RU52915U1

RU52915U1 - DEVICE FOR PROTECTION AGAINST CORROSION OF SUBMERSIBLE EQUIPMENT OF OIL-PRODUCING WELLS

Info

Publication number: RU52915U1
Application number: RU2005138912/22U
Authority: RU
Inventors: Айрат Лябибович Габдуллин; Эдуард Владимирович Маилов; Юрий Яковлевич Мельников; Валерий Васильевич Разницин; Андрей Юрьевич Потапов
Original assignee: Открытое акционерное общество "НК" "Роснефть"-Пурнефтегаз"
Priority date: 2005-12-14
Filing date: 2005-12-14
Publication date: 2006-04-27

Abstract

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована на скважинах для защиты от коррозии погружного оборудования, например, погружных установок электроцентробежных насосов (УЭНЦ) в процессе извлечения агрессивной пластовой жидкости из скважин. Устройство содержит корпус с центрирующими выступами, выполненный из металла или сплава, имеющего более высокий отрицательный электрохимический потенциал по отношению к материалу оборудования. Внутри корпуса установлен сердечник взаимодействующий (контактирующий) и с материалом корпуса устройства, и с материалом защищаемого оборудования, при этом сердечник выполнен из металла или сплава, имеющего более низкий отрицательный электрохимический потенциал по отношению к материалу корпуса. Для крепления к погружному оборудованию, для простой и быстрой замены и многократного использования сердечник имеет выступающий из корпуса конец, снабженный резьбой. Технической результат заключается в упрощении с помощью предлагаемого устройства способа защиты от коррозии и повышение его надежности.The utility model relates to the oil industry and can be used in wells for corrosion protection of submersible equipment, for example, submersible electric centrifugal pump units (UEC) in the process of extracting aggressive formation fluid from wells. The device comprises a housing with centering protrusions made of metal or alloy having a higher negative electrochemical potential with respect to the equipment material. A core is installed inside the housing that interacts (in contact) with both the material of the device’s case and the material of the equipment to be protected, while the core is made of metal or alloy having a lower negative electrochemical potential with respect to the material of the case. For fastening to immersion equipment, for simple and quick replacement and repeated use, the core has a thread protruding from the housing. The technical result consists in simplifying the method of corrosion protection using the proposed device and increasing its reliability.

Description

Полезная модель относится к нефтяной промышленности и может быть использована на скважинах для защиты от коррозии погружного оборудования, например, погружных установок электроцентробежных насосов (УЭНЦ) в процессе извлечения агрессивной пластовой жидкости из скважин.The utility model relates to the oil industry and can be used in wells for corrosion protection of submersible equipment, for example, submersible electric centrifugal pump units (UEC) in the process of extracting aggressive formation fluid from wells.

В зависимости от существующих условий и типа агрессивной жидкости металл подвергается сплошной или локальной коррозии с образованием раковин, язв, свищей вплоть до полного разрушения оборудования. При образовании сквозных отверстий в корпусе электродвигателя минерализованная пластовая вода попадает внутрь, что приводит к короткому замыканию и выходу из строя насосной установки.Depending on the existing conditions and the type of aggressive fluid, the metal undergoes continuous or local corrosion with the formation of shells, ulcers, fistulas until the complete destruction of the equipment. When through holes are formed in the motor housing, the mineralized formation water gets inside, which leads to a short circuit and failure of the pump unit.

Известные методы защиты от коррозии погружного оборудования УЭЦН заключаются в применении высоколегированных коррозионностойких сталей либо нанесении защитного покрытия (лак, краска, эмаль) на поверхность стального оборудования.Known methods of corrosion protection of ESP submersible equipment are the use of highly alloyed corrosion-resistant steels or the application of a protective coating (varnish, paint, enamel) on the surface of steel equipment.

Недостатками первого из используемых методов являются высокая стоимость легированных сталей и повышенная пластичность коррозионностойких сталей, которая усложняет соединение отдельных деталей и узлов при помощи резьбовых соединений - происходит «закусывание» резьбы, и узлы не развинчиваются при разборке.The disadvantages of the first of the methods used are the high cost of alloy steels and the increased ductility of corrosion-resistant steels, which complicates the connection of individual parts and assemblies by means of threaded connections - the thread is “bitten” and the assemblies do not loosen during disassembly.

