RU169489U1

RU169489U1 - CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE

Info

Publication number: RU169489U1
Application number: RU2016132524U
Authority: RU
Inventors: Альберт Рашитович Шарафутдинов; Евгений Николаевич Тарасов; Александр Владимирович Зинин; Валерий Анатольевич Бобров; Алексей Александрович Зинин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Лантан-ГИРС"
Priority date: 2016-08-05
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2017-03-21

Abstract

Устройство относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для повышения эффективности защиты от коррозии нефтепромыслового оборудования. Технический результат - интенсификация добычи. Для этого в нижней части погружного центробежного электронасоса последовательно с изолированным от корпуса электродом, связанным через диод с общей точкой обмоток электродвигателя, соединенных в "звезду", включен электрохимический элемент. Причем "положительная" клемма диода подключена к электроду, соединенному с отрицательным контактом гальванического элемента.1 илл.The device relates to the oil industry and can be used to increase the effectiveness of corrosion protection of oilfield equipment. The technical result is the intensification of production. For this, in the lower part of the submersible centrifugal electric pump, an electrochemical element is connected in series with the electrode isolated from the housing, connected through a diode to a common point of the motor windings connected to the "star". Moreover, the “positive” terminal of the diode is connected to the electrode connected to the negative terminal of the galvanic cell. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, в частности, к устройствам защиты от коррозии глубинного нефтепромыслового оборудования и насосно-компрессорных труб (НКТ).The utility model relates to the oil industry, in particular, to corrosion protection devices for oilfield equipment and tubing (tubing).

Известна установка погружного центробежного насоса, в которую входят погружной электро-насосный агрегат, который объединяет электродвигатель с гидрозащитой, насос и кабельную линию, спускаемые в скважину на подъемных насосно-компрессорных трубах, оборудование устья, станцию управления и трансформатор, установленные на расстоянии 20-30 м от устья скважины. (Нефтепромысловое оборудование. Справочник под ред. Е.И. Бухаленко 2-е изд., переработанное и дополненное).A well-known 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 on lifting tubing, wellhead equipment, a control station and a transformer installed at a distance of 20-30 m from the wellhead. (Oilfield equipment. Handbook edited by E.I. Bukhalenko 2nd ed., Revised and supplemented).

Недостатком установки является отсутствие устройства защиты от коррозии нефтепромыслового оборудования.The disadvantage of this installation is the lack of a corrosion protection device for oilfield equipment.

Наиболее близким к предложенному устройству защиты от коррозии нефтепромыслового оборудования, является устройство защиты установки [Патент РФ №2217579], состоящее из изолированного от корпуса электрода, электрически связанного через диодную сборку с общей точкой обмоток электродвигателя, соединенных в "звезду", причем «положительная» клемма сборки 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.Closest to the proposed corrosion protection device for oilfield equipment is the installation protection device [RF Patent No. 2217579], consisting of an electrode isolated from the housing and electrically connected through a diode assembly to a common point of the motor windings connected to a “star”, and “positive” the assembly terminal is connected to the electrode. The design allows to obtain the 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.

Недостатком устройства является падение напряжения на р-n переходе диода или диодной сборки. Эта величина варьируется от 0,3 до 0,5 В, в зависимости от типа применяемых диодов. В результате вышеуказанная конструкция не обеспечивает катодную защиту металлического оборудования при потенциалах менее 0,5 В.The disadvantage of this device is the voltage drop at the pn junction of a diode or diode assembly. This value varies from 0.3 to 0.5 V, depending on the type of diodes used. As a result, the above design does not provide cathodic protection of metal equipment at potentials less than 0.5 V.

