) pos. 1, a housing pos. 2, insulators pos. 3, a "sacrificial" electrode pos. 4 made of stainless steel, a semiconductor diode pos. 5, and the mounting screws pos. 5, stacker assembly pos. 7, consisting of a package of wire brush disks pos. 8. Power circuit design is provided by a nut 9.

Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.

За счет формирования гальванического элемента, путем детектирования токов утечки с помощью полупроводникового диода поз.5, и создания разности потенциалов между корпусом устройства поз.1 и электродом поз.4, на корпусе устройства поз.1 и металлических элементах скважинного оборудования, создается катодный (защитный) потенциал, препятствующий электрохимическому разрушению металлического оборудования скважины. Анодная составляющая наводимого потенциала через проволочные упругие элементы щеточных дисков будет дренироваться на обсадную колонну.Due to the formation of a galvanic cell, by detecting leakage currents using a semiconductor diode pos.5 and creating a potential difference between the device body pos.1 and the electrode pos.4, a cathode (protective ) potential that prevents the electrochemical destruction of the metal equipment of the well. The anode component of the induced potential through the elastic wire elements of the brush disks will be drained to the casing.

Конструкция устройства может быть использована в установках различных механизированных способов добычи и нагнетательных скважинах.The design of the device can be used in installations of various mechanized production methods and injection wells.

Источники информации:Information sources:

1. Нефтепромысловое оборудование: Справочник. / Под ред. Е.И.Бухаленко. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1990. - 559 с.: ил, стр.53-58.1. Oilfield equipment: Handbook. / Ed. E.I. Bukhalenko. - 2nd ed., Revised. and add. - M .: Nedra, 1990 .-- 559 p .: silt, p. 53-58.

2.. Патент на изобретение №2217579; МПК 7 E21B 43/00, F04,D 13/10. Установка погружного центробежного насоса / А.Г.Газаров, Т.С.Ахмеров, А.Р.Эпштейн, В.А.Кузнецов - 2002108810/03; Заявл. 05.04.2002; Опубл. 27.11 2003; Бюл. №33.2 .. Patent for the invention No. 2217579; IPC 7 E21B 43/00, F04, D 13/10. Installation of a submersible centrifugal pump / A.G. Gazarov, T.S. Akhmerov, A.R. Epshtein, V.A. Kuznetsov - 2002108810/03; Claim 04/05/2002; Publ. November 27, 2003; Bull. No. 33.

3. Патент на полезную модель №80190. Устройство защиты погружной насосной установки от коррозии / А.Р.Мавзютов, А.Р.Эпштейн; Заявл. 14.07. 2008. Опубл. 27.01.2009. Бюл. №3.3. Patent for utility model No. 80190. Corrosion protection device of a submersible pump unit / A.R. Mavzyutov, A.R. Epstein; Claim 07/14. 2008. Publ. 01/27/2009. Bull. Number 3.

Claims (1)

Устройство защиты погружной насосной установи от коррозии, состоящее из резьбового ниппеля, свинчиваемого с погружным электродвигателем, изоляторов и электрода, отличающееся тем, что дополнительно содержит корпус, полупроводниковый диод, анод которого подключен к корпусу устройства, а катод к электроду, выполненному из коррозионно-стойкой стали, концентрично расположенному внутри корпуса с помощью изоляторов, в нижней части электрода установлен узел стекателя, состоящий из пакета проволочных щеточных дисков, материалом которого является коррозионно-стойкая, высоколегированная витая сталь, наружный диаметр дисков соответствует внутреннему диаметру обсадной колонны, обеспечивая гарантированный гальванический металлический контакт с обсадной колонной.
Figure 00000001
A corrosion protection device for a submersible pump installation, consisting of a threaded nipple screwed with a submersible motor, insulators and an electrode, characterized in that it further comprises a housing, a semiconductor diode, the anode of which is connected to the housing of the device, and the cathode to the electrode made of corrosion-resistant steel concentrically located inside the housing with the help of insulators, in the lower part of the electrode there is a stacker assembly consisting of a packet of wire brush disks, the material of which is Corrosion-resistant, high-alloy twisted steel is provided, the outer diameter of the disks corresponds to the inner diameter of the casing, providing guaranteed galvanic metal contact with the casing.
Figure 00000001
RU2012106007/03U 2012-02-20 2012-02-20 CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE RU119020U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106007/03U RU119020U1 (en) 2012-02-20 2012-02-20 CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012106007/03U RU119020U1 (en) 2012-02-20 2012-02-20 CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU119020U1 true RU119020U1 (en) 2012-08-10

Family

ID=46849957

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012106007/03U RU119020U1 (en) 2012-02-20 2012-02-20 CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU119020U1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169489U1 (en) * 2016-08-05 2017-03-21 Общество с ограниченной ответственностью "Лантан-ГИРС" CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU179967U1 (en) * 2018-02-14 2018-05-29 ООО "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" DEVICE FOR PROTECTING IN-WELL EQUIPMENT EQUIPMENT FROM CORROSION
RU180398U1 (en) * 2018-03-12 2018-06-13 ООО "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU188954U1 (en) * 2019-02-26 2019-04-30 Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" AUTONOMOUS ELECTROMAGNETIC INDUCER Borehole
RU198979U1 (en) * 2020-03-25 2020-08-05 ООО "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU169489U1 (en) * 2016-08-05 2017-03-21 Общество с ограниченной ответственностью "Лантан-ГИРС" CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU179967U1 (en) * 2018-02-14 2018-05-29 ООО "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" DEVICE FOR PROTECTING IN-WELL EQUIPMENT EQUIPMENT FROM CORROSION
RU180398U1 (en) * 2018-03-12 2018-06-13 ООО "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU188954U1 (en) * 2019-02-26 2019-04-30 Общество с ограниченной ответственностью "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" AUTONOMOUS ELECTROMAGNETIC INDUCER Borehole
RU198979U1 (en) * 2020-03-25 2020-08-05 ООО "Проектно-Консалтинговая Группа "БК" DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU119020U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU107274U1 (en) CORROSION PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU120459U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
CN204251715U (en) Oil tube cathode protector
RU143463U1 (en) SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP UNIT
RU127137U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU119412U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU179967U1 (en) DEVICE FOR PROTECTING IN-WELL EQUIPMENT EQUIPMENT FROM CORROSION
CN107313721A (en) Pumpingh well impressed current method anti-corrosive apparatus
CN206972202U (en) Water injection well impressed current method anti-corrosive apparatus
RU105664U1 (en) OIL PRODUCTION PLANT
RU93458U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU180398U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU2669418C1 (en) Submersible rodless well pump plant
RU198979U1 (en) DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION
RU172542U1 (en) CORROSION PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
CN209115085U (en) Oil gas water well bulk metal tubing electric protection device
RU167217U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU169489U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU105354U1 (en) CORROSION PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU123827U1 (en) CORROSION PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU2231629C1 (en) Method for protection of electric centrifugal pump, suspended on tubing column, from corrosion
CN206972203U (en) Pumpingh well impressed current method anti-corrosive apparatus
RU162095U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU188384U1 (en) Device for corrosion protection of submersible downhole equipment

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20120905