气井套管阴极保护问题的分析及解决

为防止气井套管的腐蚀,对气井套管实施强制电流阴极保护。在阴极保护系统投运时,套管的保护电位始终无法达到要求的保护电位。通过计算保护电流需要量和现场测试发现,由于井套管外壁没有防腐层,保护电流就会在整个井套管周围产生阴极电压锥,因此井套管周围土壤的电位降低超过远方土壤中的电位,放置在井套管附近的参比电极由于受到井套管周围阴极电压锥的影响,造成设备显示的井套管的保护电位比其实际的保护电位要正。因此,井套管阴极保护所设置的参比电极应位于阴极干扰区以外。     

断电法测得的极化电位的研究

用远近参比电极测量预制有缺陷的涂敷钢管,在实施外加电流阴极保护时的断电电位,并用模拟电路推导出电位的数学表达式。结果表明:对于含有多个缺陷的被保护体,用远参比电极测得的极化电位是各个缺陷的极化电位的加权平均值,该结论与实验结果一致。     

参比电极和辅助阳极位置对电池阴极保护的影响

本文研究了参比电极位置及辅助阳极位置对评定阴极保护效果的影响。实验表明,最有效的阴极保护是辅助阳极靠近宏观电池的阳极部分及电位测量时参比电极尽可能地靠近宏观电池的阳极。本文对测得电位作了有意义的分析。     

大罐罐底阴极保护全寿命周期监测技术研究

为监测罐底外壁阴极保护效果,建设期在罐底基础砂垫层内埋设长效参比电极(Cu/Cu SO4),由于长效参比电极(Cu/Cu SO4)的寿命最长10 a,而罐底阴极保护设计寿命至少30 a,参比电极失效后不能更换,无法对罐底保护电位进行检测。另外,控制用参比电极一旦失效,恒电位仪无法收到控制参比电极反馈的电位信号,无法自动调节电流输出,阴极保护系统将不能正常运行。因此,在储罐基础中预埋参比电极通道,使参比电极可以在储罐基础内测得储罐罐底电位值十分必要。     

阴极保护运行中存在的几个问题

阴极保护现场调研中发现,阴极保护运行中存在若干问题,如外加电流的电源装置、长效参比电极、牺牲阳极的适用条件等问题,提出来供大家商榷.     

阳极距离对油井套管阴极保护深度的影响

在3．5x2．0x3．0m的水池中建立了模拟油井套管阴极保护系统，研究了阳极距离对套管阴极保护深度的影响。结果表明：在套管阴极保护系统中，阴阳极距离存在一个临界值D临，只有阴阳极距离大于D临时，套管才有可能全线得到有效保护。若现场条件不允许阳极地床分布得足够远，那么只单纯增加外加电流是不行的，需采用别的方法来提高套管保护深度。     

油水井套管防蚀阴极保护在线远程监控系统应用研究

针对长庆油田现有的油水井套管阴极保护装置,体积大、笨重,调电压冒火花不安全,效率低和没有在线远程监控功能等问题,设计了一种油水井套管防蚀阴极保护在线远程监控系统,主要由在线监控装置和远程监控装置两部分组成;完成了对油水井套管强制电流阴极保护,结合远程监控中心可对阴极保护过程进行实时监控。该系统具有设备运行效率高、体积小、质量轻、投入成本低、组网方便、数据传输稳定可靠、人机界面友好、功能强大等优点。截至目前长庆油田已应用30多个井组,降低了油井套管发生腐蚀的风险,满足了油田发展的需求。     

用于评价地上沥青储罐罐底外壁阴极保护效果的腐蚀测试探头

将永久性锌或饱和铜/硫酸铜参比电极放在罐底来测试地上储罐罐底外壁阴极保护效果是一种很好的方法 ,在罐的周边测量最好也采用这些电极 ,因为罐底测量并不能反映罐周边的电位情况。要使沥青保持在液体状态 ,则其储罐温度要维持在 1 75℃左右 ,而在电极深度处的土壤温度大约是1 5 0℃ ,对于常规电极来说这个温度太高 ,因此用带有耐高温绝缘电缆的腐蚀测试探头取代参比电极。这样 ,探头上测得的腐蚀速率就可反映出阴极保护效果 ,同时也能够作为试件测试极化电位。     