При защите вторым методом покрытие с течением времени стареет, трескается и отслаивается от поверхности. Под отслоившимся покрытием и на оголенных местах возникают микрогальванические пары, в результате чего оборудование подвергается более интенсивной электрохимической коррозии.When protected by the second method, the coating ages over time, crackes and peels off the surface. Micro-galvanic vapors appear under the exfoliated coating and on exposed areas, as a result of which the equipment undergoes more intense electrochemical corrosion.

Наиболее близким аналогом заявленной полезной модели является устройство для защиты от коррозии погружного оборудования нефтедобывающих скважин, содержащее корпус, выполненный из металла или сплава, имеющего более высокий отрицательный электрохимический потенциал по отношению к материалу оборудования (см. патент RU 2047741 С1, публикация 1995 г.). Известное устройство предназначено для защиты насосно-компрессионных штанг и внутренней поверхности насосно-компрессионных труб от коррозии, смолопарафиновых отложений и взаимного истирания и выполнено в виде скребков-центраторов-протекторов, устанавливаемых методом литья на штангу вблизи муфтовых соединений.The closest analogue of the claimed utility model is a device for corrosion protection of submersible equipment for oil wells, comprising a housing made of metal or alloy having a higher negative electrochemical potential with respect to the equipment material (see patent RU 2047741 C1, 1995 publication) . The known device is intended to protect the tubing and the inner surface of the tubing from corrosion, resin-paraffin deposits and mutual abrasion and is made in the form of scrapers, centralizers, protectors, installed by casting on the rod near the coupling joints.

Недостатком известного технического решения является сложность и трудоемкость закрепления устройства (нескольких устройств) на защищаемом оборудовании. Другим недостатком является то, что из-за неразъемного крепления устройства на защищаемом оборудовании невозможно использование этого устройства для защиты другого оборудования.A disadvantage of the known technical solution is the complexity and the complexity of securing the device (multiple devices) on the protected equipment. Another disadvantage is that due to the permanent attachment of the device to the protected equipment, it is impossible to use this device to protect other equipment.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является разработка простой и надежной демонтируемой конструкции, предназначенной для защиты от коррозии оборудования нефтедобывающих скважин, например, погружных электроцентробежных насосов.The technical task of the proposed utility model is the development of a simple and reliable dismountable structure designed to protect oil production equipment from corrosion, for example, submersible electric centrifugal pumps.

Поставленная задача решается тем, что устройство для защиты от коррозии погружного оборудования нефтедобывающих скважин, преимущественно, установок электроцентробежных насосов содержит корпус и установленный внутри корпуса сердечник, взаимодействующий (контактирующий) с материалом корпуса устройства и имеющий средство крепления на защищаемом оборудовании, при этом сердечник выполнен из металла или сплава, имеющего более низкий отрицательный электрохимический потенциал по отношению к материалу корпуса.The problem is solved in that the device for corrosion protection of submersible equipment in oil wells, mainly, electric centrifugal pump installations, comprises a housing and a core installed inside the housing, interacting (in contact) with the device housing material and having fastening means on the equipment to be protected, while the core is made of a metal or alloy having a lower negative electrochemical potential with respect to the body material.

Для крепления к погружному оборудованию, для простой и быстрой замены и многократного использования сердечник может иметь выступающий из корпуса конец, снабженный резьбой.For fastening to immersion equipment, for simple and quick replacement and repeated use, the core may have a thread protruding from the housing.

Корпус предпочтительно имеет цилиндрическую форму.The housing preferably has a cylindrical shape.

Для центрации оборудования и исключения его контакта с эксплуатационной колонной на внешней поверхности корпуса выполнены центрирующие выступы, в поперечном сечении выступающие за пределы защищаемого оборудования.To center the equipment and exclude its contact with the production casing, centering protrusions are made on the outer surface of the casing, protruding outside the protected equipment in cross section.

Корпус может быть выполнен из магния, алюминия, цинка или из их сплавов, при этом сердечник и защищаемое оборудование выполнено из материала, имеющего более низкий отрицательный электрохимический потенциал по отношению к материалу корпуса, например, из стали.The housing may be made of magnesium, aluminum, zinc or their alloys, while the core and the equipment to be protected are made of a material having a lower negative electrochemical potential with respect to the housing material, for example, steel.

Сущность предлагаемой полезной модели поясняется с помощью чертежей.The essence of the proposed utility model is illustrated using the drawings.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, установленное на электроцентробежном насосе.Figure 1 shows the proposed device mounted on an electric centrifugal pump.

