通过室内实验及现场应用实验,确定手镯阳极防腐套管的极化场呈辐射状,极化半径超过9m,在浅表层100m内每间隔1根套管固定1个手镯式阳极是最佳的组合方式,可使套管保护电位小于-0.85V(CSE),套管保护电流可极化地下深度100m,可延缓对套管的腐蚀。现己经形成浅层套管阴极保护及评价配套工艺,有必要编写手镯阳极防腐套管在油水井上的应用准则。
  1准则内容对新钻井工程及大修取套井工程,满足条件之一者,应使用手镯阳极防腐套管:(1)土壤电阻率小于30n*m的油水井;(2)西德贝克曼指数小于-10的油水井;(3)土壤电阻率小于50n*m,且土壤电阻率变化梯度大于5*m/m的油水井;(4)处于水泡、低洼、沼泽地区的油水井;(5)处于大庆油田土壤腐蚀状况调查所绘制的腐蚀等级区域分类图上标定的强腐蚀区域内的油水井;(6)呈发生较严重套管腐蚀渗漏区域内的油水井。
  2准则应用说明2.1土壤电阻率介质土壤电阻率是土壤导电能力的反映。土壤电阻率越小,对金属的腐蚀性越强,其可作为土壤腐蚀性的重要指标之一。
  2.2西德贝克曼评价指数土壤的理化性质不同,对金属的腐蚀作用也不同。采用贝克曼与施文克介绍的评价方法,先作出土壤各种因素的评价,确定评价指数,见表1;然后求出这些指标数值的代数和,将代数和与中的土壤腐蚀性评价标准比较,即可确定土壤的腐蚀等级。
  2.3土壤电阻率变化梯度当土壤电阻率变化时,相应的土质、土壤理化性质等均发生变化。土壤理化性质不同、透气性不同等因素将会引起氧浓差腐蚀,腐蚀土壤中的钢铁构筑物。当土壤电阻率变化幅度较大时,在土层与水层之间的固、液交界处,不仅存在氧浓差强腐蚀,还有盐浓差强腐蚀。因此,当土壤电阻率变化梯度大于5m/m 12-04;审稿人:万德立;编辑:任志平时,土壤即为强腐蚀等级,见和。
  士。壤电阻率/ *m)土壤电阻率/土壤电阻率变化梯度南6*2*侧斜水37土壤电阻率变化梯度表1土壤腐蚀性参数评价土腐蚀性的影响因素评价指数土腐蚀性的影响因素评价指数石灰质泥灰土2砂质泥灰土2黄土2(三)土电阻率质泥灰土0质砂土(含砂量75%)0,黏质砂土(含砂量75%)0(四)含水率/%娜屮对+乒乒乒没有0有-1(二)土状况自然土0埋设物部位均匀0埋设物部位不均匀没有(七)硫化物和含硫化物质量分数/(tng.kg-1)(八)氯离子质量分数/(mig*kg- 2.4水环境大庆地区油水井处于低洼带、水泡及天然沼泽环境中,不同区块土壤的氧的质量分数差别很大,且水环境有利于微生物的生长及繁殖,易引起细菌腐蚀,长期处于这样环境中的油水井浅表层套管腐蚀渗漏严重,应对其采取防腐措施,延缓套管腐蚀。
  2.5腐蚀性土壤环境通过土壤状况调查,测绘出大庆地表土壤腐蚀等级分类图。分析大庆地区50口深井土壤理化性质,测试现场土壤电阻率变化,部分测试数据见,利用贝克曼指数分别评价地表与地下土壤腐蚀等级,结果均为强腐蚀性。因此,地表腐蚀性强的区域,其纵深土壤也具有强腐蚀性;而对于地表属中等腐蚀的区域,纵深土质变化较大,且有水层的存在,也具有强腐蚀性,应对该类区域内的油水井套管给予保护。
  2.6腐蚀渗漏区域地层土壤的腐蚀性具有区域性特征,出现较严重套管腐蚀渗漏的区域,其土壤均具有强腐蚀性,处于该区域内的油水套管都应使用手镯阳极防腐套管。
  3手镯阳极防腐套管施工过程(1)套管先喷砂除锈,表面粗糙度达到2.5级(2)套管防腐层的施工采用喷涂或刷涂,涂层总厚度为150fti;(3)检测涂层质量,涂层表面平滑且不流淌,用电火花检测仪检测漏点;(4)手镯阳极(外径为168mm,内径为141mm)安装于套管外壁;(5)利用手镯阳极卡具固定手镯阳极,并用顶丝固定、支撑;(6)阳极、卡具、套管经过电导通检测。
  4结束语手镯阳极防腐套管经过6a的推广和应用,己形成一套浅层套管阴极保护评价配套工艺技术,手镯阳极防腐技术己日趋纯熟,在现场应用基础上,研究制定手镯阳极防腐套管大庆油田油水井的应用准则,以方便现场的施工设计。