对套管阴极保护的认识

采用阴极保护,目前已成为油、气、水井套管外壁通用的防腐蚀手段。近年来石油系统对井套管外壁采用阴极保护的应用工作进行得比较多。但还存在着很多问题。为了使井套管阴极保护真正发挥作用,本人对井套管阴极保护的几点初步认识归纳如下:     

油井套管阴极保护技术评价及优化设计

油井套管阴极保护技术从 1938年开始研究 ,2 0世纪 5 0年代后期在美国开始广泛应用。 1986年 ,美国腐蚀工程师协会(NACE)制定了相关标准 ,使这一技术向标准化迈进了一步。随着油田开发时间的延长 ,油井套管的腐蚀也日益严重 ,直接影响着油田的进一步开采。有资料表明 ,油井套管腐蚀以外腐蚀为主 ,阴极保护是公认的控制外部腐蚀行之有效的技术。因此 ,防止和减缓套管腐蚀的阴极保护技术逐步被采用及推广 ,合理的阴极保护设计将有效地延长油井套管的使用寿命。1 试验现状大庆油田目前尚未对油井套管阴极保护技术进行大规模推广应用 ,但对土…     

海洋工程构筑物阴极保护电位及其分布的模拟测试装置

研究设计了试验室测量海水中金属结构物阴极保护电位及其分布的模拟装置。该装置采用设在导轨中的滑轮移动参比电极位置来测量被测物的电位及其空间分布状况。利用该装置在试验室测量了牺牲阳极保护下钢管的电位及其分布,获得了满意的结果。该装置已获得国家专利。     

全固态长效硫酸铜参比电极在华北油田的应用

在地下金属管道阴极保护系统中,参比电极是必不可少的组成环节。在土壤介质中,通常采用硫酸铜参比电极。目前,华北油田阴极保护站使用的仪器,大多数是福建三明无线电二厂生产的KKG—3型可控硅恒电位仪。与它配套使用的参比电极是饱和硫酸铜,溶液流空而没有电位信号输入仪器时,则会自动关闭输出电流而停机,在实际运     

丛式井组套管阴极保护新技术研究与应用

采用丛式井组套管阴极保护工艺技术对套管钢质进行保护,延缓套管外腐蚀速度,延长了油水井套管使用寿命。针对目前丛式井组套管阴极保护存在的一些问题,如阳极井故障后维护难度大、不能更换辅助阳极、设备运行不能实时监控等,采油三厂进行了可抽芯阳极井技术和阴极保护系统远程监控技术的研究与试验,降低了重建阳极井的成本、实现在线监控阴极保护系统运行,初步取得了较好的效果。     

季节性冻土条件下阴极保护参数测试技术

大庆油田地处中纬度高寒季节性冻土地区,冻土深度在1.8 m左右,参比电极电位在此环境下的稳定性将直接影响阴极保护系统的电位控制和参数的准确测量,因此,要求参比电极具有较好的低温性能.综合对比5种参比电极的各项性能可见,在低温冻土环境下最理想的参比电极为抗冻性Cu/CuSO4参比电极,此外也可选用固态Ag/AgCl参比电极和MnO2参比电极.     

