阴极保护

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注汽井套管将采用以外加电流为主辅之以牺牲阳极的保护方法

  油井套管与固井水泥的膨胀系数不同,注蒸汽吞吐过程中,反复的热胀冷缩将导致两者间形成环形缝隙空间,溶解各种腐蚀介质的水渗入这些缝隙之中,形成腐蚀环境,发生套管的腐蚀破坏,而温度的升高同时会加剧土壤中多种腐蚀反应。这将大大缩短套管的腐蚀穿孔周期,造成套管加速损坏。温度梯度将强化氧的浓度差,使套管上的供氧差异腐蚀电池的作用加强,这也将加速套管的腐蚀。此外还有产出液和回注水中的细菌,土壤含盐量及酸度差异形成浓差电池。大地中的杂散电流等因素,都将使套管发生强烈腐蚀。

  根据目前国内外控制腐蚀技术,对于注汽井套管保护采用耐腐蚀覆盖层和采用耐腐蚀非金属材料已不可行,因此选择电化学保护是最经济可行的方式。

  阴极保护就是向被保护金属通以一定的直流电,使被保护的金属成为阴极而得到保护。根据所提供电流的方式不同,可分为牺牲阳极保护法和外加电流保护法。牺牲阳极保护法就是选择电位较低的金属材料,在电解液中与保护的金属相连,依靠其自身腐蚀所产生的电流来保护其他金属的方法。由于注汽井套管深入地下数百以至上千米,而且套管外表面常常不涂装绝缘防腐层,所需要的阴极保护电流很大,所以牺牲阳极的应用受到了限制。外加电流阴极保护法,是通过外加电源来提供所需的保护电流,将被保护的金属作阴极,选用特定材料作为辅助阳极,从而使被保护金属受到保护的方法。因此,注汽井套管将采用以外加电流为主辅之以牺牲阳极的保护方法。

  腐蚀现象在各油田普遍存在,并造成了重大的经济损失,是影响油田的稳产高产和可持续发展的重要因素。油井套管腐蚀损坏的原因是多方面的,尤其是蒸汽驱的高温生产以及伴生气中硫化氢、二氧化碳的存在更加剧了套管腐蚀速度和程度。外加电流牺牲阳极的阴极保护法能够最大程度的抑制或减缓注汽井套管腐蚀现象。

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