一种保护油井套管牺牲阳极装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于油田抽油井金属减缓腐蚀技术领域，具体涉及一种保护油井套管牺牲阳极装置。为解决现有油井套管防腐蚀的技术问题，本实用新型专利技术提供了一种保护油井套管牺牲阳极装置，用于对油井套管的防腐蚀。本实用新型专利技术的一种油井套管阳极保护器，包括管状阳极、导电金属材质的卡箍和箍紧螺母，卡箍包括卡箍座和圆周分布有卡爪的卡爪单元，卡爪单元的外侧面包括靠近卡箍座的外螺纹段和外锥面，箍紧螺母的内侧面包括与卡爪单元外螺纹段匹配的内螺纹段和与卡爪单元外锥面配合的内锥面，且内锥面的锥角略大于外锥面的锥角。

A sacrificial anode device for protecting oil well casing

【技术实现步骤摘要】
一种保护油井套管牺牲阳极装置
本技术属于油田抽油井金属减缓腐蚀
，具体涉及一种保护油井套管牺牲阳极装置。
技术介绍
油田主要采用抽油机开采原油，套管是抽油机的重要组成部分，原油需要通过套管从油井中输送出来，套管腐蚀会对抽油机产生重大影响。套管浅层腐蚀主要为电化学腐蚀，浅层水中的碳酸氢根和碳酸根离子会对套管产生腐蚀，其腐蚀结果为：套管被腐蚀部分的内壁基本无腐蚀现象，外壁腐蚀现象严重，腐蚀产物主要是氧化亚铁和硫化铁。低洼地区浅表层土壤电阻率低、腐蚀性强，油井套管易发生腐蚀性穿孔，造成油气外漏，导致油井不能正常生产，既造成巨大的经济损失又污染了环境，每次定期修井需对油井套管外做防腐处理，需要进行喷砂除锈、刷防锈漆，但这种油井套管的防腐处理方法费时费力，且防腐蚀效果有限。
技术实现思路
为了解决现有油井套管防腐蚀的技术问题，本技术提供了一种保护油井套管牺牲阳极装置。本技术的技术方案是：一种保护油井套管牺牲阳极装置，包括管状阳极，其特殊之处在于：还包括卡箍和箍紧螺母，所述卡箍由导电金属制作；所述卡箍包括卡箍座和卡爪单元，卡爪单元设置在卡箍座的一端，卡箍座的另一端与管状阳极固定连接，所述卡爪单元包括圆周分布的至少3个卡爪；所述卡爪单元的外侧面包括外螺纹段和外锥面，所述外螺纹段靠近卡箍座；所述箍紧螺母的内侧面包括内螺纹段和内锥面，所述内螺纹段与卡爪单元的外螺纹段匹配，所述内锥面与卡爪单元的外锥面配合，且内锥面的锥角大于外锥面的锥角；所述管状阳极、卡箍座、卡爪单元的内径均与油井套管的外径匹配。进一步地，所述管状阳极上设置有至少3圈、每圈至少3个的管状阳极螺纹孔，所述管状阳极螺纹孔用于安装顶丝。进一步地，所述管状阳极为镁铝合金制成的阳极。进一步地，所述卡爪单元的内表面设置有多个横向凹槽，当套管之间相互连接时，增大卡爪单元与套管之间的摩擦力，使其更好的卡紧，连接牢固。进一步地，所述内锥面锥角为13°，所述外锥面锥角为12°。进一步地，所述卡箍座的另一端与管状阳极固定连接是采用螺钉连接；所述卡箍座上设置有通孔，所述管状阳极与卡箍座连接一端的端面设置有螺纹孔，所述螺钉穿过卡箍座上的通孔后穿进管状阳极端面的螺纹孔，将卡箍座与管状阳极连接。进一步地，所述卡爪的数量为10个。进一步地，所述管状阳极为高温挤压一次成型的管状阳极。与现有技术相比，本技术的优点：1、本技术通过卡箍和箍紧螺母之间的配合，使得新型阳极与套管金属母材非焊接安装，安装简单，驱动电流大；2、本技术采用镁铝合金制成的阳极，使用寿命更长；3、本技术管状阳极可采用高温挤压一次成型，非铸造，成本低；4、本技术易于测试保护电位数据，在井口使用便携式参比电极即可完成数据测试；5、使用本技术保护油井套管，可使油井套管的寿命延长7～10年。附图说明图1是本技术实施例一种保护油井套管牺牲阳极装置的结构示意图；图2是本技术实施例一种保护油井套管牺牲阳极装置中卡箍的结构示意图；图3是图2的俯视图；图4是是本技术实施例一种保护油井套管牺牲阳极装置中箍紧螺母的结构示意图；图5是图4的A-A向剖视图；附图标记说明：1-管状阳极，11-管状阳极螺纹孔，2-卡箍，21-卡箍座，22-卡爪单元，221-卡爪，222-外锥面，223-外螺纹段，224-横向凹槽，3-箍紧螺母，311-内螺纹段，312-内锥面，4-螺钉。具体实施方式以下结合附图对本技术作详细说明。如图1、图2、图3、图4、图5所示，本实施例中的一种保护油井套管牺牲阳极装置，包括管状阳极1、括卡箍2、箍紧螺母3和螺钉4，卡箍2由导电金属制作，本实施例中的管状阳极1采用2000T的挤压机一次挤压成型，管状阳极1为镁铝合金制成的阳极。卡箍2包括卡箍座21和卡爪单元22，卡爪单元22设置在卡箍座21的一端，本实施例中，卡箍座21的另一端与管状阳极1固定连接是采用螺钉4连接,卡箍座21上设置有通孔，管状阳极1与卡箍座21连接一端的端面设置有螺纹孔，螺钉4穿过卡箍座21上的通孔后穿进管状阳极1端面的螺纹孔，将卡箍座21与管状阳极1连接其他实施例中，卡箍座21的另一端与管状阳极1固定连接即可；本实施例中，卡爪单元22有包括圆周分布的10个卡爪221，其他实施例中，卡爪单元22只要包括圆周分布的至少3个卡爪221即可，按照具体的需求设置；本实施例中，卡爪单元22的内表面设置有多个横向凹槽224，增加摩擦力，使得油井套管之间能够安装紧密，并能实现导电，其他实施例中也可以不设置；卡爪单元22的外侧面包括外螺纹段223和外锥面222，外螺纹段223靠近卡箍座21；箍紧螺母3的内侧面包括内螺纹段311和内锥面312，内螺纹段311与卡爪单元22的外螺纹段223匹配，内锥面312与卡爪单元22的外锥面222配合，本实施例中，内锥面312锥角为13°，外锥面222锥角为12°，其他实施例中，保证内锥面312的锥角大于外锥面222的锥角即可；管状阳极1、卡箍座21、卡爪单元22的内径均与油井套管的外径匹配。本实施例中，管状阳极1上设置有3圈、每圈3个的管状阳极螺纹孔11，管状阳极螺纹孔11用于安装顶丝；其他实施例中，设置不少于3圈、每圈不少于3个的管状阳极螺纹孔11即可。为方便安装，本实施例中，箍紧螺母3和卡箍2的卡箍座21上均设有外六角固定卡口。本实施例中的一种保护油井套管牺牲阳极装置使用安装方法如下：1、已放到支架上的管道，拆开端头螺纹处的包装，将成品的管状阳极1套入管道外壁，原则上尽量不要破坏管道的防腐层，根据以往经验，尽可能将管状阳极1固定到管道端头距螺纹约100mm处，因为螺纹连接处比管道其他位置更易腐蚀；2、本技术的保护油井套管牺牲阳极装置设计合理，安装简便，不需要移动电源及电焊机，确定好管状阳极1在管道上的位置后，用第一个专用管钳卡住卡箍2的卡箍座21外六角固定卡口处，另外一只管钳卡住箍紧螺母3外六角卡口处，顺时针转动管钳，直至转不动，扭矩约为80到100Nm，也可以目测，卡爪单元22上的内表面卡住或咬紧管道，以保证阳极通电的连续性。3、管状阳极1与管道固定紧固后，安装后的管状阳极1纵向横向不能松动，用万用表测试，万用表打到电阻最小档，其中一个表笔与管状阳极1接触，另外一个表笔与卡爪单元22的外螺纹段223接触，其阻值应该小于0.3Ω，连接合格。如萨中开发区检测的土壤含盐量在0.57％到1.64％之间，套管对地电位均负于-0.55V,套管易发生电化学腐蚀。针对采油厂部分钻井区块,因地面低洼,浅部地层腐蚀性比较强的实际情况，从地面到地下120米处浅部地层套管腐蚀严重的区域采用牺牲阳极的工艺材料为铝镁锌合金、外径Φ165mm，内径Φ142±0.25mm，长度L620mm，该工艺是在套管接箍处套上镁多元合金环作为阳极，并对套管表面进行除锈处理，表面粗造度处理，底漆面漆涂刷施工。待套管下井后通过电解阳极，延缓套管腐蚀。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种保护油井套管牺牲阳极装置，包括管状阳极(1)，其特征在于：还包括卡箍(2)和箍紧螺母(3)，所述卡箍(2)由导电金属制作；所述卡箍(2)包括卡箍座(21)和卡爪单元(22)，卡爪单元(22)设置在卡箍座(21)的一端，卡箍座(21)的另一端与管状阳极(1)固定连接，所述卡爪单元(22)包括圆周分布的至少3个卡爪(221)；所述卡爪单元(22)的外侧面包括外螺纹段(223)和外锥面(222)，所述外螺纹段(223)靠近卡箍座(21)；所述箍紧螺母(3)的内侧面包括内螺纹段(311)和内锥面(312)，所述内螺纹段(311)与卡爪单元(22)的外螺纹段(223)匹配，所述内锥面(312)与卡爪单元(22)的外锥面(222)配合，且内锥面(312)的锥角大于外锥面(222)的锥角；所述管状阳极(1)、卡箍座(21)、卡爪单元(22)的内径均与油井套管的外径匹配。

