[实用新型]一种在模拟井下套管外壁腐蚀环境中检测牺牲阳极电化学性能的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种检测牺牲阳极性能的装置，尤其涉及在模拟井下套管外壁腐蚀环境中检测牺牲阳极电化学性能的装置。

背景技术

随着油气田开发时间的延长，套管损耗问题日益突出，对油田开采造成直接影响，严重制约了油气田稳产和可持续发展。其中针对因电化学腐蚀造成的套管外壁破损，牺牲阳极阴极保护是一种最经济有效的防腐措施。

阳极材料电化学性能直接决定了阴极保护效果，阳极材料能否大规模应用在现场复杂地层环境，需要进行模拟评价验证，但目前现有评价牺牲阳极材料电化学性能的试验方法主要采用《GB/T17848-1999牺牲阳极电化学性能试验方法》中涉及的恒电流法，腐蚀介质主要是人造海水，试验温度为15～30℃，实际生产中套管外壁接触的地层环境更复杂，除地层水还包括未被水泥封固的空井段、盐膏层、表层土壤等腐蚀介质，且随井深增加地层温度逐渐升高，目前使用的国标测试方法不能完全满足试验要求。

因此急需提供一种方案，能满足在模拟井下套管外壁腐蚀环境中对牺牲阳极材料电化学性能的检测成为有待解决的问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种在模拟井下套管外壁腐蚀环境中检测牺牲阳极电化学性能的装置，能在模拟井下套管外壁腐蚀环境中对牺牲阳极材料电化学性能进行检测，进而为确定所述牺牲阳极对石油套管的有效保护距离提供数据支持。

本实用新型提供的一种在模拟井下套管外壁腐蚀环境中检测牺牲阳极电化学性能的装置,包括:

检测槽，以及由所述牺牲阳极连接至少一个石油套管所形成的待检测套管，所述石油套管长度方向的外壁上间隔设置有多个测试桩，所述测试桩的材质与所述石油套管的材质相同，所述测试桩与所述石油套管的外壁通过焊接方式连接；

所述检测槽内还容置有没过该待检测套管并低于所述测试桩顶端至少2cm的腐蚀介质；

所述检测槽底部还设置有用于控制所述装置温度的控温装置。

进一步的，所述待检测套管通过设置在所述检测槽底部的固定装置固定在所述检测槽底部。

更进一步的，所述牺牲阳极为国标铝阳极、国标锌阳极或铝合金。

更进一步的，所述牺牲阳极以阳极短节的形式设置在所述套管上。

更进一步的，所述检测槽的材质为聚丙烯、玻璃钢或耐腐蚀金属板。

在本发明的又一个具体实施方式中，所述腐蚀介质为模拟井下腐蚀环境中的地层水、固井水泥环、软泥层或盐膏层。

更进一步的，所述检测槽的底部和侧壁的厚度可以为20-30mm。为了保证检测槽的强度，也可以在该检测槽的底部和侧壁添加加强件进行加固。

更进一步的，所述检测槽的尺寸设计为至少能容纳一个符合API标准的套管(例如：外径：177.8mm、壁厚：10.36mm、长度：11.36m)和固定连接在其一端的阳极短节(例如：外径201mm、长度：50cm)。通常的检测装置仅为单独检测阳极短节电化学性能的装置，而且采用的腐蚀介质为常温海水，不能真实反应套管和阳极短节的真实井下工作状态和工作环境下，阳极短节对套管的保护作用。

更进一步的，所述测试桩分别在所述石油套管长度方向的外壁上距离所述阳极短节的边缘50cm、100cm、200cm、300cm、500cm、800cm和1000cm的位置处设置，本实用新型以上述距离设置测试桩能基本覆盖整个长度的套管。

更进一步的，所述控温装置用于控制所述电化学性能的检测过程在特定的温度下进行，尤其是在模拟井下环境的真实温度条件下进行。

更进一步的，在本实用新型的装置中，所述检测槽可以平行设置多个，可以实现同时进行多组检测试验。例如同时建立多种模拟腐蚀介质环境，在相同温度条件下(或变化的温度条件下)，同时进行多组腐蚀试验，使获得的测试数据更具有参考价值。

本实用新型提供的在模拟井下套管外壁腐蚀环境中检测牺牲阳极电化学性能的装置的使用方法如下：

将所述待检测套管放置于检测槽内；

向检测槽内倒入腐蚀介质，该腐蚀介质没过该待检测套管并低于所述测试桩顶端至少2cm；

测定各测试桩处的电极电位。