RU198979U1 - DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION - Google Patents
DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION Download PDFInfo
- Publication number
- RU198979U1 RU198979U1 RU2020112595U RU2020112595U RU198979U1 RU 198979 U1 RU198979 U1 RU 198979U1 RU 2020112595 U RU2020112595 U RU 2020112595U RU 2020112595 U RU2020112595 U RU 2020112595U RU 198979 U1 RU198979 U1 RU 198979U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- corrosion
- electrode
- submersible
- against corrosion
- pumping equipment
- Prior art date
Links
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 title claims abstract description 10
- 238000005086 pumping Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000001012 protector Effects 0.000 claims abstract description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 10
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 125000003821 2-(trimethylsilyl)ethoxymethyl group Chemical group [H]C([H])([H])[Si](C([H])([H])[H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C(OC([H])([H])[*])([H])[H] 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000004626 scanning electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B41/00—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
- E21B41/02—Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00 in situ inhibition of corrosion in boreholes or wells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Prevention Of Electric Corrosion (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к нефтяной промышленности, в частности, к добыче нефти из скважин в осложненных геолого-технических условиях. Устройство защиты погружной насосной установки от коррозии содержит корпус, свинчиваемый через резьбовой переводник с погружным электродвигателем, установленную в корпусе поляризованную протекторную систему, содержащую пружинный центратор, электрод, изоляторы, полупроводниковый диод и резьбовую заглушку. Корпус выполнен в виде перфорированной металлической трубы, в которой дополнительно установлен алюминиевый электрод. Обеспечивается предупреждение коррозионного и эрозионного разрушения скважинного оборудования. 1 ил.The utility model relates to the oil industry, in particular, to oil production from wells in complicated geological and technical conditions. The device for protecting the submersible pumping unit from corrosion contains a body screwed through a threaded sub with a submersible electric motor, a polarized protector system installed in the body, containing a spring centralizer, an electrode, insulators, a semiconductor diode and a threaded plug. The body is made in the form of a perforated metal tube, in which an aluminum electrode is additionally installed. Prevention of corrosion and erosive destruction of downhole equipment is provided. 1 ill.
Description
Устройство защиты глубинно-насосного оборудования от коррозии относится к нефтяной промышленности, в частности, к добыче нефти из скважин в осложненных геолого-технических условиях путем их катодной и протекторной поляризации.The device for the protection of downhole pumping equipment from corrosion refers to the oil industry, in particular, to oil production from wells in complicated geological and technical conditions by means of their cathodic and protective polarization.
Известно устройство защиты погружной насосной установки от коррозии состоящее из резьбового ниппеля, свинчиваемого с ПЭД (погружным электродвигателем), изоляторов, («жертвенного») электрода, и уплотнительных колец и резьбовой полумуфты то есть созданием гальванического элемента, катодом которого является защищаемое оборудование защищаемое оборудование, а анодом жертвенный электрод (Полезная модель РФ №92486) [1].Known is a device for protecting a submersible pumping unit against corrosion, consisting of a threaded nipple screwed with a submersible motor (submersible electric motor), insulators, a ("sacrificial") electrode, and sealing rings and a threaded coupling half, that is, the creation of a galvanic cell, the cathode of which is the protected equipment, the protected equipment, and the anode is a sacrificial electrode (RF Utility Model No. 92486) [1].
Наличие такого электрода (протектора) даже в катодной зоне действия протектора не влияет на величину блуждающих токов, входящих в защищаемый объект, так как она определяется только переходным сопротивлением колонны.The presence of such an electrode (protector) even in the cathode zone of the protector does not affect the value of stray currents entering the protected object, since it is determined only by the transient resistance of the column.
Влияние блуждающих токов можно предупредить или совсем устранить применением установок дренажной защиты. Основной принцип электродренажной защиты состоит в устранении анодных зон на защищаемом оборудовании. При этом катодные зоны, образовавшиеся в местах входа блуждающих токов, сохраняются. Поляризованный дренаж обеспечивается прохождением блуждающих токов только в одном направлении (применением полупроводниковых диодов): из скважинного оборудования на обсадную колонну (Полезная модель РФ №180398) [2].The influence of stray currents can be prevented or completely eliminated by using drainage protection devices. The basic principle of electrical drainage protection is to eliminate anode zones on the protected equipment. In this case, the cathode zones formed at the entry points of the stray currents are preserved. Polarized drainage is provided by the passage of stray currents in only one direction (using semiconductor diodes): from the downhole equipment to the casing (RF Useful Model No. 180398) [2].
Недостатком устройства является опасность перенапряжения защиты и, тем самым, разрушение изоляционных покрытий насосно-компрессорных труб и коррозионного разрушения корпусных деталей установки.The disadvantage of the device is the danger of overvoltage protection and, thereby, the destruction of the insulating coatings of the tubing and corrosion destruction of the body parts of the installation.
