[实用新型]油井采油装备腐蚀控制器及采用该控制器的抽油杆

说明书

技术领域

本实用新型属于金属材料的腐蚀防护领域，具体地，涉及一种油田上油井采油装备腐蚀控制器及采用该控制器的抽油杆。

背景技术

在油田的开发生产中，油井的腐蚀一直是制约油田正常开采的一个重要问题。随着油田注水开发的深入，很多地区进入高含水开发期。由于水质当中含有腐蚀介质，会发生油井井下工具设备的腐蚀，往往造成泵漏、管漏、杆管断脱以及井下工具失效等事故，给生产带来极大危害，并且造成巨大的经济损失。

现有的油井腐蚀防护措施不同程度上都存在着一定的局限性：使用耐蚀性玻璃钢、碳纤维等材料制作抽油杆等采油装备，防腐效果虽然较好，但其成本相对较高，不适合大规模推广使用；对油管或抽油杆表面使用涂料、化学镀层或进行渗氮等表面处理，容易引发局部性腐蚀，存在偏磨的油井中尤为显著；使用缓蚀剂等化学药剂进行油井的腐蚀治理必须具有针对性，对于不同区块的油井腐蚀类型和特点需要对缓蚀剂进行遴选，现场长期投加耗资较大，且费时费力；成都澍尔机械制造有限公司的名称为油水井阴极保护器的实用新型专利(ZL：200820064420.6)首先提出了采用抽油杆上固定牺牲阳极的做法，但该专利中没有考虑使用过程中可能出现牺牲阳极大块脱落的情况；济源市石油机械有限公司的名称为抽油杆阴极保护器的实用新型专利(ZL：201120031491.8)提到了一种较好的方法，即在牺牲阳极外侧添加不锈钢保护罩，但该专利连同前一个专利共同存在的问题是：所采用的均为单一牺牲阳极材料，对抽油杆等部件的保护效果有限；两个专利中第一个比较笼统地提到了阴极保护器之间的距离，而第二个并没有提及，因此从经济和高效方面考虑的最佳安装距离的确定比较模糊；而且两个专利中采用抽油杆并非现场中常用的形式，在现场配套使用中会存在一定问题。因此，有必要开发一种更为经济、有效、现场操作方便的油井腐蚀控制技术。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种油井采油装备腐蚀控制器及采用该控制器的抽油杆。

为实现上述目的，本实用新型采用如下方案：

油井采油装备腐蚀控制器，包括短节、牺牲阳极部和牺牲阳极保护罩；短节两端具有外螺纹，短节靠近两端处各设有一个墩粗凸缘；牺牲阳极部与短节紧密配合，牺牲阳极保护罩套设在牺牲阳极部上，在牺牲阳极保护罩上设有缝隙或圆孔。

优选地，牺牲阳极部采用复合阳极材料，主体为铝基牺牲阳极，外壁面覆盖一层厚0.5～1.0mm镁合金牺牲阳极。

优选地，牺牲阳极部由两个半圆柱壳体构成。

优选地，牺牲阳极保护罩采用钢管加工而成，材料与短节材料一致或相近。

优选地，牺牲阳极保护罩与短节上的两个墩粗凸缘焊接固定。

优选地，牺牲阳极保护罩上缝隙缝宽8～12mm，长80～120mm；缝隙沿轴向均匀设置7层，每层两条，每层的缝隙沿周向均布(呈180度角分布)，相邻两层缝隙呈90度相位角布置。

优选地，牺牲阳极保护罩3上圆孔直径为8～12mm，圆孔沿轴向均匀设置33层，每层2个，每层的缝隙沿周向均布(呈180度角分布)，相邻两层缝隙呈90度相位角布置。

优选地，短节的一端或两端与接箍螺纹连接；

优选地，短节采用标准钢制抽油杆，短节长度在800～1200mm。

应用上述油井采油装备腐蚀控制器的抽油杆，在抽油杆接触采出液的范围内，从最底部开始连接第一个腐蚀控制器，然后间隔一定距离连接油井采油装备腐蚀控制器，连接时使用接箍把油井采油装备腐蚀控制器与抽油杆进行串联连接。 

优选地，相邻两个控制器的间隔距离采用边界元方法计算，计算过程中需要以采油装备材料和牺牲阳极材料在相应油井采出液中的极化曲线为边界条件，以需要保护的装备材料表面电位最低为-800mV(SCE)为判据。

本实用新型的油井采油装备腐蚀控制器相对于现有技术，具有如下优势：

1、与强制电流保护法、化学药剂保护法，表面涂层防腐法相比，该油井腐蚀控制器性价比较高，增加油井的生产周期，降低维护费用，在油井管、杆、泵的防腐工程中具有良好的应用前景。

2、油井腐蚀控制器结构设计合理，利用复合牺牲阳极的原理进行油井内半封闭狭小空间内油井管、杆、泵等设备的腐蚀防护，该装置根据现场具体情况设计，效果显著，而且安装简单易行，安装后在一个生产周期内不需要后期维护，工作时不干扰邻近的设施。

附图说明

图1a为本实用新型实施例一的油井采油装备腐蚀控制器结构主视示意图；

图1b为本实用新型实施例一的油井采油装备腐蚀控制器结构剖面示意图；

图1c为图1a中A－A剖面示意图；