一种油井泵下长效阳极内防腐装置及其防腐方法
阅读说明：本技术 一种油井泵下长效阳极内防腐装置及其防腐方法 (Long-acting anode internal corrosion prevention device under oil well pump and corrosion prevention method thereof ) 是由 郭钢 李琼玮 戚建晶 杨立华 谷成义 孙雨来 王小勇 卢文伟 付彩利 程碧海 于 2020-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明提出一种油井泵下长效阳极内防腐装置,包括：油管、变径转接头和耐温阳极套,油管上连接有抽油泵,抽油泵的下端连接有筛管；变径转接头连接在筛管的下端,变径转接头的下端连接有抽油杆,抽油杆两端导通；耐温阳极套套在抽油杆的外侧,并随着抽油杆向下延伸,耐温阳极套上设置有多个柔性导电触臂；其中,耐温阳极套的外径等于或小于油管的外径。本发明还提出一种油井泵下长效阳极内防腐方法,采用所述油井泵下长效阳极内防腐装置实施。(The invention provides a long-acting anode internal corrosion prevention device under an oil well pump, which comprises: the oil pipe, the reducing adapter and the temperature-resistant anode sleeve are connected with the oil pump, and the lower end of the oil pump is connected with the sieve pipe; the reducing adapter is connected to the lower end of the sieve tube, the lower end of the reducing adapter is connected with a sucker rod, and two ends of the sucker rod are communicated; the temperature-resistant anode sleeve is sleeved on the outer side of the sucker rod and extends downwards along with the sucker rod, and a plurality of flexible conductive contact arms are arranged on the temperature-resistant anode sleeve; wherein, the outer diameter of the temperature-resistant anode sleeve is equal to or less than the outer diameter of the oil pipe. The invention also provides a method for preventing corrosion in the long-acting anode under the oil well pump, which is implemented by adopting the device for preventing corrosion in the long-acting anode under the oil well pump.)
技术领域
本发明属于石油开采技术领域，具体涉及一种油井泵下长效阳极内防腐装置及其防腐方法。
背景技术
