SU1611988A1

SU1611988A1 - Apparatus for cathode protection of outer surface deep-well equipment

Info

Publication number: SU1611988A1
Application number: SU884474096A
Authority: SU
Inventors: Владимир Николаевич Ткаченко; Анатолий Александрович Тарасов
Original assignee: Волгоградский инженерно-строительный институт
Priority date: 1988-08-15
Filing date: 1988-08-15
Publication date: 1990-12-07

Abstract

Изобретение относитс к системам защиты металлов от коррозии, в частности к защитному оборудованию погружных откачивающих комплексов. Цель изобретени - повышение эффективности защиты оборудовани и обеспечени надежности его в работе за счет снижени энергии коррозионного массопереноса при более низкой температуре и отвода тепла от защищаемой поверхности откачиваемой жидкостью. Устройство содержит источник питани , электрические цепи и анод. Анод выполн ют составным в виде отдельных узких полос 1, равномерно размещенных и закрепленных на наружной поверхности защищаемого оборудовани 2, причем кажда полоса помещена в диэлектрический чехол 4 с окнами 5, периодически прерывающимис по длине в местах установки креплений 6. Такие полосы-аноды устанавливаютс в ограничител х-центраторах 3, высота которых превышает толщину анодов в чехлах. Предлагаема конструкци анодов не вли ет практически на изменение температурного и гидродинамического режимов работы погружного оборудовани . Диэлектрические чехлы выполн ют двойную функцию: вл ютс электрическими изол торами и компенсируют снижение жесткости анодов при их растворении. Последнее обеспечивает надежный подъем анодов без рассыпани даже в разрушенном состо нии. Ограничители-центраторы, фиксиру осевое положение анодов, одновременно центрируют внутрискважинное оборудование относительно обсадной колонны, что гарантирует в любом случае зазор между анодами и обсадной колонной. Зазор позвол ет предохран ть аноды от поперечных ударов при транспортировке оборудовани по искривленному стволу скважины. Превышение высоты ограничителей-центраторов над толщиной анодов предохран ет последние от продольных ударов. 4 ил.The invention relates to systems for the protection of metals from corrosion, in particular to the protective equipment of submersible pumping complexes. The purpose of the invention is to increase the equipment protection efficiency and ensure its reliability by reducing the energy of corrosive mass transfer at a lower temperature and heat removal from the protected surface by the pumped liquid. The device contains a power source, electrical circuits and an anode. The anode is made composite in the form of separate narrow strips 1, evenly placed and fixed on the outer surface of the protected equipment 2, each strip being placed in a dielectric cover 4 with windows 5 intermittently interrupted in length at the mounting locations 6. Such strips-anodes are installed in limiter x-centralizers 3, the height of which exceeds the thickness of the anodes in the covers. The proposed design of the anodes does not practically affect the change in the temperature and hydrodynamic modes of operation of the submersible equipment. Dielectric covers perform a dual function: they are electrical insulators and compensate for the decrease in the stiffness of the anodes when they are dissolved. The latter provides a reliable rise of the anodes without scattering, even in a destroyed state. The centralizers, fixing the axial position of the anodes, simultaneously center the downhole equipment relative to the casing, which guarantees in any case a gap between the anodes and the casing. The gap allows the anodes to be prevented from transverse impacts when the equipment is being transported along a curved well bore. Exceeding the height of the limiter centralizers over the thickness of the anodes protects them from longitudinal shocks. 4 il.

Description

Фиг.FIG.

поверхности откачиваемой жидкостью. Устройство содержит источник питани Электрические цепи и анод. Анод вы- полн ют составным в виде отдельных узких полос 1,- равномерно размещенных и закрепленных на наружной поверхности защищаемого оборудовани 2, причем кажда полоса помещена в диэлектрический чехол 4 с окнами 5, периодически прерывающимис по длине в местах установки креплений 6. Такие полосы - аноды устанавливаютс в рграничител х-центраторах 3, высота которых превышает толщину анодов в чехлах. Предлагаема конструкци анодов не вли ет практически на изменение температурного и гидродинамического режимов работы погружного оборудовани . Диэлектрические чехлы вы- surface pumped liquid. The device contains a power source Electrical circuits and anode. The anode is made composite in the form of separate narrow strips 1, evenly placed and fixed on the outer surface of the protected equipment 2, each strip being placed in a dielectric cover 4 with windows 5 intermittently interrupted in length at the mounting points 6. The anodes are mounted in the x-centralizers 3, the height of which exceeds the thickness of the anodes in the covers. The proposed design of the anodes does not practically affect the change in the temperature and hydrodynamic modes of operation of the submersible equipment. Dielectric covers you-

полн ют двойную функцию; вл ютс электрическими изол торами и компенсируют снижение жесткости анодов при их растворении. Последнее обеспечивает надежный подъем анодов без рассыпани даже в разрушенном состо нии . Ограничители-центраторы, фиксиру осевое положение анодов, одновременно центрируют внутрискваженное оборудование относительно обсадной колонны, что гарантирует в любом случае зазор между анодами и обсадной колонной. Зазор позвол ет предохранить аноды от поперечных ударов при транспортировке оборудовани по искривленному стволу скважины. Превышение высоты ограничителей-центраторов над толщиной анодов предохран ет последние от продольных ударов. 4 ил.double function; are electrical insulators and compensate for the decrease in the stiffness of the anodes when they are dissolved. The latter provides a reliable rise of the anodes without scattering, even in a destroyed state. The centralizers, fixing the axial position of the anodes, simultaneously center the downhole equipment relative to the casing, which guarantees in any case a gap between the anodes and the casing. The gap allows the anodes to be prevented from transverse impacts when the equipment is being transported over the bent borehole. Exceeding the height of the limiter centralizers over the thickness of the anodes protects them from longitudinal shocks. 4 il.

