[发明专利]一种防止井下铝合金-碳钢管柱腐蚀损坏的结构及方法

摘要

一种防止井下铝合金-碳钢管柱腐蚀损坏的结构及方法，属于油田气井生产管柱技术领域。铝合金外套的内环勾槽表面呈八边形，与此对应装配的碳钢内凸缘的外形也呈八边形，两者之间通过绝缘套装配后，可有效防止上下管柱间的转动弯扭松扣，提高接头绝缘性能；铝合金外套与碳钢内凸缘外周对应的啮合面进行阳极化氧化处理；铝合金外套的勾套采用直螺纹与外套连接；绝缘接头按从下往的顺序装配后，灌注环氧树脂，上紧勾套，最后用热收缩套作为接头护套；扶正器及其分布：扶正器结构采用塑料绝缘管，在骨管的外周带四个凸棱，凸棱之间为导流槽；堵头器连接在铝合金管的最下端。

主权项

一种防止井下铝合金‑碳钢管柱腐蚀损坏的方法，其特征在于含有以下步骤；通过管柱结构设计，实现铝合金管与碳钢管之间电性绝缘，避免高温高压气井内电偶腐蚀发生；与异种金属管相联的铝合金管上部采用绝缘转换接头，铝合金管通过该接头与上部管柱连接；根据井眼轨迹，在铝合金管每隔一定间距安装非金属扶正器，避免铝合金管与碳钢管壁接触磨损腐蚀；在铝合金管的最下端安装塑料堵头，气井排水采气的堵塞器则安装在塑料堵头下端腔内，避免铝合金管与油套管的碰触损坏腐蚀；根据气井井眼轨迹和管材参数，扶正器2在管柱上的间距通过计算得出：铝合金管上只有扶正器处与油管（或套管）接触，两扶正器间铝合金管的最大变形是$\mathrm{\δ}=\left(\frac{{F_n{L}_s}^3}{384\mathrm{EI}}\right)\left(\frac{24}{u^4}\right)\×(\frac{u^2}{2}-\frac{\mathrm{ucoushu}-u}{\sinh u})$式中：其中F为铝合金管柱的轴向力，N；L_s为扶正器间距，m；EI为铝合金管的抗弯刚度，N·m²；计算准则为当时，增加L_s的值，反之减少L_s；其中f为变形比例系数；d_t为油管（或套管）外径，m；d_r为铝合金管外径，m。