本實用新型涉及石油管路防腐領域,具體是指用于注水管內管壁的防腐結構。
背景技術:
目前,油田管道的腐蝕問題主要集中表現在注水管線、熱回水、蒸汽伴熱管線、高含水輸油管線以及儲罐部分、污水處理設備等油田的生產設施上。但是隨著開發(fā)時間的延長,油層壓力下降,彈性開采不能滿足開發(fā)的要求,為了平衡油層壓力,同時也為了保護環(huán)境,需要對產出液的分離水進行處理后回注 至油層,回注過程需要大量的管線輸送處理后的產出液分離水,由于產出液分離水成分復 雜,細菌繁殖嚴重,除腐蝕性非常強之外還伴隨有結垢,對輸送的管線內壁會產生嚴重的腐蝕,加之,管輸壓力較高,一般在 10MPa 左右,高的達到 30-40MPa,腐蝕極易導致管線開裂與穿孔,污水外漏,一方面造成大面積的注水井停注,影響配注量的完成。
目前對管線管輸過程的內防腐與垢下腐蝕的控制采取的方法均為投加緩蝕劑與緩蝕阻垢劑,但由于輸送介質成分的復雜性,管輸工藝的多變性,管線的腐蝕不能得到有效控制,特別是管線的垢下腐蝕與點腐蝕穿孔無法通過投加緩蝕劑與緩蝕阻垢劑達到控制目的,管線腐蝕與腐蝕破裂、穿孔仍然頻繁發(fā)生,對油田的生產造成了巨大的經濟損失,而犧牲陽極保護技術能夠有效的控制產出液分離水與回注污水對管線內壁的腐蝕,但由于管線內徑小,無法置入犧牲陽極,而在注水過程中,對犧牲陽極的損耗較大,特別是注水井中加注與地下水配伍性差異較大的注入水時,需要對犧牲陽極進行頻繁更換,加劇了油井的開采成本。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供用于注水管內管壁的防腐結構,在對注入水進行處理以提高油井內注水管內壁的耐腐蝕程度的同時,降低注水工藝中的生產成本。
本實用新型的目的通過下述技術方案實現:
用于注水管內管壁的防腐結構,包括罐體以及分別與罐體兩端連接的進水管線和注水管,在所述罐體一側內壁上間隔設置有隔板和封堵板,在所述罐體另一側內壁上安裝有多個第二犧牲陽極,套筒的兩端分別貫穿所述隔板和封堵板,套筒正對所述進水管線,且在套筒與罐體之間形成一個封閉的環(huán)空,多個第一犧牲陽極固定在所述環(huán)空內,且在隔板上開有多個與環(huán)空連通的透水孔,在所述套筒靠近封堵板的一端外壁上開有多個與環(huán)空連通的流通孔。
針對現有技術中犧牲陽極在注水工藝中的巨大消耗,發(fā)明人經過對外置犧牲陽極的改進,通過對注入水的兩級處理,在減小犧牲陽極損耗程度的同時,提高對注入水的處理級別,進而實現對注水管的預前防腐,降低注水管線的腐蝕與腐蝕破裂、穿孔幾率。使用時,注入水通過進水管線流入至罐體內,其中隔板與封堵板將罐體內部空間分隔成兩個部分,即注入水的初級處理腔體與二級處理腔體;進入罐體內的注入水經過隔板以及套筒的分流后,分為兩路在罐體內流通,第一路注入水通過透水孔后進入后環(huán)空中,即進入到初級處理腔體內,通過與第一犧牲陽極發(fā)生化學反應后,再由流通孔進入到套筒內,而第二路注入水則通過套筒直接進入到二級處理腔體內,同時經過初級處理后的第一注入水同樣隨套筒進入到二級處理腔體內,最后經過與第二犧牲陽極發(fā)生化學反應后,被排出至注水管內;經過兩次處理后的注入水在注水管流通,且與金屬材質的管壁發(fā)生化學反應的概率大大降低,即降低了注水管內壁上發(fā)生化學腐蝕的幾率,使得在石油井的注水工藝中,注水管的使用壽命大大提高。而在對注入水的處理采用分級處理,初級處理腔體內進行預防腐,而二級處理腔體內進行主要的防腐,使得罐體內的犧牲陽極的工作負荷大大降低,避免罐體內的犧牲陽極出現快速消耗而頻繁更換,降低石油開采過程中注水工序中的生產成本。
所述套筒的內徑占所述罐體內徑的1\3~1\2。罐體內對注入水的處理分為兩部分,以初級處理腔體為輔,二級處理腔體為主,而在處理處理腔體中透水孔以及流通孔的孔徑較小,即初級處理腔體中處理的注入水流量相對較小,而大部分進入到罐體內的注入水經過套筒流入二級處理腔體內,將套筒的內徑設置為所述罐體內徑的1\3~1\2,即保證在套筒內,經過初級處理后的注入水和未經過任何處理的注入水以合適的比例進入到二級處理腔體內,使得第二犧牲陽極在實現對注入水的防腐處理效率的最大化的同時,減小第二犧牲陽極的消耗,保證罐體內的第二犧牲陽極實現最佳的消耗與收益比。
所述第二犧牲陽極沿罐體徑向上的長度大于所述第一犧牲陽極沿罐體徑向上的長度。第一犧牲陽極的布置受套筒與罐體內壁之間的環(huán)空空間的限制,同時在流經初級處理腔體與二級處理腔體中的注入水流量區(qū)別較大,因此,將第二犧牲陽極的核心部分設置在更為靠近罐體軸線的位置,使得第二犧牲陽極與注入水的接觸更加充分,以實現第二犧牲陽極的處理效率最大化。