На фиг.2 показан вид А на фиг.1Figure 2 shows a view of figure 1

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, на внешней поверхности которого выполнены центрирующие выступы 2, в поперечном сечении выступающие за пределы защищаемого оборудования. Внутри корпуса расположен сердечник 3, имеющий выступающий из корпуса 1 конец 4 с резьбой для закрепления на нижней части защищаемого электроцентробежного насоса 5. Сердечник 3 и корпус электроцентробежного насоса 5 выполнены из стали, имеющей более низкий отрицательный электрохимический потенциал по отношению к материалу корпуса 1 устройства.The proposed device consists of a housing 1, on the outer surface of which are made centering protrusions 2, in cross section protruding outside the protected equipment. A core 3 is located inside the housing, having a threaded end 4 protruding from the housing 1 for fastening on the bottom of the protected electric centrifugal pump 5. The core 3 and the electric centrifugal pump housing 5 are made of steel having a lower negative electrochemical potential with respect to the material of the housing 1 of the device.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство с помощью выступающего из его корпуса 1 резьбового конца 4 сердечника 3 закрепляется на нижней части защищаемого электроцентробежного насоса 5. Протекторная защита заключается в The device with the help of the threaded end 4 of the core 3 protruding from its housing 1 is fixed on the bottom of the protected electric centrifugal pump 5. The tread protection consists in

катодной поляризации защищаемого изделия. Поляризация достигается за счет контакта основного металла электроцентробежного насоса 5 с более активным (электроотрицательным) металлом корпуса 1 устройства. Например, алюминий имеет стандартный электродный потенциал (-1,66 В), служит анодом и окисляется. Основной металл - железо с потенциалом (-0,48 В), является катодом и не подвергается электрохимической коррозии. В качестве протектора при защите стальных изделий помимо алюминия используют также магний, цинк и их сплавы. Благодаря наличию прочной окисной пленки на поверхности магния, алюминия и цинка разрушение и переход металлов в раствор в виде ионов протекает достаточно медленно.cathodic polarization of the protected product. Polarization is achieved due to the contact of the base metal of the electric centrifugal pump 5 with the more active (electronegative) metal of the housing 1 of the device. For example, aluminum has a standard electrode potential (-1.66 V), serves as an anode and oxidizes. The base metal is iron with a potential (-0.48 V), is a cathode and is not subjected to electrochemical corrosion. In addition to aluminum, magnesium, zinc and their alloys are also used as a tread when protecting steel products. Due to the presence of a strong oxide film on the surface of magnesium, aluminum and zinc, the destruction and transition of metals into solution in the form of ions proceeds rather slowly.

Предлагаемое устройство, наряду с защитой металла от электрохимической коррозии, обеспечивает центрацию оборудования в эксплуатационной колонне и исключение контакта погружного оборудования с эксплуатационной колонной, благодаря чему решается серьезная проблема при эксплуатации УЭЦН - развитие электрохимической и биохимической коррозии из-за возникновения в местах контакта застойных зон, особенно в искривленных стволах и наклонно-направленных скважинах, являющейся одной из причин перегрева электродвигателя.The proposed device, along with the protection of metal from electrochemical corrosion, provides centering of the equipment in the production casing and elimination of contact between the submersible equipment and the production casing, which solves a serious problem in the operation of ESPs - the development of electrochemical and biochemical corrosion due to the occurrence of stagnant zones at the contact points, especially in curved shafts and directional wells, which is one of the causes of overheating of the electric motor.

Устройство может быть использовано в нефтяной промышленности при добыче нефти с использованием погружных электроцентробежных насосов. Устройство наиболее эффективно в скважинах добывающих коррозионноагрессивную жидкость, особенно наклонно-направленных и с искривленным стволом.The device can be used in the oil industry for oil production using submersible electric centrifugal pumps. The device is most effective in wells producing corrosive fluid, especially directional and with a curved trunk.

Claims

1. A device for corrosion protection of submersible equipment for oil wells, comprising a housing and a core in contact with it made of metal or alloy having a lower negative electrochemical potential with respect to the housing material and having a means of attachment to the protected equipment.

2. The device according to claim 1, characterized in that the said fastening means is a threaded end of the core protruding from the housing.

3. The device according to claim 1, characterized in that on the outer surface of the housing made centering protrusions protruding in cross section beyond the protected equipment.

4. The device according to claim 3, characterized in that the housing is cylindrical in shape.

5. The device according to claim 1, characterized in that the housing is made of magnesium, or aluminum, or zinc or alloys based on the mentioned metals, and the core is made of steel.