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分 类 号 阴 保 密 级 一 般Logo 编 号 01油井套管阴极保护牺牲阳极油井套管铝镁锌阳极，镁铝锌阳极管说明书

河南星辰科技实业有限公司技 术 部 ： 刘 珍内 部 资 料 请 勿 外 传2023 年 9 月 21 日

油 井 套 管 阴 极 保 护 技 术 从 1938年 开 始 研 究 ,20世 纪 50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 。解 决 油 井 套 管 内 壁 的 腐 蚀 问 题 ， 一 般 在 油 井 环 形 空 间 投 加 杀 菌 剂 、

缓 蚀 剂 、 调 解 PH值 、 密 闭 隔 氧 技 术 ， 并 在 含 硫 油 气 田 选 用 低 强 度 油套 管 。?? 解 决 油 井 套 管 外 壁 的 腐 蚀 问 题 ， 则 应 采 取 阴 极 保 护 技 术 ， 目 前 ，这 已 获 得 国 内 外 防 腐 界 人 士 的 公 认 。 防 止 土 壤 对 地 下 钢 制 构 筑 物 的 腐蚀 ， 阴 极 保 护 是 最 为 经 济 合 理 、 十 分 有 效 的 技 术 措 施 。 阴 极 保 护 是 一项 安 全 成 熟 的 防 腐 技 术 ， 它 具 有 保 护 能 力 强 、 施 工 简 便 且 投 资 较 少 的特 点 。 这 一 技 术 在 石 油 天 然 气 、 石 油 化 工 、 市 政 建 设 等 部 门 越 来 越 广泛 地 得 到 应 用 。

随 着 石 油 工 业 的 迅 猛 发 展 ， 油 田 内 部 的 埋 地 管 道 、 油 井 套 管 以 及储 罐 底 板 ， 特 别 是 油 井 套 管 的 严 重 腐 蚀 ， 给 油 田 的 生 产 、 开 发 、 和 环境 都 带 来 了 严 重 的 影 响 。 油 气 井 套 管 内 外 壁 均 存 在 腐 蚀 ， 其 中 内 腐 蚀比 较 严 重 。

阴 极 保 护 技 术 不 仅 可 以 防 止 新 建 的 油 井 套 管 的 腐 蚀 ， 对 已 建 的 旧油 井 套 管 也 十 分 有 效 ， 可 延 长 使 用 寿 命 ， 减 少 更 换 次 数 ， 经 济 效 益 非常 明 显 。

1、 概 述目 前 油 井 管 柱 /油 井 套 管 牺 牲 阳 极 主 要 采 取 在 油 套 环 形 空 间 内 加化 学 药 剂 的 方 式 进 行 保 护 ， 但 由 于 井 下 介 质 环 境 、 工 艺 条 件 的 复 杂 及油 水 介 质 的 强 腐 蚀 性 及 井 温 的 升 高 缓 蚀 剂 的 缓 蚀 率 有 着 明 显 的 下 降趋 势 ， 使 得 井 下 管 柱 仍 表 现 严 重 的 腐 蚀 。 尤 其 在 高 温 下 使 用 不 当 会 加速 对 管 柱 的 腐 蚀 。 油 井 套 管 防 腐 用 镁 铝 锌 阳 极 阴 极 保 护 技 术 在 油 井套 管 外 壁 防 腐 蚀 中 的 应 用 油 井 套 管 外 防 腐 牺 牲 阳 极 分 布 优 化 技 术 研究 油 井 套 管 专 用 阳 极 接 头 (镁 合 金 牺 牲 阳 极 )的 使 用 说 明 书 。2、 结 构

牺 牲 阳 极 防 腐 油 管 短 节 由 上 接 头 、 下 接 头 、 上 压 帽 、 下 压 帽 、 合金 电 极 和 中 心 管 组 成 。 应 用 于 注 水 井 和 高 含 水 油 井 的 油 管 及 套 管 内 壁防 腐 蚀 。该 技 术 只 是 在 油 水 井 作 业 过 程 中 一 次 施 工 ， 减 少 油 井 频 繁 加 缓 蚀剂 的 麻 烦 及 在 高 温 下 缓 蚀 剂 高 温 （ 90℃ 以 上 ） 保 护 不 足 .

