一种牺牲阳极材料的井下评价装置 |
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| 申请号 | CN201510943104.0 | 申请日 | 2015-12-16 | 公开(公告)号 | CN105401921A | 公开(公告)日 | 2016-03-16 |
| 申请人 | 中国石油天然气股份有限公司; | 发明人 | 李琼玮; 赵振峰; 孙雨来; 刘伟; 程碧海; 付彩利; 奚运涛; 王小勇; 张鑫柱; 李慧; 董俊; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种牺牲 阳极 材料的井下评价装置，包括非联接挂片组、联接挂片组、 牺牲阳极 块 、产物收集槽、油管短节，油管短节上端套有上 锁 紧套，下端套有下锁紧套，外侧套有绝缘 内衬 套，绝缘内衬套外侧从上往下依次套有非联接挂片组、联接挂片组、牺牲阳极块，绝缘内衬套的上下端均连接有绝缘 垫片 ，非联接挂片组与联接挂片组之间连接有绝缘垫片，联接挂片组与牺牲阳极块之间通过联接螺钉连接，牺牲阳极块下端设置有产物收集槽。该发明结构简单，成本低，易实施，评价周期短，解决了牺牲阳极的 腐蚀 产物较疏松，易受井下 流体 冲刷、剥离，难以收集的问题，且该装置可评价不同介质条件下牺牲阳极材料的保护效果。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种牺牲阳极材料的井下评价装置，其特征在于：包括非联接挂片组（1）、联接挂片组（2）、牺牲阳极块（4）、产物收集槽（5）、油管短节（6），所述油管短节（6）上端套有上锁紧套（8），下端套有下锁紧套（9），外侧套有绝缘内衬套（7），所述绝缘内衬套（7）外侧从上往下依次套有非联接挂片组（1）、联接挂片组（2）、牺牲阳极块（4），所述绝缘内衬套（7）的上下端均连接有绝缘垫片，所述非联接挂片组（1）与联接挂片组（2）之间连接有绝缘垫片，所述联接挂片组（2）与牺牲阳极块（4）之间通过联接螺钉（3）连接，所述牺牲阳极块（4）下端设置有产物收集槽（5）。 |
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| 说明书全文 | 一种牺牲阳极材料的井下评价装置技术领域背景技术[0002] 油气井常用防腐蚀技术主要有耐蚀材料、涂镀层、化学缓蚀剂等。对于防腐效果的检测评价，主要有电化学监测、腐蚀挂环、多臂井径+电磁测厚（MIT+MTT）等方法。但电化学监测和MIT+MTT测井成本较高，测试工艺相对复杂，需配套井筒特种作业设备。腐蚀挂环应用较普遍，通过防腐措施前后空白试样对比，可真实、有效评价套管内防腐和油管内外防腐工艺效果，但腐蚀挂环一般需要2次下井作业才能完成腐蚀失重对比评价，所需的评价时间较长、工作量较大。 [0003] 同时牺牲阳极材料的腐蚀产物较疏松，腐蚀产物易受井下流体冲刷、剥离作用影响，使用常规挂环装置评价牺牲阳极材料的防腐效果时，难以对腐蚀产物和中间产物进行收集，不利于腐蚀机理分析和效果评价。 发明内容[0004] 为了克服常规挂环装置评价牺牲阳极材料的防腐效果时，牺牲阳极的腐蚀产物较疏松，易受井下流体冲刷、剥离，难以收集的问题，本发明目的在于提供一种牺牲阳极材料的井下评价装置。 [0005] 为此，本发明的技术方案是提供了一种牺牲阳极材料的井下评价装置，包括非联接挂片组、联接挂片组、牺牲阳极块、产物收集槽、油管短节，所述油管短节上端套有上锁紧套，下端套有下锁紧套，外侧套有绝缘内衬套，所述绝缘内衬套外侧从上往下依次套有非联接挂片组、联接挂片组、牺牲阳极块，所述绝缘内衬套的上下端均连接有绝缘垫片，所述非联接挂片组与联接挂片组之间连接有绝缘垫片，所述联接挂片组与牺牲阳极块之间通过联接螺钉连接，所述牺牲阳极块下端设置有产物收集槽。 [0006] 上述非联接挂片组为3～6个厚度3mm～5mm、高度50mm～100mm的环形挂片，且各挂片之间设置有绝缘垫片。 [0007] 上述联接挂片组为3～6个厚度3mm～5mm、高度50mm～100mm的环形挂片。 [0008] 上述产物收集槽为向上敞开的环形凹槽，材质为聚氯乙烯或尼龙。 [0009] 上述绝缘内衬套的材质为聚氯乙烯或尼龙。 [0011] 上述油管短节由符合API规范的外加厚油管加工而成，直径为60mm～114mm。 [0012] 上述上锁紧套和下锁紧套经过热处理，硬度控制在16～18HRC。 [0013] 本发明的有益效果：(1)本发明提供的这种牺牲阳极材料的井下评价装置结构简单，成本低，易实施，评价周期短，解决了牺牲阳极的腐蚀产物较疏松，易受井下流体冲刷、剥离，难以收集的问题，且该装置可随油水井油管下入井内不同深度和温度段，可以评价不同介质条件下牺牲阳极材料的保护效果。 [0014] (2)本发明提供的这种牺牲阳极材料的井下评价装置使用的环形挂片便于安装拆卸，通过在非联接挂片组各挂片之间连接绝缘垫片来实现电绝缘。 [0015] (3)本发明提供的这种牺牲阳极材料的井下评价装置通过设置产物收集槽为向上敞开的环形凹槽，便于收集阳极块表面剥离的腐蚀产物，并防止落物影响生产，且产物收集槽与绝缘内衬套的材质选用氯乙烯或尼龙，耐油、防腐、绝缘。 [0016] (4)本发明提供的这种牺牲阳极材料的井下评价装置的牺牲阳极块易于安装及更换，选用电位较负的铝系金属材料，具有较好的电化学性能，腐蚀产物疏松均匀、易脱落。 附图说明[0019] 图1是本发明的牺牲阳极材料的井下评价装置的结构示意图；附图标记说明：1、非联接挂片组；2、联接挂片组；3、联接螺钉；4、牺牲阳极块5、产物收集槽；6、油管短节；7、绝缘内衬套；8、上锁紧套；9、下锁紧套。 具体实施方式[0020] 实施例1：为了克服常规挂环装置评价牺牲阳极材料的防腐效果时，牺牲阳极的腐蚀产物较疏松，易受井下流体冲刷、剥离，难以收集的问题，本实施例提供了一种如图1所示的牺牲阳极材料的井下评价装置，包括非联接挂片组1、联接挂片组2、牺牲阳极块4、产物收集槽5、油管短节6，所述油管短节6上端套有上锁紧套8，下端套有下锁紧套9，外侧套有绝缘内衬套7，所述绝缘内衬套7外侧从上往下依次套有非联接挂片组1、联接挂片组2、牺牲阳极块 4，所述绝缘内衬套7的上下端均连接有绝缘垫片，所述非联接挂片组1与联接挂片组2之间连接有绝缘垫片，所述联接挂片组2与牺牲阳极块4之间通过联接螺钉3连接，所述牺牲阳极块4下端设置有产物收集槽5。 [0021] 本发明提供的这种牺牲阳极材料的井下评价装置的工作原理如下：首先将上锁紧套8从公扣端套入油管短节6母扣端，并上紧丝扣固定位置,安装绝缘垫片，将绝缘内衬套7套入油管短节6，并与绝缘垫片紧密连接；将非联接挂片组1固定在油管短节6母扣端附近，同时将联接挂片组2套入油管短节6，非联接挂片组1和联接挂片组2由绝缘垫片隔离实现电绝缘；将牺牲阳极块4套入油管短节6，牺牲阳极块4与联接挂片组2由联接螺钉3实现电导通；将产物收集槽5套入油管短节6，再次安装绝缘垫片和下锁紧套9，上紧锁紧箍和锁紧卡套丝扣固定位置。该装置可安装于油管窜上随油管一起下井，通过测量非联接挂片组1和联接挂片组2两者间的腐蚀失重情况及通过产物收集槽5收集腐蚀产物来综合评价牺牲阳极材料的保护效果。 [0022] 本发明的该装置结构简单，成本低，易实施，评价周期短，仅需要一次下井作业，评价周期和下井作业次数均较腐蚀挂环减少50%，大大减少了对油水井正常生产的影响，解决了牺牲阳极的腐蚀产物较疏松，易受井下流体冲刷、剥离，难以收集的问题，且该装置可随油水井油管下入井内不同深度和温度段，可以评价不同介质条件下牺牲阳极材料的保护效果。 [0023] 实施例2：在实施例1的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的牺牲阳极材料的井下评价装置，为了便于安装拆卸，所述非联接挂片组1为3～6个厚度3mm～5mm、高度50mm～100mm的环形挂片，且各挂片之间设置有绝缘垫片，所述述联接挂片组2为3～6个3mm～5mm、高度50mm～100mm的环形挂片。 [0024] 本发明所用非联接挂片组1、联接挂片组2、联接螺钉3的材质与被保护油套管、抽# #油杆材质保持一致，为N80、J55、P110、20钢或45 钢。挂片的个数根据现场所需选择，一般为3～6个，均为3mm～5mm、高度50mm～100mm的环形挂片。非联接挂片组每个挂片之间通过绝缘垫片实现电绝缘。非联接挂片组1、联接挂片组2、联接螺钉3都选用性能优良的材质，通过测量非联接挂片组1和联接挂片组2两者的腐蚀失重情况及通过产物收集槽 5收集腐蚀产物来综合评价牺牲阳极材料的保护效果，可真实、有效评价套管内防腐和油管内外防腐工艺效果。 [0025] 实施例3：在实施例2的基础上，本实施例提供了一种如图1所示的牺牲阳极材料的井下评价装置，所述产物收集槽5为向上敞开的环形凹槽，材质为聚氯乙烯或尼龙，所述绝缘内衬套7的材质为聚氯乙烯或尼龙。 [0026] 产物收集槽5为向上敞开的环形凹槽，尺寸根据实际井筒空间确定，便于收集阳极块表面剥离的腐蚀产物，并防止落物影响生产，氯乙烯或尼龙都是耐油、防腐的绝缘材料。 [0027] 进一步的，所述牺牲阳极块4包含如下元素；按质量百分比计，5%～10%锌，0.2%～1.5%铟，0.2%～2%镁，0.03%～0.5%锡，0.05%～0.1%稀土元素，余量为铝。牺牲阳极块4易于安装及更换，且具有较好的电化学性能，腐蚀产物疏松均匀、易脱落。 [0028] 更进一步的，所述油管短节6由符合API规范的外加厚油管加工而成，直径为60mm～114mm，所述上锁紧套8和下锁紧套9经过热处理，，硬度控制在16～18HRC。上锁紧套8和下锁紧套9的材质选用304、316、316L、13Cr或22Cr，材质都是常用材质，耐腐蚀性能均较好，且上锁紧套8和下锁紧套9根据锁紧强度要求经过热处理。 [0029] 以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。 |
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