海水中高稳定性参比电极的研制

研究了用于海水介质中高稳定性的参比电极。实验测试了烧结温度、介质温度及介质纯度等因素的影响。结果表明，两种不同的烧结温度地电位稳定性无影响，介质温度对电极电位影响小，而介质纯度明显影响电极电位的稳定性。选用适宜的电极腔体能消除介质不纯引起的电极电位不稳，使参比电极精度达≤±０．０１ｍＶ／４ｈ，可作为水下阴极保护多功能检测装置用参比电极，也适用室内精密的测量工作。     

腐蚀测试探头

要确定地上储罐罐底外壁的阴极保护效果 ,最好是将参比电极安装在罐底 ,并可根据储罐大小安装若干个参比电极 ,它们通常是安装在罐底中心与罐边之间的不同地方。将参比电极导线引至接线盒 ,接线盒通常放在罐壁上或整流器附近的位置。罐底参比电极更有利于罐周边的测量。要测量距罐壁一定距离的罐底阴极保护效果 ,不能使用放在罐周边的便携式电极 ,而需要在罐底中心或其它区域有足够好的测量条件 ,并要求使用放在罐底特殊部位的参比电极。在常温状态下 ,通常使用锌或饱和铜 /硫酸铜参比电极 ,而沥青储罐 ,电极深度处的土壤温度在150℃左右 ,…     

山区管道应用阴极保护技术常见问题及解决措施

文章论述了某气田山区管道应用阴极保护技术过程中所遇见的电位不达标、漏电、长效硫酸铜参比电极损坏、恒电位仪与SCADA系统不匹配、阳极电缆断、阴极保护自动监控不能测试断电电位等问题产生的原因,并针对出现的问题采取了相应措施：①解决了电位不达标;②长效硫酸铜参比电极损坏;③恒电位仪与SCADA系统不匹配;④阳极电缆断;⑤管道穿、跨越桁架漏电;⑥管道外防腐层漏电;⑦阴极保护自动监控不能测试断电电位的问题。同时提出了在山区建设阴极保护工程须要注意的问题,对其它山区管道应用阴极保护技术杜绝发生类似问题具有借鉴作用。     

埋地钢质管道阴极保护电位测试方法探讨

阴极保护是保障油气管道安全运行的可靠技术,国际上普遍应用断电电位评价管道阴极保护状态。介绍了国内管道断电电位测量技术现状,针对断电电位测量延迟时间存在差异,不能获得准确的管-地极化电位等问题,以新发布的美国腐蚀工程师协会标准NACE TM 0497—2012为例,阐述了国际上普遍公认的阴极保护电位标准测试方法,包括测试断电电位的断电时间、电压冲击峰持续时间、参比电极精度和参比电极放置方法等。最后,提出了借鉴NACE TM 0497—2012修订GB/T21246—2007的建议。     

阴极保护系统信号传输问题探讨

普光气田阴极保护系统是管道腐蚀防护的重要组成部分,阴极保护电位至关重要,为判断管道是否正常受保护的参数之一。在生产运行中发现,目前大部分阴极保护测试桩的信号无法准确传输到阴极保护智能监测服务器。从阴极保护测试桩的信号传输过程出发,从阀室远程终端控制系统(RTU)到中控室的传输信号大部分正确,而阴极保护测试桩的参比电极到阀室RTU之间信号传输问题严重,分析其原因主要集中于阴极保护测试桩。针对传输问题,提出将阴极保护测试桩的测试传输元件组合成功能块,并安装到阀室的机柜间内。试验结果表明,这一措施圆满解决了普光气田阴极保护系统信号传输问题。     

水井套管防腐蚀的强制电流法阴极保护

在新疆哈南湖水源地,建有集水站.为防止地下水井套管和地面埋地输水管道遭受腐蚀,对套管和输水管进行了电化学保护.本工程中的套管直径大(D259mm),并垂直地敷设在水层上,需要较大的保护电流,故采用强制电流法阴极保护.介绍了该方法所需设备、仪器及其选择、安装方式及设计参数确定的依据.该工程投产运行后,其保护电位在0.98～1.35V之间,达到了美国腐蚀工程师协会制定的RP-01-86<井套管阴极保护的应用>和我国原石油部于1992年颁布的<油井套管阴极保护的管理规定>中的井口保护电位0.95 V或更负的要求,目前该保护系统仍处在良好的保护状态.工程实例证明,并套管,包括油井、气井、水井的防腐蚀采用阴极保护,理论成熟、工艺简单、施工方便、技术可靠、经济效益好.