专利名称：一种牺牲阳极保护阴极—抽油杆防腐装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种油田防腐技术，尤其能减缓抽油杆的腐蚀技术。
技术背景目前公知的油田抽油杆防腐技术主要是采用表面涂层保护的方法，例 如抽油杆采用表面涂刷防锈漆，或履盖环氧树脂涂料等方法，抽油杆接箍 采用表面喷涂，或采取表面发黑的方法，或对材料采用多元渗透的方法，这 些方法无疑对抽油杆的防腐起到了一定的保护作用，但是效果不佳，保护期 短，成本高。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，物料流逝，设备成本增加，产品质量降低，使用寿命縮 短，污染环境，甚至引发各种各样事故。 发明内容为了克服油田井下抽油杆的腐蚀问题，本发明提供一种牺牲阳极保护阴 极的防腐技术——一种防腐抽油杆，可以有效减缓油田井下抽油杆的腐蚀， 而且制造简单，操作简便，使用寿命长。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是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牺牲阳极，设计成抽油杆阳 极，其制造方法是先按抽油杆技术规范加工好抽油杆短节，短节长度在400-500 mm，再将抽油杆短节放入特制的棒材型腔内，将镁或铝或锌金属块
加热熔化成液体，然后浇到抽油杆短节型腔内，经成型保温，冷却后脱模， 再进行机械加工，将粗糙的毛坯外圆加工成光滑的回旋体，再将抽油杆短节 两端螺纹加工好，然后与抽油杆接箍连接后便成为抽油杆阳极。根据油井抽油杆柱的不同配置，可设计直径为^和二等多种规格的抽油杆阳极，根据阳4 8极消耗速度计算好阳极的体积大小，即确定回旋体的长度， 一般按阳极消耗 寿命三年进行设计，根据理论计算和实践试验，每只抽油杆阳极形成的自然 电流可以保护50米长的抽油杆柱，因此，在安装抽油杆阳极时按每60-80 米安装一只，安装方法是在下抽油杆的过程中，将加工好的抽油杆阳极串联 在抽油杆杆柱上，拧紧上下接箍螺纹即可完成抽油杆阳极的安装。将该抽油 杆阳极与抽油杆柱同时下入油井内，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一一抽油杆防腐的 目的。本发明的有益效果是利用牺牲阳极保护阴极的原理制成抽油杆阳极， 不仅对抽油杆、接箍有防腐效果，而且结构简单，防腐周期可达三年之久， 大大节约金属材料的消耗，消除抽油杆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，有效掌握油田生产的主动权。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 图l是本发明的结构原理图。 图2是本发明安装示意图。图中1、接箍，2、抽油杆阳极，3、抽油杆短节，4、抽油杆，5、油
管，6套管。
具体实施例方式在图1中，抽油杆短节3与上部接箍1依靠螺纹连接，阳极2是浇铸在 抽油杆短节3上的，抽油杆短节下端与下部接箍1螺纹连接。在图2所示实施例中，抽油杆4与接箍1螺纹连接，阳极2与抽油杆短 节3浇铸在一起，抽油杆短节下端与下部接箍1螺纹连接，下部接箍下端与 抽油杆螺纹连接。根据计算和经验，抽油杆阳极形成的自然电位可以保护上 下50米的抽油杆杆柱，因此，在安装抽油杆阳极时按每60-80米安装一组， 根据井深测算出需要安装几组，然后在下抽油杆过程中将抽油杆阳极串联在 抽油杆杆柱上，上紧与接箍的丝扣即可完成抽油杆阳极的安装。抽油杆阳极 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——抽油杆提供一个 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 由电子不断逸出，这些镁或铝或锌金属的电子转移到被保护的抽油杆上，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 对抽油杆的阴极实施了保护，达到了减缓抽油杆的腐蚀，延长了抽油杆的使 用寿命。
权利要求
1、一种牺牲阳极保护阴极——抽油杆防腐装置，它是由上下接箍、牺牲阳极、抽油杆短节按序连接而成，其特征是在抽油杆短节的外圆浇铸镁或铝或锌金属阳极，并将其加工成光滑的旋转体，抽油杆短节的上端与上部接箍螺纹连接，其下端与下部接箍螺纹连接。
2、 根据权利要求1所述一种牺牲阳极保护阴极——抽油杆防腐 装置，其特征是牺牲阳极是串联在油井的抽油杆柱上的，安装时， 抽油杆阳极的下端与下部抽油杆螺纹连接，其上端与上部抽油杆螺纹 连接，将其螺纹拧紧即可下入井中，每经过60-80米串联一组牺牲阳 极。
全文摘要
一种能够防止金属腐蚀的抽油杆，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，设计成抽油杆阳极。制造时先按抽油杆技术规范加工好抽油杆短节，短节长度在400-500mm，再将抽油杆短节放入特制的棒材型腔内，将镁或铝或锌金属块通过加热溶融的办法化成液体，然后浇铸到抽油杆短节型腔内，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，再将抽油杆短节两端螺纹加工好拧上接箍后便成了抽油杆阳极总成。安装下井时，按每60-80米的长度安装一组抽油杆阳极，安装方法是在下抽油杆的过程中，将抽油杆阳极串联在抽油杆柱上，拧紧上下接箍螺纹即可。
文档编号E21B17/00GK101397670SQ20071016238
公开日2009年4月1日 申请日期2007年9月30日 优先权日2007年9月30日
发明者廖大林, 杜振宇, 董丽丽, 欣 陈 申请人:濮阳市信宇石油机械化工有限公司