[發(fā)明專利]一種套管用抗腐陽極保護(hù)環(huán)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310034398.6
• 申請日: 2013-01-30
• 公開（公告）號: CN103132083A
• 公開（公告）日: 2013-06-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉暉
• 申請（專利權(quán)）人: 青州市春暉科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: C23F13/16
• 分類號: C23F13/16;C23F13/14;C22C23/04
• 代理公司: 濟(jì)南舜源專利事務(wù)所有限公司 37205
• 代理人: 李江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及油井用套管，特別是一種套管用抗腐陽極保護(hù)環(huán)。?

背景技術(shù)

油井套管埋藏在地下并穿過地下水層，所以套管的外腐蝕，特別是表層套管的腐蝕，是典型的電化學(xué)腐蝕，油田投資打一口井需要300-1000萬元的資金，油井的開發(fā)年限要達(dá)到幾十年，而由于腐蝕使油井壽命縮短，有的油水井因套管腐蝕穿孔，不到十年就報(bào)廢掉。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可有效防止套管腐蝕的套管用抗腐陽極保護(hù)環(huán)。?

為解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：?

一種套管用抗腐陽極保護(hù)環(huán)，包括一螺旋呈環(huán)狀的鎂帶，所述鎂帶采用鎂合金制成，所述鎂合金由以下重量百分比的元素組成：Al≤0.0036%,Zn?0.010-0.030%,?Mn?0.002-0.004%,Fe≤0.002%,Ni≤0.0008%,Cu?≤0.001%,Si≤0.006%,其余為Mg。

以下是本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案：?

所述鎂帶的兩端分別連接有用來將鎂帶固定在套管上的卡箍。

進(jìn)一步優(yōu)化方案：?

所述鎂合金由以下重量百分比的元素組成：Al≤0.0036%,Zn0.020%,?Mn?0.003%,Fe≤0.002%,Ni≤0.0008%,Cu?≤0.001%,Si≤0.006%,其余為Mg。

另一種優(yōu)化方案：?

所述鎂合金由以下重量百分比的元素組成：Al≤0.0036%,Zn0.010%,?Mn?0.002%,Fe≤0.002%,Ni≤0.0008%,Cu?≤0.001%,Si≤0.006%,其余為Mg。

另一種優(yōu)化方案：?

所述鎂合金由以下重量百分比的元素組成：Al≤0.0036%,Zn0.030%,?Mn?0.004%,Fe≤0.002%,Ni≤0.0008%,Cu?≤0.001%,Si≤0.006%,其余為Mg。

使用時，將卡箍與螺旋形的鎂帶套裝在套管外壁上，將卡箍與套管固定連接后同時下入油井內(nèi)，在井筒電解質(zhì)中鎂帶與套管構(gòu)成原電池，利用電化學(xué)陰極保護(hù)的犧牲陽極原理，鎂帶是作為原電池的陽極，套管作為原電池的陰極，從鎂帶形成的陽極體上通過電解質(zhì)向套管形成的陰極提供一個陰極電流，使被套管進(jìn)行陰極極化，實(shí)現(xiàn)套管的陰極保護(hù)。隨著電流的不斷流動，作為陽極材料的鎂帶不斷消耗，在鎂帶沒有全部消耗完之前，套管不會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。?

本發(fā)明采用上述方案，可有效防止套管的腐蝕，同時對鎂帶錳和鋅元素含量的控制可有效的提高鎂帶的導(dǎo)電效率，更有效的保護(hù)套管不受腐蝕。?

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。?

附圖說明：

附圖1為本發(fā)明實(shí)施例中套管用抗腐陽極保護(hù)環(huán)的結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖2為鎂帶中加入百分比的Mn含量后對電流效率影響的示意圖；

附圖3為鎂帶中加入百分比的Zn含量后對電流效率影響的示意圖。

圖中：1-卡箍；2-鎂帶。?

具體實(shí)施方式

實(shí)施例，如圖1所示，一種套管用抗腐陽極保護(hù)環(huán)，包括一螺旋呈環(huán)狀的鎂帶2，所述鎂帶2采用鎂合金制成，所述鎂合金由以下元素組成：Al、Zn、Mn?、Fe、Ni、Cu?、Si、Mg。其中Al、Fe、Ni、Cu、Si為雜質(zhì)成分，其含量應(yīng)越少越好。?

所述鎂帶2的兩端分別連接有用來將鎂帶2固定在套管上的卡箍1。?

??

Mn在鎂合金中是比不可少的元素，但是過量的錳反而會造成合金耐腐蝕性的下降，降低陽極的導(dǎo)電率；

如圖2所示為鎂帶中加入百分比的Mn含量對電流效率的影響，對加入錳含量分別為0.002%、0.003%、0.004%，其余為Al≤0.0036%、Fe≤0.002%、Ni≤0.0008%、Cu?≤0.001%、Si≤0.006%,余量為Mg的鎂合金進(jìn)行犧牲陽極電位測試，測試結(jié)果表明電位均達(dá)到-1.7V以上，當(dāng)錳含量為0.003%時電流效率達(dá)到了51.7%。

Zn的導(dǎo)電性能好，在加入適量Mn元素的鎂合金中控制加入Zn元素的含量可對鎂合金的電流效率有顯著的影響，如圖3所示為鎂帶中加入百分比的Zn含量后對電流效率的影響，對加入鋅含量分別為0.010%、0.020%、0.030%，其余為Al≤0.0036%、Mn0.003%、Fe≤0.002%、Ni≤0.0008%、Cu?≤0.001%、Si≤0.006%,余量為Mg的鎂合金進(jìn)行犧牲陽極電位測試，測試結(jié)果表明電位均達(dá)到-1.7V以上，當(dāng)鋅含量為0.020%時電流效率達(dá)到了61%。?

使用時，將卡箍1與螺旋形的鎂帶2套裝在套管外壁上，將卡箍1與套管固定連接后同時下入油井內(nèi)，在井筒電解質(zhì)中鎂帶2與套管構(gòu)成原電池，利用電化學(xué)陰極保護(hù)的犧牲陽極原理，鎂帶2是作為原電池的陽極，套管作為原電池的陰極，從鎂帶2形成的陽極體上通過電解質(zhì)向套管形成的陰極提供一個陰極電流，使被套管進(jìn)行陰極極化，實(shí)現(xiàn)套管的陰極保護(hù)。隨著電流的不斷流動，作為陽極材料的鎂帶2不斷消耗，在鎂帶2沒有全部消耗完之前，套管不會發(fā)生電化學(xué)腐蝕。?