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阳极防腐油管短节

一、用途

阳极防腐油管短节分为外挂牺牲阳极防腐油管短节和内挂牺牲阳极防腐油管短节,应用于注水井和高含水油井的油管防腐蚀的井下采油工具

二、结构

牺牲阳极防腐油管短节由上接头、下接头、合金电极和金属主体组成。

三、工作原理

任何一种金属处于电解质溶液里都有一个对应的电极电位,不同的金属在同一种电解质溶液里有不同的电极电位,相同的金属在不同的电解质里也有不同的电极电位;电极电位不同就出现了电位差,这个电位差将推动电子流动而形成电流。在电流流出的地方,金属受到腐蚀叫阳极区;在有电流流入的地方金属得到电子则不会腐蚀。阴极保护的原理是给金属补充大量的电子,使被保护的金属整体处于电子过剩状态,因此使金属原子不容易失去电子而变成离子,溶解到电解质中去,实现金属材料的防腐。

油田开发生产中的采出液和注入水地层水矿化度较高,含有硫化物、二氧化碳、氧气、硫酸盐厌氧菌等属于强电解质,对井下油管、套管都具有较强的腐蚀性。在油套环空构成环空的套管和油管两种金属材料的材质是不相同的,在电解质中的电极电位也不同,这就形成电化学腐蚀的原电池,大部分的套管材质都优于油管材质,因此油管的电极电位负于套管的电极电位,当他们处于电解质中发生电化学反应时,油管作为阳极失去电子而发生电化学腐蚀,另一方面采出液体和气体由于温度、压力等因素影响的结盐、结垢和硫化铁等对井下油管均起着腐蚀作用。

通过对电化学腐蚀的分析,结合阴极保护技术对金属防腐的适应性,将阴极保护技术的牺牲阳极法用于对油管电化学防腐,通过减缓油管的电化学腐蚀,延长油管的使用周期。将油水井牺牲阳极与油管连接,在作业时与油管一同下入井内,油管和牺牲阳极处于同一个电解质环境下构成一个新的宏观电池,这一负的电极是新电池的阳极,而油管则成为阴极,从阳极体上通过电解质向油管提供一个阴极电流,使油管进行阴极极化,实现阴极保护,随着电流的不断流动,牺牲阳极材料不断消耗掉,油水井牺牲阳极消耗的年限就成为油管寿命延长的年限。油水井牺牲阳极可以应用于自喷井、抽油井、潜油电泵井、注水井、天然气井等各类石油天然气开采的油管防腐。

 

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