Так, на броне трехжильного силового кабеля большинства исследуемых скважин, присутствует ненулевой электрический потенциал, изменяющийся с частотой 50 Гц. Диапазон 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). Потенциал на броне кабеля возможен из-за нарушения герметичности изоляции. При этом сила анодного тока разрушения может достигать нескольких десятков ампер. Кроме того, скорость разрушений металла тем выше, чем выше скорость потока лифтируемой жидкости. При скорости потока 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 нескольких 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, установка электроприводного центробежного насоса (УЭЦН) повышенной производительности комплектуются ПЭД большой мощности, для которых характерны высокие значения напряжений и токов в кабельной линии. Это приводит к более высоким значениям электрического потенциала, наводимого на поверхности ПЭД, 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.So, on the armor of the three-core power cable of most of the investigated wells, there is a non-zero electric potential that changes with a frequency of 50 Hz. The range of potential variation in different wells was from 0.06 to 28 V. The shape of the curve is close to sinusoidal. In this case, there is no constant component of the electric potential (II = 0). The potential on the cable armor is possible due to a breach of the insulation tightness. In this case, the strength of the anodic destruction current can reach several tens of amperes. In addition, the higher the flow rate of the fluid being lifted, the higher the rate of metal destruction. At an electrolyte flow rate of 12 m / s, the rate of destruction of the test metal is three times higher than the rate of destruction in a standing liquid. Under real conditions of well operation, the current between the submersible motor housing and the casing can reach several amperes, at a fluid flow rate of several tens of meters per second, which further reduces the operating time of the submersible motor and the pumping unit as a whole. Thus, when powered from transformer control stations, a significant electric potential of industrial frequency is induced on the surface of the submersible motor housings and other elements of downhole equipment. In turn, the installation of an electric driven centrifugal pump (ESP) of increased productivity is equipped with high-power SEMs, which are characterized by high values of voltages and currents in the cable line. This leads to higher values of the electric potential induced on the surface of the submersible motor; at the same time, the high performance of the ESP provides an increased flow rate of the fluid being lifted in the gap between the submersible motor and the casing, which additionally accelerates the electrolytic destruction of the metal, sharply reducing the equipment failure time.
Целью полезной модели является предупреждение коррозионного и эрозионного разрушения скважинного оборудования, как вследствие влияния электрохимического воздействия блуждающих токов, так и формирования расчетного потенциала поляризационной протекторной системы, упрощение конструкции.The purpose of the utility model is to prevent corrosion and erosion destruction of downhole equipment, both due to the influence of electrochemical effects of stray currents, and the formation of the calculated potential of the polarization protector system, to simplify the design.
Поставленная цель достигается тем, что стекание анодного потенциала, (заземление) с подземной части скважинного оборудования обеспечивается пружинным центратором, происходит с одновременным наложением катодного потенциала протекторной защиты и размещением обоих устройств в одном закрытом перфорированном корпусе.This goal is achieved by the fact that the drainage of the anode potential (grounding) from the underground part of the downhole equipment is provided by a spring centralizer, occurs with the simultaneous imposition of the cathodic potential of the protector protection and the placement of both devices in one closed perforated housing.
На рисунке схематически изображено заявляемое устройство защиты насосной установки от коррозии.The figure schematically shows the claimed device for protecting the pumping unit from corrosion.
Устройство защиты погружной насосной установки от коррозии состоит из корпуса поз. 1, свинчиваемого с погружным электродвигателем через переводник поз. 2, изоляторов поз. 3, изолирующей втулки поз. 4, алюминиевого («жертвенного») электрода поз. 5, пружинного центратора поз. 6., электрода поз. 7, полупроводникового диода поз. 8 и резьбовой заглушки поз. 9.The device for protecting the submersible pumping unit against corrosion consists of a housing pos. 1, screwed with a submersible electric motor through the sub pos. 2, insulators pos. 3, an insulating sleeve pos. 4, aluminum ("sacrificial") electrode pos. 5, spring centralizer pos. 6., electrode pos. 7, semiconductor diode pos. 8 and threaded plug pos. nine.
Работа устройства описывается следующим образом.The operation of the device is described as follows.
