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…     

丛式井组套管阴极保护在线深阳极井设计及应用

现有丛式井组套管阴极保护阳极井是裸眼完井,运行一段时间后井壁容易坍塌,导致阳极体及出气管线被埋损坏或阳极本体消耗完后不能直接更换,重建阳极井成本高,给管理和维护造成一定的滞后性,削弱了阴极保护的效果。丛式井组套管阴极保护在线深阳极井,延长了阳极井寿命,在线监测阳极井故障时,可通过排气管和独芯电缆一同将阳极本体拔出,再下放新的阳极本体,达到重复利用阳极地床的目的,节约了重新打井费用,也有利于井场环境保护。在某油田5个丛式井组进行了现场应用,应用效果良好。     

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:     

模拟井套管阴极保护研究

本文介绍模拟井套管阴极保护装置,并用该装置对远参比电极法测得的电位进行了分析,结果认为远参比电极法并不能测得井下套管表面某一处的极化电位。这一结论对评价套管阴极保护效果有重要参考价值。     

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.     

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。     

油井套管方波脉冲电流阴极保护模拟研究

在 3 5× 2 0× 3 0m的水池中模拟油井套管阴极保护系统 ,研究方波脉冲电流阴极保护的一些特点。结果表明 ,在方波脉冲电流作用下 ,管表面产生恒电流电位响应。测量时必须补偿溶液电阻 ,否则将得到错误的结果。在方波脉冲电流作用下 ,管表面的电位分布远比直流作用时均匀 ,可通过调整脉冲电流的参数来延长保护深度。方波脉冲电流的幅值、占空比和频率的增加 ,均可使管表面的电位负移 ,但各参数的影响规律不同 ,而且彼此有关联。因此 ,存在一个最佳电流参数的选取问题。     

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。     

套管固井质量问题及对策分析

从油田现场反应的情况出发，对调整井固井，尾管固井，大位移井套管固井和其他固井的质量问题进行了分析，针对各种问题产生的原因，提出了相应换解决办法。     

丛式井组套管阴极保护数字化远程监控柜研发应用

某油田丛式井组套管阴极保护缺乏远程监控,需专职人员定期巡查,针对该问题研发了一种丛式井组套管阴极保护数字化远程监控柜。该数字化远程监控柜主要由仪表单元、直流供电单元、远程控制终端(RTU)等组成,具有运行效率高、调压安全、体积小、质量轻、投入成本低、组网方便、数据传输稳定可靠、功能强大等优点。通过该油田60多个丛式井组的现场实际应用表明:该数字化远程监控柜实现了丛式井组套管阴极保护和数字化远程监控,无需专职人员管理,达到了预期的设计目的。     

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。     

套管损坏原因分析及防治措施

中原油田自１９７９年投入开发以来，油水蝇套管损坏较为严重，文中对中原油田油水井套管的损坏原因，从地质，工程，油田化学三个方面进行了分析，并提出了防治措施。     

智能化油井套管阴极保护脉冲电源系统设计

脉冲电流阴极保护相比于传统的直流阴极保护具有更均匀的电流密度,更深的穿透性,较小的电流需求等优点,应用脉冲电流阴极保护技术可有效延长油井套管保护深度,使一些深井或超深井的套管得到有效的全线保护。设计了基于双核微控制器SH99F100的智能化油井套管脉冲电流阴极保护电源系统,该系统采用二次逆变电路结构形式作主功率单元,充分利用SH99F100的双核结构及强大的运算能力并结合三层自学习闭环控制算法及自适应数字滤波算法,实现了脉冲电源系统的智能化,同时提升系统的稳定性以及对油井套管的保护效果,实验表明,该系统可输出参数可调的脉冲电流,并可在无人值守的情况下实现自适应控制,可有效促使被保护金属达到保护电位,同时基于三层自学习闭环控制策略可以有效调节脉冲电源的输出参数,使其达到最佳匹配值,并有效降低电能消耗。     

套管穿越处的阴极保护

套管作为管道穿越处的保护管 ,在穿越时能对管道的防护层起到很好的保护作用。但在管道的运行过程中 ,由于套管的屏蔽作用 ,套管内的管段处于线路阴极保护系统的屏蔽区 ,阴保电流不能对其起到保护作用 ,使其成为线路防护的薄弱环节。文章介绍了一种在套管内管段上补加特殊形状的牺牲阳极的方法 ,解决了这一特殊环境中的腐蚀问题。     

塔河油田生产套管固井问题分析和对策

针对塔河油田1998年生产大固井质量存在的问题进行了分析,找出了影响固井质量的主要因素.以1999年生产套管固井为例,从提高井眼质量,水泥浆性能及增加隔离液等方面,提出了相应的技术措施,且取得了良好的固井效果,并对今后进一步提高塔河田生产套管固井质量提出合理性建议.     

工艺管网区域阴极保护系统干扰问题的检测及处理

为了保护输油气站库内埋地管道的安全,近年来区域阴极保护技术发展迅速.区域阴极保护系统和站外干线阴极保护系统常通过绝缘法兰隔离,由于两套系统相对距离较近,常存在干扰问题.鄯善商业储备库工艺管网区域阴极保护系统开启后引起双兰线阴极保护系统输出电压和电流增大,同时上下游管道电位较正常值负移0.6～0.7 V.通过开展现场测试和试验确定了双兰线阴极保护系统受干扰的根本原因,并提出了有效的解决方案,将双兰线恒电位仪的输出参数成功地恢复至受干扰前的水平.     

天然气处理厂阴极保护投运问题分析

为解决某天然气处理厂阴极保护系统投运所遇到的数据不稳定问题,通过现场测试、数据记录、综合分析,逐一排除外界温度影响的因素和外界电网电压不稳定的因素,最终确定阴极保护系统数据不稳定,是由于被保护对象的阴极极化不完全和阴极保护电源设备规格偏大引起的。因此,阴极保护设计时应根据保护对象,准确选择阴极保护设备的规格;阴极保护系统投运时应使被保护对象得到完全极化。