Изобретение относитс к системам защиты металлов от коррозии, в Част- 25 ести к устройствам.катодной защиты, и может найти применение в установах , откачивающих из скважин корро- зионно агрессивную жидкость: водонеф- т ную смесь или иные растворы, про- JQ должительньш контг кт с которыми приводит к разрушению погружного внутри- скважинного оборудовани .The invention relates to systems for the protection of metals against corrosion, in particular to devices for cathodic protection, and can be used in installations pumping a corrosive corrosive liquid from wells: a water-inert oil mixture or other solutions, JQ should be kt with which leads to the destruction of the submersible in-well equipment.

Целью изобретени вл етс повышение эффективности защиты оборудо- 5 вани и обеспечение надежности его работы за счет снижени энергии коррозионного массопереноса при более низкой температуре и отводе тепла от защищаемой поверхности откачиваемой Q жидкостью.The aim of the invention is to increase the equipment protection efficiency and ensure the reliability of its operation by reducing the energy of corrosive mass transfer at a lower temperature and heat removal from the protected surface by the pumped Q fluid.

На фиг. 1 представлена скважина с погружным оборудованием, продольньш разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на д5 фиг. 1; на фиг. 4 - установка анодов в ограничител х-центраторах.FIG. 1 shows a well with submersible equipment, a longitudinal section; in fig. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section BB in d5 of FIG. one; in fig. 4 - installation of anodes in the limiter x-centralizers.

Аноды 1 устройства дл катодной защиты внешних поверхностей внутри- скважинного оборудовани 2 устанавли-. Q вают на погружаемых объектах (двигатель , насос и т.д.) равномерно по окружности в ограничител х-центраторах .3. Последние жестко св заны с защищаемой поверхностью оборудовани . Длина анода 1 не регламентирована. Но длине защищаемого объекта можно установить несколько коротких анодов по указанной схеме закреплени .Anodes 1 of the device for cathodic protection of external surfaces of the downhole equipment 2 have been installed. Q hover on immersed objects (engine, pump, etc.) evenly around the circumference in the limiter x-centralizers .3. The latter are rigidly connected to the protected surface of the equipment. The length of the anode 1 is not regulated. But the length of the protected object can be installed several short anodes according to the specified fixing scheme.

Каждьй анод заключен в чехол 4 из диэлектрика, на боковых поверхност х которого выполнены окна 5. Б местах креплени анодов 1 к защищаемым объектам хомутами 6 окна прерываютс .Each anode is enclosed in a sheath 4 of a dielectric, on the side surfaces of which windows 5 are made. At the points of attachment of the anodes 1 to the objects to be protected, the clamps 6 are interrupted.

Система катодной защиты имеет источник посто нного напр жени любого расположени (не показан), соединенный положительной клеммой с анодами 1, а отрицательной - с защищаемой поверхностью. Устройство по обсадной колонне 7 скважины опускаетс в от- .качиваем ло жидкость 8, заполн ющую кольцевую полость между погружным оборудованием 2 и обсадной колоннойThe cathodic protection system has a constant voltage source of any location (not shown), connected by a positive terminal to the anodes 1, and a negative terminal to the surface to be protected. A device along the casing string 7 of the well is lowered into the fluid pumping liquid 8, which fills the annular cavity between the submersible equipment 2 and the casing string.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении катодной защиты ток через окна в диэлектрических чехлах стекает с анодов на защищаемую поверхность . При этом коррозионный ток с защищаемой поверхности (катода) уже не стекает , будучи угнетенным защитным током . Анод в процессе работы системы раствор етс , предохран от растворени поверхность катода.When the cathodic protection is switched on, the current through the windows in the dielectric covers flows from the anodes to the protected surface. In this case, the corrosive current from the protected surface (cathode) no longer drains, being oppressed by a protective current. During the operation of the system, the anode is dissolved, preventing the surface of the cathode from dissolving.

В предлаг-аемом устройстве установ а sauiHTb практ-ически не вли ет на произ11одите;п,нс ст, насоса и температурный редким работы электродвигател Кроме того, час анода, наход щиес под , не раствсзр ютс , что грантирует п;5дъе.м систе--ы с растворенным анодом в С СЗ ааклинивани , а мал ичие о г ра и ц. К -И- цс н трл то ров предохрпнл т лполь; от пс)нреж;1л ний прIn the proposed device, a sauiHTb device practically does not affect the production; n, ns station, pump and temperature rare motor operation. Moreover, the anode hour underneath does not dissolve, which grants the n; 5 d .m system - with a dissolved anode in the north-west of the aklinivania, and a small one about ogra and c. K-It- cs n trl o d predolpll t pol pol; from ps)

5161198851611988

вке по стволу обсадной это при малых кольцевых шает надежность работы делает защиту более эфIn the case of a casing, when the ring is small, the reliability of operation makes the protection more effective

эн пр да от ди ны ти ра мо та ка эл в со ша ди за тиen right from day to day

Claims

Invention Formula

A device for cathodic protection of the external surface of downhole equipment, mainly with small annular gaps, containing a power source, an anode located in the well, and fasteners, which are designed so as to ensure the effectiveness of the equipment and ensure its reliability. work by reducing

Fiyo. one

The energy of corrosive mass transfer at a lower temperature and heat removal from the protected surface by pumped liquid, it is equipped with dielectric covers with a vertical row of windows on the side surface and limiter centralizers uniformly fixed on the protected surface, the anode is made composite into separate narrow strips, each of which is installed in a dielectric case mounted in the limiter-centralizer, and the height of the limiter-hub exceeds the / anode strip in the case, and di Electric covers are attached to the protected surface in the places of vertical windows of windows.

eight

-.7

Fiz. 2

.S-B

Fi.Z