Конструктивно поляризационная система представляет собой анод, подключаемый к защищаемому оборудованию с помощью полупроводникового диода, пропускающего ток только в направлении от защищаемого оборудования к аноду. Наличие анода в катодной зоне защищаемого оборудования не влияет на величину блуждающих токов, так как она определяется только переходным сопротивлением оборудования. Потенциал оборудования смещается в отрицательную сторону, а анодные зоны, вызванные блуждающими токами, ликвидируются. То есть, в анодных зонах блуждающие токи стекают в основном с анода через открытый диод. Этим предупреждается синергизм разрушения скважинного оборудования.Structurally, the polarization system is an anode connected to the protected equipment using a semiconductor diode that passes current only in the direction from the protected equipment to the anode. The presence of the anode in the cathode zone of the protected equipment does not affect the amount of stray currents, since it is determined only by the transfer resistance of the equipment. The potential of the equipment is shifted to the negative side, and the anode zones caused by stray currents are eliminated. That is, in the anode zones, stray currents flow mainly from the anode through an open diode. This prevents the synergistic destruction of downhole equipment.
Источники информации:Sources of information:
1. Полезная модель РФ №924861. Utility model of the Russian Federation No. 92486
2. Полезная модель РФ №180398.2. Utility model of the Russian Federation No. 180398.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020112595U RU198979U1 (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020112595U RU198979U1 (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU198979U1 true RU198979U1 (en) | 2020-08-05 |
Family
ID=71950272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020112595U RU198979U1 (en) | 2020-03-25 | 2020-03-25 | DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU198979U1 (en) |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4211625A (en) * | 1978-09-11 | 1980-07-08 | Borg-Warner Corporation | Impressed current cathodic protection system for submersible downhole pumping assembly |
| RU107274U1 (en) * | 2011-02-04 | 2011-08-10 | Марат Рафакович Хужин | CORROSION PUMP UNIT PROTECTION DEVICE |
| RU119020U1 (en) * | 2012-02-20 | 2012-08-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов" | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE |
| RU120459U1 (en) * | 2012-04-27 | 2012-09-20 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов" | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE |
| RU127137U1 (en) * | 2012-08-24 | 2013-04-20 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем и транспорта энергоресурсов" | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE |
| RU143463U1 (en) * | 2013-12-24 | 2014-07-20 | Аскар Рифкатович Мавзютов | SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP UNIT |
| 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 |
-
2020
- 2020-03-25 RU RU2020112595U patent/RU198979U1/en active
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4211625A (en) * | 1978-09-11 | 1980-07-08 | Borg-Warner Corporation | Impressed current cathodic protection system for submersible downhole pumping assembly |
| RU107274U1 (en) * | 2011-02-04 | 2011-08-10 | Марат Рафакович Хужин | CORROSION PUMP UNIT PROTECTION DEVICE |
| RU119020U1 (en) * | 2012-02-20 | 2012-08-10 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов" | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE |
| RU120459U1 (en) * | 2012-04-27 | 2012-09-20 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем транспорта энергоресурсов" | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE |
| RU127137U1 (en) * | 2012-08-24 | 2013-04-20 | Государственное унитарное предприятие "Институт проблем и транспорта энергоресурсов" | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE |
| RU143463U1 (en) * | 2013-12-24 | 2014-07-20 | Аскар Рифкатович Мавзютов | SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP UNIT |
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| BRPI1105388A2 (en) | wellhead set and underwater well set | |
| RU119020U1 (en) | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE | |
| RU120459U1 (en) | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE | |
| RU107274U1 (en) | CORROSION PUMP UNIT PROTECTION DEVICE | |
| RU198979U1 (en) | DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION | |
| RU179967U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING IN-WELL EQUIPMENT EQUIPMENT FROM CORROSION | |
| RU143463U1 (en) | SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP UNIT | |
| RU127137U1 (en) | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE | |
| CN104852349A (en) | Overvoltage protective device used for natural gas pipeline system | |
| RU119412U1 (en) | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE | |
| WO2014081339A1 (en) | Corrosion protection station using pulse current | |
| RU180398U1 (en) | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE | |
| CN202405774U (en) | Stray current drainage device | |
| CN209115085U (en) | Oil gas water well bulk metal tubing electric protection device | |
| CN204497723U (en) | A kind of over-pressure safety device for Natural gas pipeline system | |
| RU2655682C1 (en) | Method for protecting submersible equipment of oil producing well from electrochemical corrosion | |
| RU172542U1 (en) | CORROSION PUMP UNIT PROTECTION DEVICE | |
| RU93458U1 (en) | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE | |
| RU2254400C1 (en) | Device for a cathode protection of the run down-well equipment | |
| RU169489U1 (en) | CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE | |
| RU2327856C1 (en) | Device for preventing bottomhole equipment of producing wells, mainly electrocentrifugal pumps, from rust | |
| RU146246U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING PIPELINES FROM CORROSION DESTRUCTION UNDER THE INFLUENCE OF LIGHTNING CURRENTS | |
| RU2230828C1 (en) | Method of cathodic protection of a well equipment and a device for its realization | |
| RU159922U1 (en) | Intra-well surge suppressor | |
| RU2231575C1 (en) | Device for cathodic protection of a well pump and an electric cable for power feeding to an electric motor of the protected well pump |