专利名称：一种牺牲阳极保护阴极——套管防腐装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田防腐技术，尤其能减缓套管的腐蚀技术。
背景技术：
目前公知的油田套管防腐技术主要是采用表面涂层保护的方法，例如套管采用 表面涂刷防锈漆，套管接箍采用表面发黑的方法，这些方法无疑对套管的防腐起到了一定 的保护作用，但是效果欠佳，保护期短。在工业企业特别是石油化工企业，腐蚀是影响企业 正常生产的一个普遍问题，腐蚀是多数金属每时每刻都在发生的一种自发进行的无益消 耗，这种消耗造成的损失和后果是非常严重的，不仅浪费大量金属原材料资源，还使生产停 顿，甚至引发各种各样事故。
发明内容为了克服油田井下套管的腐蚀问题，本实用新型提供一种牺牲阳极保护阴极的防 腐技术——一种防腐套管，可以有效减缓油田井下套管的腐蚀，而且制造简单，操作方便， 使用寿命长。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种牺牲阳极保护阴极——套 管防腐装置，利用电化学牺牲阳极保护阴极原理，用锌、铝、镁等活泼元素的金属作为套管 阳极，它是由牺牲阳极、顶丝、接箍、套管接序连接而成，其特征是在套管的外圆上松套镁 或铝或锌金属阳极，然后用顶丝固定。进一步地，牺牲阳极是串联在油井的套管管柱上，套 管阳极松套在套管公扣端外圆，用顶丝将其固定，再将套管用接箍连接，将其螺纹扣拧紧即 可下入井中。其制造方法是将镁或铝或锌金属加热熔化成液体，然后利用离心浇铸或静态 浇铸的方法制成轴套，经成型保温，冷却后脱模，再进行机械加工，将粗糙的毛坯外圆和内 孔加工成光滑的回旋体，并在轴套上与轴线垂直方向钻孔攻丝，制成螺纹，如此便制成了套 管阳极。套管防腐装置，它是由牺牲阳极、顶丝、接箍、套管按序连接而成，在套管的外圆 上松套镁或铝或锌金属阳极，然后用顶丝固定。牺牲阳极是串联在油井的套管管柱上，套管阳极松套在套管公扣端外圆，用顶丝 将其固定，再将套管用接箍连接，将其螺纹扣拧紧即可下入井中。根据油井套管的不同配
置，可设计直径为4"，5-"，7"多种规格的套管阳极，根据阳极消耗速度计算好阳极的体
积大小，即确定回旋体的直径和长度，一般按阳极消耗寿命5-10年进行设计，根据理论计 算和实践试验，每只套管阳极形成的自然电流可以保护50米长的套管，因此，在安装套管 阳极时按每100米安装一组，安装方法是在下套管的过程中，将加工好的套管阳极安装在 套管公扣端外侧，拧紧四个方向的顶丝，再将套管接箍与上下套管连接后下入井中，即可完 成套管阳极的安装。将该套管阳极与套管同时下入井内，随着电极电位的形成，电子电流便 不断流动，阳极材料便缓慢消耗，从而达到牺牲阳极保护阴极——套管的目的。[0007]本实用新型的有益效果是利用牺牲阳极保护阴极的原理制成套管阳极，不仅对 套管、接箍都有防腐效果，而且结构简单，防腐周期可达5-10年之久，大大节约金属材料的 消耗，消除套管或接箍因腐蚀失效而形成的各类事故，有力压降设施的制造成本。同时，可 以人为掌握更换周期，变被动应付为主动控制，有效地掌握油田生产的主动权。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型的结构原理图。图2是本实用新型安装示意图。图中1、套管阳极，2、顶丝，3、套管接箍，4、套管。
具体实施方式
在
图1中，套管阳极1是通过离心浇铸和静态浇铸成轴套状，在其中部拧上数个顶 丝2。在图2所示实施例中，套管阳极1套在套管外圆上，并用顶丝2固定，再用套管接 箍将上下两根套管连接为套管管柱，根据计算和经验，套管阳极形成的自然电位可以保护 上下50米的套管，因此，在下套管过程中将加工好的套管阳极串联在套管上，拧紧顶丝即 可完成了套管阳极的安装。套管阳极下井后无需维护，由于阳极中有大量自由电子存在，当 金属中存在电势差时，电子可以定向地流动，阳极通过井液电解质向被保护体——套管提 供一个阴极电流，使被保护体进行阴极极化，随着电流的不断流动，阳极材料的自由电子不 断溢出，这些镁或铝或锌金属的电子转移到被保护的套管上，从而实现阴极保护，而阳极则 逐渐被消耗掉。通过上述电子的微观运动，从而对套管的阴极实施了保护，达到了减缓套管 的腐蚀，延长了套管的使用寿命。
权利要求一种牺牲阳极保护阴极——套管防腐装置，它是由牺牲阳极、顶丝、接箍、套管接序连接而成，其特征是在套管的外圆上松套镁或铝或锌金属阳极，然后用顶丝固定。
2.根据权利要求1所述防牺牲阳极保护阴极——套管防腐装置，其特征是牺牲阳极 是串联在油井的套管管柱上，套管阳极松套在套管公扣端外圆，用顶丝将其固定，再将套管 用接箍连接，将其螺纹扣拧紧即可下入井中。
专利摘要一种能够防止金属腐蚀的套管，它是利用电化学牺牲阳极保护阴极的原理，用锌、铅、镁等活泼金属作为牺牲阳极，设计成套管阳极。其制造方法是将镁或铝或锌金属块通过加热溶融的办法化成液体，然后通过离心浇铸或静态浇铸的方法制成轴套毛坯，经成型、保温、缓冷后脱模，再进行机械加工，将粗糙的毛坯加工成光滑的回旋体便成为套管阳极，具体规格视不同井况有4″，7″等多种规格，按装下井时，将套管阳极松套在套管公扣端的外圆，并用顶丝固定即可，每隔100米安装一组。
文档编号C23F13/16GK201713578SQ20102000348
公开日2011年1月19日 申请日期2010年1月10日 优先权日2010年1月10日
发明者廖大林, 李要民, 杜振宇, 董丽丽, 陈欣 申请人:濮阳市信宇石油机械化工有限公司