RU2254400C1 - Device for a cathode protection of the run down-well equipment - Google Patents

Device for a cathode protection of the run down-well equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2254400C1
RU2254400C1 RU2004107178/02A RU2004107178A RU2254400C1 RU 2254400 C1 RU2254400 C1 RU 2254400C1 RU 2004107178/02 A RU2004107178/02 A RU 2004107178/02A RU 2004107178 A RU2004107178 A RU 2004107178A RU 2254400 C1 RU2254400 C1 RU 2254400C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
well
equipment
casing
lowered
cathode protection
Prior art date
Application number
RU2004107178/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
М.М. Мухаметшин (RU)
М.М. Мухаметшин
Ф.Ф. Хасанов (RU)
Ф.Ф. Хасанов
И.Ш. Гарифуллин (RU)
И.Ш. Гарифуллин
Т.М. Вахитов (RU)
Т.М. Вахитов
В.Г. Акшенцев (RU)
В.Г. Акшенцев
М.Ф. Вахитов (RU)
М.Ф. Вахитов
нко Р.М. Дерев (RU)
Р.М. Деревянко
Р.И. Вахитова (RU)
Р.И. Вахитова
Original Assignee
ООО НГДУ "Уфанефть"
ООО Уфимский научно-исследовательский и проектно-инженерный центр "Нефтегаз-2"
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 ООО НГДУ "Уфанефть", ООО Уфимский научно-исследовательский и проектно-инженерный центр "Нефтегаз-2" filed Critical ООО НГДУ "Уфанефть"
Priority to RU2004107178/02A priority Critical patent/RU2254400C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2254400C1 publication Critical patent/RU2254400C1/en

Links

Landscapes

  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

FIELD: oil-producing and other industries; cathode protection of lowered into the well equipment.
SUBSTANCE: the invention is pertaining to the devices for cathode protection of the downhole equipment against corrosion and may be used by various industries. The device for the cathode protection of lowered into the well equipment includes a station of the cathode protection connected by a cable on a daylight surface to the casing string and to the oil-well tubing string and also to the anodic earth lead and to the equipment lowered into the well. Additionally the device includes an electric contact of the lowered into the well equipment to the casing string. The invention ensures an increased efficiency of the device for the cathode protection of the lowered into the well equipment in the all classes of the boreholes, due to complete exclusion of a capability of the casing string electrochemical corrosion.
EFFECT: the invention ensures an increased efficiency of the device for the cathode protection of the lowered into the well equipment in the all classes of the boreholes.
3 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для защиты скважинного оборудования, в том числе глубинного, например электроцентробежных насосов (ЭЦН), штанговых глубинных (ШГН), диафрагменных, винтовых и других насосов; дозаторов глубинных, клапанов и конструкций для газлифтной и фонтанной добычи нефти; электронагревателей и прочего оборудования - от коррозии с наложением контролируемой разности потенциалов (катодная защита) и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в том числе нефтяной.The invention relates to devices for protecting downhole equipment, including deep-well, for example, electric centrifugal pumps (ESP), deep-well sucker-rod (SHG), diaphragm, screw and other pumps; deep batchers, valves and structures for gas lift and fountain oil production; electric heaters and other equipment - from corrosion with the imposition of a controlled potential difference (cathodic protection) and can be used in various industries, including oil.

Известно устройство для катодной защиты скважинного оборудования, в том числе с установкой ЭЦН [1], включающее станцию катодной защиты (СКЗ), оснащенную электродом сравнения и ампервольтметром и подключенную кабелем на дневной поверхности к обсадной колонне и к анодному заземлителю.A device is known for cathodic protection of downhole equipment, including an ESP installation [1], which includes a cathodic protection station (SCZ) equipped with a reference electrode and an ampervoltmeter and connected by a cable on the surface to the casing and to the anode earthing.