【技术特征摘要】
1.一种保护油井套管牺牲阳极装置，包括管状阳极(1)，其特征在于：还包括卡箍(2)和箍紧螺母(3)，所述卡箍(2)由导电金属制作；所述卡箍(2)包括卡箍座(21)和卡爪单元(22)，卡爪单元(22)设置在卡箍座(21)的一端，卡箍座(21)的另一端与管状阳极(1)固定连接，所述卡爪单元(22)包括圆周分布的至少3个卡爪(221)；所述卡爪单元(22)的外侧面包括外螺纹段(223)和外锥面(222)，所述外螺纹段(223)靠近卡箍座(21)；所述箍紧螺母(3)的内侧面包括内螺纹段(311)和内锥面(312)，所述内螺纹段(311)与卡爪单元(22)的外螺纹段(223)匹配，所述内锥面(312)与卡爪单元(22)的外锥面(222)配合，且内锥面(312)的锥角大于外锥面(222)的锥角；所述管状阳极(1)、卡箍座(21)、卡爪单元(22)的内径均与油井套管的外径匹配。2.根据权利要求1所述的一种保护油井套管牺牲阳极装置，其特征在于：所述管状阳极(1)上设置有至少3圈、每圈至少3个的管状阳极螺纹孔(11)，所述管状阳极螺纹孔(11)...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱新周，马莉娟，韩卫军，
申请(专利权)人：西安普林电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西,61