Целью полезной модели является повышение эффективности предупреждения коррозионного разрушения скважинного оборудования, вызванного наличием блуждающих токов, перекоса фаз, токов утечки в кабеле, появлением статических зарядов на корпусных элементах, включая колонну НКТ, в процессе добычи, путем создания дополнительного потенциала на нерастворимом электроде. Для этого в устройстве, состоящем из корпуса, прикрепляемого к нижней части электродвигателя, коррозионностойкого электрода, изолированного от корпуса и электрически связанного через диодную сборку с общей точкой обмоток электродвигателя, соединенных в «звезду», причем положительный полюс диодной сборки присоединен к электроду, а отрицательный полюс - к общей точке обмоток электродвигателя, предлагается коррозионностойкий электрод присоединить к отрицательному полюсу гальванического элемента, состоящего из электроотрицательного электрода, окруженного положительным электродом из коррозионностойкого материала.The purpose of the utility model is to increase the efficiency of preventing corrosion damage to downhole equipment caused by the presence of stray currents, phase imbalance, leakage currents in the cable, the appearance of static charges on the body elements, including the tubing string, during production, by creating additional potential on the insoluble electrode. To this end, in a device consisting of a housing attached to the bottom of an electric motor, a corrosion-resistant electrode isolated from the housing and electrically connected through a diode assembly with a common point of the motor windings connected to a “star”, the positive pole of the diode assembly connected to the electrode, and the negative pole - to the common point of the motor windings, it is proposed to connect a corrosion-resistant electrode to the negative pole of a galvanic cell consisting of an electronegative a electrode surrounded by a positive electrode made of a corrosion-resistant material.

На фигуре схематически изображено заявляемое устройство.The figure schematically depicts the inventive device.

Устройство состоит из корпуса 1, изолятора 2, коррозионностойкого электрода 3, диодной сборки 4, проводника соединения с общей точкой обмоток электродвигателя 5, отрицательного электрода гальванического элемента 6 и положительного электрода гальванического элемента 7.The device consists of a housing 1, an insulator 2, a corrosion-resistant electrode 3, a diode assembly 4, a conductor connecting to a common point of the motor windings 5, a negative electrode of a galvanic cell 6 and a positive electrode of a galvanic cell 7.

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

Потенциал, возникающий при появлении блуждающих токов, перекосе фаз, токов утечки и т.п. на общей точке обмоток электродвигателя, соединенных в звезду, поступает на диодную сборку 4, положительная клемма которой соединена с электродом 3, соединенным с отрицательным контактом гальванического элемента 6. За счет разности потенциалов, возникающей в гальваническом элементе, на положительном электроде 7 всегда присутствует защитный потенциал (даже при малых потенциалах на общей точке обмоток электродвигателя, которые гасятся вследствие падения напряжения на диодной сборке 4). За счет постоянного положительного потенциала на коррозионностойком электроде 7 будут проходить процессы окисления, что приведет к катодной защите как погружного центробежного насоса и поверхности НКТ, так и обсадной трубы.Potential arising from the appearance of stray currents, phase imbalance, leakage currents, etc. at the common point of the motor windings connected to the star, it enters the diode assembly 4, the positive terminal of which is connected to the electrode 3 connected to the negative contact of the galvanic cell 6. Due to the potential difference arising in the galvanic cell, a protective potential is always present on the positive electrode 7 (even at low potentials at the common point of the motor windings, which are quenched due to the voltage drop across the diode assembly 4). Due to the constant positive potential, oxidation processes will take place on the corrosion-resistant electrode 7, which will lead to cathodic protection of both the submersible centrifugal pump and the tubing surface and the casing.

Claims

A corrosion protection device for a submersible pump installation consisting of a housing attached to the bottom of an electric motor, an insulator and a corrosion-resistant electrode, wherein the corrosion-resistant electrode is electrically connected to the common point of the motor windings connected to the “star” through a diode assembly, with the positive pole of the diode assembly connected to a corrosion-resistant electrode, and the negative pole to the common point of the motor windings, characterized in that the corrosion-resistant electrode is connected to the negative pole of the galvanic cell, consisting of an electronegative electrode, surrounded by a positive electrode of corrosion-resistant material.