В результате наложения разности потенциалов между точкой подключения кабеля на дневной поверхности к обсадной колонне и анодным заземлителем с помощью СКЗ, оснащенной электродом сравнения и ампервольтметром, происходит смещение потенциала защищаемого скважинного оборудования и его пассивирование.As a result of applying a potential difference between the cable connection point on the day surface to the casing and the anode ground electrode using an RMS equipped with a reference electrode and an ampervoltmeter, the potential of the protected downhole equipment is shifted and passivated.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает эффективную защиту глубинного скважинного оборудования и в том числе спущенного в скважину ЭЦН в удаленных от дневной поверхности зонах по причине снижения в них защитной разности потенциалов.A disadvantage of the known device is that it does not provide effective protection of downhole equipment, including the ESP launched in the well in areas remote from the day surface due to a decrease in the protective potential difference in them.

Наиболее близко к предлагаемому устройство для катодной защиты спускаемого в скважину ЭЦН [2], включающее станцию катодной защиты (СКЗ), подключенную кабелем на дневной поверхности к обсадной колонне, к колонне насосно-компрессорных труб (НКТ) и к анодному заземлителю, причем СКЗ дополнительно подключена к ЭЦН дополнительной жилой силового кабеля установки ЭЦН. СКЗ дополнительно подключена к ЭЦН дополнительной жилой силового кабеля установки ЭЦН через точку подключения кабеля на дневной поверхности к обсадной колонне.Closest to the proposed device is the cathodic protection of the ESP launched into the well [2], including the cathodic protection station (SCZ), connected by a cable on the surface to the casing string, to the tubing string (tubing) and to the anode earthing switch, with the SKZ additionally connected to the ESP of an additional residential power cable of the ESP installation. SKZ is additionally connected to the ESP of an additional residential power cable of the ESP installation through the cable connection point on the surface to the casing.

Недостатком прототипа является то, что, например, в идеально вертикальной скважине с большим диаметром эксплуатационной колонны и/или при использовании глубинного оборудования, наоборот, малого диаметра, когда исключен контакт последнего с обсадной колонной, возможно постепенное разъедание (электрохимическая коррозия) обсадной колонны вследствие выполнения ею функции анода при защите глубинного скважинного оборудования известным устройством. Также электрохимическая коррозия обсадной колонны возможна при использовании, например, ЭЦН, покрытого изолирующим материалом (лак, краска, битумный или эпоксидный материал, сульфидный нарост).The disadvantage of the prototype is that, for example, in a perfectly vertical well with a large diameter of the production string and / or when using deep equipment, on the contrary, of a small diameter, when the contact of the latter with the casing is excluded, gradual corrosion (electrochemical corrosion) of the casing is possible due to her anode function in protecting the downhole equipment of a known device. Also, electrochemical corrosion of the casing is possible when using, for example, an ESP coated with an insulating material (varnish, paint, bitumen or epoxy material, sulfide growth).

Решаемая предлагаемым техническим решением задача и ожидаемый технический результат заключаются в повышении эффективности устройства для катодной защиты спускаемого в скважину оборудования для всех категорий скважин (в том числе вертикальных, наклонных, разного диаметра) за счет полного исключения возможности электрохимической коррозии обсадной колонны.The problem and the expected technical result solved by the proposed technical solution are to increase the efficiency of the device for the cathodic protection of the equipment lowered into the well for all categories of wells (including vertical, deviated, different diameters) by completely eliminating the possibility of electrochemical corrosion of the casing string.

Поставленная задача решается тем, что устройство для катодной защиты спускаемого в скважину оборудования, включающее станцию катодной защиты (СКЗ), подключенную кабелем на дневной поверхности к обсадной колонне и к колонне насосно-компрессорных труб, а также к анодному заземлителю и к спускаемому в скважину оборудованию, дополнительно включает электрический контакт спускаемого в скважину оборудования с обсадной колонной. Электрический контакт спускаемого в скважину оборудования с обсадной колонной осуществлен с помощью амортизирующей пружины, установленной на спускаемом в скважину оборудовании. Для катодной защиты спускаемого в скважину оборудования с установкой электроцентробежного насоса (УЭЦН) СКЗ подключена к ЭЦН дополнительной жилой силового кабеля УЭЦН.The problem is solved in that the device for cathodic protection of the equipment lowered into the well, including a cathodic protection station (SCZ), connected by a cable on the surface to the casing and to the tubing string, as well as to the anode ground electrode and the equipment lowered into the well further includes electrical contact of the casing equipment lowered into the well. The electrical contact of the equipment launched into the well with the casing is made using a shock absorber installed on the equipment launched into the well. For cathodic protection of the equipment launched into the well with the installation of an electric centrifugal pump (ESP), the SCZ is connected to the ESP of an additional residential power cable of the ESP.