3、 工 作 原 理任 何 一 种 金 属 处 于 电 解 质 溶 液 里 都 有 一 个 对 应 的 电 极 电 位 ， 不 同的 金 属 在 同 一 种 电 解 质 溶 液 里 有 不 同 的 电 极 电 位 ， 相 同 的 金 属 在 不 同的 电 解 质 里 也 有 不 同 的 电 极 电 位 ； 电 极 电 位 不 同 就 出 现 了 电 位 差 ， 这个 电 位 差 将 推 动 电 子 流 动 而 形 成 电 流 。 在 电 流 流 出 的 地 方 ， 金 属 受 到腐 蚀 叫 阳 极 区 ； 在 有 电 流 流 入 的 地 方 金 属 得 到 电 子 则 不 会 腐 蚀 。 阴 极保 护 的 原 理 是 给 金 属 补 充 大 量 的 电 子 ， 使 被 保 护 的 金 属 整 体 处 于 电 子

过 剩 状 态 ， 因 此 使 金 属 原 子 不 容 易 失 去 电 子 而 变 成 离 子 ， 溶 解 到 电 解质 中 去 ， 实 现 金 属 材 料 的 防 腐 。油 田 开 发 生 产 中 的 采 出 液 和 注 入 水 地 层 水 矿 化 度 较 高 ， 含 有 硫 化物 、 二 氧 化 碳 、 氧 气 、 硫 酸 盐 厌 氧 菌 等 属 于 强 电 解 质 ， 对 井 下 油 管 、套 管 都 具 有 较 强 的 腐 蚀 性 。 在 油 套 环 空 构 成 环 空 的 套 管 和 油 管 两 种 金属 材 料 的 材 质 是 不 相 同 的 ， 在 电 解 质 中 的 电 极 电 位 也 不 同 ， 这 就 形 成电 化 学 腐 蚀 的 原 电 池 ， 大 部 分 的 套 管 材 质 都 优 于 油 管 材 质 ， 因 此 油 管的 电 极 电 位 负 于 套 管 的 电 极 电 位 ， 当 他 们 处 于 电 解 质 中 发 生 电 化 学 反应 时 ， 油 管 作 为 阳 极 失 去 电 子 而 发 生 电 化 学 腐 蚀 ， 另 一 方 面 采 出 液 体

和 气 体 由 于 温 度 、 压 力 等 因 素 影 响 的 结 盐 、 结 垢 和 硫 化 铁 等 对 井 下 油管 均 起 着 腐 蚀 作 用 。通 过 对 电 化 学 腐 蚀 的 分 析 ， 结 合 阴 极 保 护 技 术 对 金 属 防 腐 的 适 应性 ， 将 阴 极 保 护 技 术 的 牺 牲 阳 极 法 用 于 对 油 管 电 化 学 防 腐 ， 通 过 减 缓油 管 的 电 化 学 腐 蚀 ， 延 长 油 管 的 使 用 周 期 。 将 油 水 井 牺 牲 阳 极 与 油 管连 接 ， 在 作 业 时 与 油 管 一 同 下 入 井 内 ， 油 管 和 牺 牲 阳 极 处 于 同 一 个 电解 质 环 境 下 构 成 一 个 新 的 宏 观 电 池 ， 这 一 负 的 电 极 是 新 电 池 的 阳 极 ，而 油 管 则 成 为 阴 极 ， 从 阳 极 体 上 通 过 电 解 质 向 油 管 提 供 一 个 阴 极 电 流 ，使 油 管 进 行 阴 极 极 化 ， 实 现 阴 极 保 护 ， 随 着 电 流 的 不 断 流 动 ， 牺 牲 阳

极 材 料 不 断 消 耗 掉 ， 油 水 井 牺 牲 阳 极 消 耗 的 年 限 就 成 为 油 管 寿 命 延 长的 年 限 。 油 水 井 牺 牲 阳 极 可 以 应 用 于 自 喷 井 、 抽 油 井 、 潜 油 电 泵 井 、注 水 井 、 天 然 气 井 等 各 类 石 油 天 然 气 开 采 的 油 管 防 腐 。4、 主 要 技 术 参 数

长 度 mm300最 大 外 径 mm95内 通 径 mm74耐 温 ℃110保 护 范 围 m

60-80套 管 阳 极 生 产 图 纸 ：

5、 适 用 范 围适 用 于 注 水 井 和 高 含 水 油 井6、 使 用 说 明1、 检 查 工 具下 井 前 必 须 仔 细 检 查 工 具 ， 确 保 完 好 无 损 。 检 查 内 容 如 下 ：（ 1） 两 端 连 接 螺 纹 （ 27/8＂ TBG） 是 否 损 伤 （ 如 有 ） 。 钢 体 不 得有 永 久 变 形 。

（ 2） 检 查 上 、 下 压 帽 是 否 将 阳 极 体 固 定 牢 固 ， 合 金 电 极 在 中 心上 安 装 是 否 紧 密 。（ 3） 检 查 合 金 电 极 表 面 是 否 有 油 污 、 锈 蚀 。（ 4） 所 有 防 松 销 钉 必 须 拧 紧 且 不 能 露 出 母 体 表 面 。7、 注 意 事 项1.严 禁 碰 撞 、 挤 压 ,以 防 损 坏 油 管 扣2.轻 搬 轻 放 ， 防 止 钢 体 变 形 影 响 使 用 。3.储 存 时 防 潮 湿 、 防 腐 蚀 ， 远 离 热 源 和 酸 碱 等 腐 蚀 介 质 。