油田生产面临严重的套管腐蚀问题，在内腐蚀预防技术出现了油管带入阳极技术，牺牲阳极与油管绝缘，通过金属触壁与套管内壁相接触，输送电流保护套管内壁，经过油田应用也取得了不错应用效果。套管内腐蚀严重段在于侏罗系油井射孔段附近及泵到液面的位置，因此在下油管带入阳极时，通常需要在抽油泵下加深尾管至射孔段附近，在这段距离将油管带入阳极均匀分布。在一些射孔段较深，沉没度较深的油井，由于牺牲阳极保护距离有限，需要在泵下下入很多油管带入阳极，下入位置较深。该技术目前存在以下几个问题：1、在这些油井起油管作业时，由于油管带入阳极短节自身结构，会出现卡钻，油管不能起出，甚至大修的情况；2、由于阳极短节工具受油管内径和井下工具外径的限制，自身质量较小，导致有效过短。由于油管本身外径(89mm)及套管内径(124mm)限制，阳极内防腐工具阳极质量有限，导致有效期有限(不超过1年)，技术经济性不明显。单纯通过阳极质量增加来延长有效期又会增加井下作业风险。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提供一种油井泵下长效阳极内防腐装置及其防腐方法，用于克服上述问题或者至少部分地解决或缓解上述问题。
本发明提出一种油井泵下长效阳极内防腐装置，包括：
油管，所述油管上连接有抽油泵，所述抽油泵的下端连接有筛管；
变径转接头，所述变径转接头连接在所述筛管的下端，所述变径转接头的下端连接有抽油杆，所述抽油杆两端导通；
耐温阳极套，所述耐温阳极套套在所述抽油杆的外侧，并随着所述抽油杆向下延伸，所述耐温阳极套上设置有多个柔性导电触臂；
其中，所述耐温阳极套的外径等于或小于所述油管的外径。
本发明还具有以下可选特征。
可选地，所述耐温阳极套与所述抽油杆之间间隔有绝缘内衬层。
可选地，所述耐温阳极套与所述抽油杆之间形成环形空隙，环形空隙中填充有缓蚀剂。
可选地，所述缓蚀剂为聚磷酸钾。
可选地，所述柔性导电触臂分为两组，在所述耐温阳极套上对称直线分布。
可选地，所述柔性导电触臂为直径0.5-1mm的SUS304钢，与耐温阳极套表面在竖直方向上的角度为45°-60°。
可选地，所述耐温阳极套为铝锌铟组成的常规耐温牺牲阳极管。
本发明还提出一种油井泵下长效阳极内防腐方法，包括以下步骤：
S001：在抽油泵的下端连接筛管，在筛管的下端连接变径转接头，在变径转接头的下端连接抽油杆，在抽油杆的外侧套装或者包覆耐温阳极套，并使耐温阳极套延伸长度为抽油泵至预设的油井射孔段的距离；
S002：给耐温阳极套连接电源正极，给油井套管连接电源负极，再将抽油泵下放到油井中，使抽油杆的下端口在油井套管内到达预设位置后，导通电源，持续给油井套管内壁提供保护电流。
本发明的油井泵下长效阳极内防腐装置及其防腐方法通过泵下的变径转接头连接废旧抽油杆，在抽油杆外套装耐温阳极套，耐温阳极套与油井套管内壁接触，形成杆式阳极内防腐工具，可一直连接至，射孔段附近的高腐蚀区，充分保护整个井下套管，延长油井套管寿命，而且耐温阳极套外径与普通油管一致，完全无卡钻风险，大大延长工具有效期，提高工具经济性，使得内防腐工具配套油井检泵周期。
附图说明
图1是本发明的油井泵下长效阳极内防腐装置的整体结构示意图。
在以上图中：1油管；2抽油泵；3筛管；4变径转接头；5抽油杆；6耐温阳极套；7柔性导电触臂；8绝缘内衬层。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
参考图1，本发明的实施例提出一种油井泵下长效阳极内防腐装置，包括：油管1、变径转接头4和耐温阳极套6；油管1上连接有抽油泵2，抽油泵2的下端连接有筛管3；变径转接头4连接在筛管3的下端，变径转接头4的下端连接有抽油杆5，抽油杆5两端导通；耐温阳极套6套在抽油杆5的外侧，并随着抽油杆5向下延伸，耐温阳极套6上设置有多个柔性导电触臂7；其中，耐温阳极套6的外径等于或小于油管1的外径。
油管1采用有普通的N80型号或J88型号，2寸7油管1外径89mm，抽油泵2及筛管3均为油田生产常规装备。变径转接头4的材质与油管1相同，由外径89mm变径至22mm，使得油管1能与抽油杆5通过螺纹连接。抽油杆5材质与油管1相同，为常规抽油杆5或者废旧抽油杆5，应力满足使用要求，外径22mm。
在油管1的下端连接抽油泵2，在抽油泵2下端连接筛管3，筛管3通过变径转接头4连接抽油杆5，抽油杆5上包覆有耐温阳极套6，改变了之前抽油泵2上下均采用油管1带入阳极的模式，通过抽油杆5大大增加了耐温阳极套6的质量，成倍延长了内防腐有效期，抽油杆5外包覆的耐温阳极套6的外径与普通油管1的外径一致，并通过柔性导电触臂7与油井套管内壁接触，保证了工具起下的安全性，降低了内防腐工具管柱安全风险。
实施例2
参考图1，在实施例1的基础上，耐温阳极套6与抽油杆5之间间隔有绝缘内衬层8。