Кроме указанной амортизирующей пружины в качестве электрического контакта спускаемого в скважину оборудования с обсадной колонной могут использоваться и другие конструкции (в зависимости от типоразмера спускаемого в скважину оборудования, диаметра обсадной колонны, глубины и наклона скважины), которые обеспечивают надежный электрический контакт узлов спускаемого в скважину оборудования с обсадной колонной.In addition to the indicated shock spring, other designs can be used as the electrical contact of the equipment being lowered into the well with the casing (depending on the size of the equipment being lowered into the well, the diameter of the casing, the depth and inclination of the well), which provide reliable electrical contact between the components of the equipment being lowered into the well with casing.

Предлагаемое устройство с вариантом, когда в качестве конструкции для электрического контакта спускаемого в скважину оборудования (УЭЦН) с обсадной колонной использована амортизирующая пружина, представлено на чертеже. Здесь:The proposed device with the option when a shock absorber spring is used as a design for electrical contact of the equipment lowered into the well (ESP) with the casing is shown in the drawing. Here:

1 - обсадная колонна1 - casing

2 - установка ЭЦН2 - ESP installation

3 - насосно-компрессорная труба3 - tubing

4 - анодный заземлитель4 - anode grounding

5 - станция катодной защиты, оснащенная медно-сульфатным электродом сравнения электродом сравнения и ампервольтметром5 - cathodic protection station, equipped with a copper-sulfate reference electrode, reference electrode and ampervoltmeter

6 - кабель (соединительный)6 - cable (connecting)

7 - силовой кабель установки ЭЦН7 - power cable installation ESP

8 - питающие жилы силового кабеля установки ЭЦН8 - supply cores of the power cable of the ESP installation

9 - дополнительная жила силового кабеля установки ЭЦН9 - additional core of the power cable of the ESP installation

10 - амортизирующая пружина в качестве электрического контакта УЭЦН с обсадной колонной.10 - shock absorbing spring as an electrical contact of the ESP with the casing.

Устройство работает следующим образом. Включают станцию катодной защиты и устанавливают необходимый ток защиты, который выбирают по медно-сульфатному электроду сравнения, установленному в грунте. Происходит равномерная поляризация металла по всей поверхности защищаемого оборудования за счет суммирования токов защиты через верхнюю и нижнюю точки скважинного оборудования, причем в процесс равномерной поляризации за счет электрического контакта спускаемого в скважину ЭЦН с обсадной колонной оказывается включена и обсадная колонна. Таким образом происходит ее защита от электрохимической коррозии.The device operates as follows. The cathodic protection station is turned on and the necessary protection current is set, which is selected by the copper-sulfate reference electrode installed in the ground. The metal is uniformly polarized over the entire surface of the equipment to be protected by summing the protection currents through the upper and lower points of the downhole equipment, and the casing is also included in the process of uniform polarization due to the electrical contact of the ESP being lowered into the well with the casing. Thus, it is protected from electrochemical corrosion.

Порядок работы с устройством.The procedure for working with the device.

1. Подключение трех жил четырехжильного силового кабеля к контактам электропитания электроцентробежного насоса, а четвертой жилы четырехжильного силового кабеля к корпусу электроцентробежного насоса, оснащенного амортизирующей пружиной для электрического контакта с обсадной колонной.1. Connecting the three cores of the four-core power cable to the power contacts of the electric centrifugal pump, and the fourth cores of the four-core power cable to the casing of the electric centrifugal pump, equipped with a shock absorber for electrical contact with the casing.

2. Спуск и монтаж УЭЦН, оснащенного амортизирующей пружиной для электрического контакта с обсадной колонной.2. The descent and installation of the ESP equipped with a shock absorber for electrical contact with the casing.

3. Подключение соединительного кабеля к анодному заземлителю, размещенному в зоне устойчивого электролитического контакта и выполняющему роль растворимого анода.3. Connecting the connecting cable to the anode ground electrode located in the zone of stable electrolytic contact and acting as a soluble anode.

4. Подключение кабеля растворимого анода к положительному контакту станции катодной защиты.4. Connecting the cable of the soluble anode to the positive terminal of the cathodic protection station.

5. Подключение СКЗ для наложения отрицательного защитного потенциала кабелем на дневной поверхности к обсадной колонне скважины с последующим электрическим контактом СКЗ с НКТ через устьевую арматуру.5. Connecting VHF to apply negative protective potential with a cable on the surface to the casing of the well with subsequent electrical contact of VHF with tubing through wellhead fittings.

6. Подключение четвертой жилы четырехжильного кабеля, подключенной к корпусу электроцентробежного насоса, к отрицательному контакту станции катодной защиты (преимущественно через точку подключения кабеля на дневной поверхности к обсадной колонне).6. Connecting the fourth core of the four-core cable connected to the casing of the electric centrifugal pump to the negative terminal of the cathodic protection station (mainly through the cable connection point on the surface to the casing).

7. Наложение необходимого тока защиты на систему «обсадная колонна - колонна НКТ - корпус УЭЦН, оснащенный амортизирующей пружиной для электрического контакта с обсадной колонной, - обсадная колонна - анодный заземлитель».7. Application of the necessary protection current to the system “casing string - tubing string - ESP body, equipped with a shock absorber for electrical contact with the casing string - casing string - anode ground electrode”.

8. Контроль необходимой защитной разности потенциалов с помощью измерительной схемы медно-сульфатного электрода сравнения, установленного в грунте в зоне устойчивого электролитического контакта с системой «обсадная колонна - колонна НКТ - корпус УЭЦН, оснащенный амортизирующей пружиной для электрического контакта с обсадной колонной, - обсадная колонна - анодный заземлитель».8. Monitoring the necessary protective potential difference using a measuring circuit of a copper-sulfate reference electrode installed in the soil in the zone of stable electrolytic contact with the casing string - tubing string system - ESP body equipped with a shock absorber for electrical contact with the casing string - casing string - anode ground electrode. ”

Описанная в п.п.7-8 схема электрохимической защиты исключает возможность постепенного разъедания обсадной колонны, которая утрачивает функции анода, в скважине любой конструкции и с любым скважинным оборудованием.The scheme of electrochemical protection described in items 7-8 eliminates the possibility of gradual erosion of the casing, which loses the function of the anode, in a well of any design and with any downhole equipment.

Заявляемое устройство эффективно и промышленно применимо, т.к. для его реализации используют доступное оборудование и материалы.The inventive device is effective and industrially applicable, because for its implementation use available equipment and materials.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИSOURCES OF INFORMATION

1. Даутов Ф.И. и др. Катодная защита обсадных колонн скважин от коррозии на нефтяных месторождениях, М., ВНИИОЭНГ, 1981, 55 с.1. Dautov F.I. et al. Cathodic protection of casing of wells against corrosion in oil fields, M., VNIIOENG, 1981, 55 pp.

2. Патент РФ №2215062, С 23 F 13/06, 27.10.2003.2. RF patent №2215062, С 23 F 13/06, 10.27.2003.

Claims (3)