绝缘内衬层8的材质为PVC或尼龙1010，厚度为1.5-3mm，可保证抽油杆5与耐温阳极套6之间绝对绝缘。
实施例3
参考图1，在实施例1的基础上，耐温阳极套6与抽油杆5之间形成环形空隙，环形空隙中填充有缓蚀剂。
耐温阳极套6可以为实心内径22mm、外径89mm的实心管，与抽油杆之间仅有绝缘内衬层8连接；也可以是内径为45-65mm，外径89mm，耐温阳极套6与抽油杆5之间孔隙填充固体缓蚀剂或液体缓蚀剂。
实施例4
在实施例3的基础上，缓蚀剂为聚磷酸钾。
在耐温阳极套6提供保护电流消耗到一定程度，内填的聚磷酸钾进入井筒内长效缓蚀，延长工具有效期。
实施例5
参考图1，在实施例1的基础上，柔性导电触臂7分为两组，在耐温阳极套6上对称直线分布。
所述触臂为2组，在耐温阳极套6的外壁上对称直线分布，间距0.1米一个，点焊在耐温阳极套6的外壁上。
实施例6
参考图1，在实施例5的基础上，柔性导电触臂7为直径0.5-1mm的SUS304钢，与耐温阳极套6表面在竖直方向上的角度为45°-60°。
柔性导电触臂7材质为SUS304钢，硬度35-40HRC，与耐温阳极套6的外壁角度为45°-60°，长度为55-65mm，可保证耐温阳极套6与套管内壁金属连接，保证阳极能持续给套管内壁提供保护电流。
实施例7
参考图1，在实施例1的基础上，耐温阳极套6为铝锌铟组成的常规耐温牺牲阳极管。
铝锌铟组成的常规耐温牺牲阳极管，电流效率为35％-45％，尺寸为：外径89mm，内径122mm，长度7.8m或9m，也可以每节长度0.6m，多个耐温阳极套6相互连接至长度7.8m或9m，成型工艺为浇铸或挤铸。每两个耐温阳极套6的端部之间设置有锁紧装置，根据耐温阳极套6的总长度，使其固定于抽油杆5上居中位置，锁紧装置材质为45号钢及以上，必须经过调质处理，侧向锁紧力大于20吨。
实施例8
在以上任一项实施例的基础上，本发明的实施例提出一种油井泵下长效阳极内防腐方法，包括以下步骤：S001：在抽油泵2的下端连接筛管3，在筛管3的下端连接变径转接头4，在变径转接头4的下端连接抽油杆5，在抽油杆5的外侧套装或者包覆耐温阳极套6，并使耐温阳极套6延伸长度为抽油泵2至预设的油井射孔段的距离；S002：给耐温阳极套6连接电源正极，给油井套管连接电源负极，再将抽油泵2下放到油井中，使抽油杆5的下端口在油井套管内到达预设位置后，导通电源，持续给油井套管内壁提供保护电流。
实施例9
某1号井随检泵下入本发明的油井泵下长效阳极内防腐装置二十个，在抽油泵2下与筛管3相连，其耐温阳极套6内径22mm，外径89mm，长度与抽油杆5一致，柔性导电触臂7长度为55mm，直径0.5mm，735天后检泵起出管柱，挂片数据显示腐蚀速率由0.56mm/a下降至0.05mm/a。
实施例10
某2号井随检泵下入本发明的油井泵下长效阳极内防腐装置三十五个，位于抽油泵2下与筛管3相连，其耐温阳极套6内径22mm，外径89mm，长度与抽油杆5一致，柔性导电触臂7长度为65mm，直径1mm，585天后检泵起出管柱，挂片数据显示腐蚀速率由1.12mm/a下降至0.26mm/a。
实施例11
某3号井随检泵下入本发明的油井泵下长效阳极内防腐装置三十五个，位于抽油泵2下与筛管3相连，均匀分布在液面以下720m，抽油杆5带耐温阳极套6和普通油管1通过变径转接头4依次相连，耐温阳极套6内径22mm，外径89mm，长度与抽油杆5一致，柔性导电触臂7长度为60mm，直径1mm，711天检泵起出管柱，挂片数据显示腐蚀速率由0.89mm/a下降至0.11mm/a。
实施例12
某4号井随检泵下入本发明的油井泵下长效阳极内防腐装置十五个，位于抽油泵2下与筛管3直接相连，耐温阳极套6内径50mm，外径89mm，长度与抽油杆5一致，环空装填缓蚀剂聚磷酸钾15kg/支。柔性导电触臂7长度为65mm，直径1mm，856天检泵起出管柱，挂片数据显示腐蚀速率由1.06mm/a下降至0.03mm/a。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本实施例没有详细叙述的部件和结构属本行业的公知部件和常用结构或常用手段，这里不一一叙述。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：一种智能阴极保护监测设备