1. Устройство для катодной защиты спускаемого в скважину оборудования, включающее станцию катодной защиты (СКЗ), подключенную кабелем на дневной поверхности к обсадной колонне и к колонне насосно-компрессорных труб, а также к анодному заземлителю и к спускаемому в скважину оборудованию, отличающееся тем, что дополнительно включает электрический контакт спускаемого в скважину оборудования с обсадной колонной.1. A device for cathodic protection of downhole equipment, including a cathodic protection station (SCZ), connected by a cable on the day surface to the casing and to the tubing string, as well as to the anode ground electrode and to the downhole equipment, characterized in which additionally includes the electrical contact of the equipment being lowered into the well with the casing. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что электрический контакт спускаемого в скважину оборудования с обсадной колонной осуществлен с помощью амортизирующей пружины, установленной на спускаемом в скважину оборудовании.2. The device according to claim 1, characterized in that the electrical contact of the equipment launched into the well with the casing is made using a shock absorber installed on the equipment launched into the well. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что для катодной защиты спускаемого в скважину оборудования с установкой электроцентробежного насоса (УЭЦН) СКЗ подключена к ЭЦН дополнительной жилой силового кабеля установки УЭЦН.3. The device according to claim 1 or 2, characterized in that for the cathodic protection of the equipment launched into the well with the installation of an electric centrifugal pump (ESP), the SCZ is connected to the ESP of an additional residential power cable of the ESP unit.
RU2004107178/02A 2004-03-03 2004-03-03 Device for a cathode protection of the run down-well equipment RU2254400C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004107178/02A RU2254400C1 (en) 2004-03-03 2004-03-03 Device for a cathode protection of the run down-well equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004107178/02A RU2254400C1 (en) 2004-03-03 2004-03-03 Device for a cathode protection of the run down-well equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2254400C1 true RU2254400C1 (en) 2005-06-20

Family

ID=35835813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004107178/02A RU2254400C1 (en) 2004-03-03 2004-03-03 Device for a cathode protection of the run down-well equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2254400C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107313721A (en) * 2017-05-04 2017-11-03 中石油煤层气有限责任公司 Pumpingh well impressed current method anti-corrosive apparatus
RU2655682C1 (en) * 2017-05-29 2018-05-29 Виталий Рауфович Закиров Method for protecting submersible equipment of oil producing well from electrochemical corrosion

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107313721A (en) * 2017-05-04 2017-11-03 中石油煤层气有限责任公司 Pumpingh well impressed current method anti-corrosive apparatus
CN107313721B (en) * 2017-05-04 2024-02-20 中石油煤层气有限责任公司 External current method anticorrosion device for pumping well
RU2655682C1 (en) * 2017-05-29 2018-05-29 Виталий Рауфович Закиров Method for protecting submersible equipment of oil producing well from electrochemical corrosion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1483479B1 (en) Electrochemical process for effecting redox-enhanced oil recovery
US7325604B2 (en) Method for enhancing oil production using electricity
US4495990A (en) Apparatus for passing electrical current through an underground formation
RU119020U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU120459U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
CA2720002C (en) Polymeric, non-corrosive cathodic protection anode
RU2254400C1 (en) Device for a cathode protection of the run down-well equipment
RU131726U1 (en) DEPTH EARTH
RU179967U1 (en) DEVICE FOR PROTECTING IN-WELL EQUIPMENT EQUIPMENT FROM CORROSION
RU143463U1 (en) SUBMERSIBLE ELECTRIC PUMP UNIT
CN107313721A (en) Pumpingh well impressed current method anti-corrosive apparatus
RU127137U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU180398U1 (en) CORROSION SUBMERSIBLE PUMP UNIT PROTECTION DEVICE
RU2215062C1 (en) Method for cathode protection of electrical centrifugal well pump and apparatus for performing the same
RU2655682C1 (en) Method for protecting submersible equipment of oil producing well from electrochemical corrosion
GB2605062A (en) Voltage to accelerate/decelerate expandable metal
RU2230828C1 (en) Method of cathodic protection of a well equipment and a device for its realization
RU2231629C1 (en) Method for protection of electric centrifugal pump, suspended on tubing column, from corrosion
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
WO2021005383A1 (en) Method for enhancing oil recovery
RU198979U1 (en) DEVICE TO PROTECT DEEP PUMPING EQUIPMENT AGAINST CORROSION
CN104562043A (en) Pulse current based oil well casing cathode protection system and electrode arrangement method thereof
RU2002131484A (en) METHOD FOR CATHODE PROTECTION OF WELL EQUIPMENT AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
RU2254444C2 (en) Cleaning device for oil well
CN114961646B (en) Surface discharge type plasma shock wave dredging device and method

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080304