本實用新型與現有技術相比,具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、本實用新型在對注入水的處理采用分級處理,初級處理腔體內進行預防腐,而二級處理腔體內進行主要的防腐,使得罐體內的犧牲陽極的工作負荷大大降低,避免罐體內的犧牲陽極出現快速消耗而頻繁更換,降低石油開采過程中注水工序中的生產成本;
2、本實用新型在套筒內,經過初級處理后的注入水和未經過任何處理的注入水以合適的比例進入到二級處理腔體內,使得第二犧牲陽極在實現對注入水的防腐處理效率的最大化的同時,減小第二犧牲陽極的消耗,保證罐體內的第二犧牲陽極實現最佳的消耗與收益比;
3、本實用新型將第二犧牲陽極的核心部分設置在更為靠近罐體軸線的位置,使得第二犧牲陽極與注入水的接觸更加充分,以實現第二犧牲陽極的處理效率最大化。
附圖說明
此處所說明的附圖用來提供對本實用新型實施例的進一步理解,構成本申請的一部分,并不構成對本實用新型實施例的限定。在附圖中:
圖1為本實用新型結構示意圖;
附圖中標記及相應的零部件名稱:
1-進水管線、2-透水孔、3-隔板、4-套筒、5-第一犧牲陽極、6-罐體、7-流通孔、8-封堵板、9-第二犧牲陽極、10-注水管。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明白,下面結合實施例和附圖,對本實用新型作進一步的詳細說明,本實用新型的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本實用新型,并不作為對本實用新型的限定。
實施例1
如圖1所示,本實施例包括罐體6以及分別與罐體6兩端連接的進水管線1和注水管10,在所述罐體6一側內壁上間隔設置有隔板3和封堵板8,在所述罐體6另一側內壁上安裝有多個第二犧牲陽極9,套筒4的兩端分別貫穿所述隔板3和封堵板8,套筒4正對所述進水管線1,且在套筒4與罐體6之間形成一個封閉的環(huán)空,多個第一犧牲陽極5固定在所述環(huán)空內,且在隔板3上開有多個與環(huán)空連通的透水孔2,在所述套筒4靠近封堵板8的一端外壁上開有多個與環(huán)空連通的流通孔7。
針對現有技術中犧牲陽極在注水工藝中的巨大消耗,發(fā)明人經過對外置犧牲陽極的改進,通過對注入水的兩級處理,在減小犧牲陽極損耗程度的同時,提高對注入水的處理級別,進而實現對注水管10的預前防腐,降低注水管10線的腐蝕與腐蝕破裂、穿孔幾率。使用時,注入水通過進水管線1流入至罐體6內,其中隔板3與封堵板8將罐體6內部空間分隔成兩個部分,即注入水的初級處理腔體與二級處理腔體;進入罐體6內的注入水經過隔板3以及套筒4的分流后,分為兩路在罐體6內流通,第一路注入水通過透水孔2后進入后環(huán)空中,即進入到初級處理腔體內,通過與第一犧牲陽極5發(fā)生化學反應后,再由流通孔7進入到套筒4內,而第二路注入水則通過套筒4直接進入到二級處理腔體內,同時經過初級處理后的第一注入水同樣隨套筒4進入到二級處理腔體內,最后經過與第二犧牲陽極9發(fā)生化學反應后,被排出至注水管10內;經過兩次處理后的注入水在注水管10流通,且與金屬材質的管壁發(fā)生化學反應的概率大大降低,即降低了注水管10內壁上發(fā)生化學腐蝕的幾率,使得在石油井的注水工藝中,注水管10的使用壽命大大提高。而在對注入水的處理采用分級處理,初級處理腔體內進行預防腐,而二級處理腔體內進行主要的防腐,使得罐體6內的犧牲陽極的工作負荷大大降低,避免罐體6內的犧牲陽極出現快速消耗而頻繁更換,降低石油開采過程中注水工序中的生產成本。
作為優(yōu)選,所述套筒4的內徑占所述罐體6內徑的1\3~1\2。罐體6內對注入水的處理分為兩部分,以初級處理腔體為輔,二級處理腔體為主,而在處理處理腔體中透水孔2以及流通孔7的孔徑較小,即初級處理腔體中處理的注入水流量相對較小,而大部分進入到罐體6內的注入水經過套筒4流入二級處理腔體內,將套筒4的內徑設置為所述罐體6內徑的1\3~1\2,即保證在套筒4內,經過初級處理后的注入水和未經過任何處理的注入水以合適的比例進入到二級處理腔體內,使得第二犧牲陽極9在實現對注入水的防腐處理效率的最大化的同時,減小第二犧牲陽極9的消耗,保證罐體6內的第二犧牲陽極9實現最佳的消耗與收益比。
其中,本實施例中的第二犧牲陽極9沿罐體6徑向上的長度大于所述第一犧牲陽極5沿罐體6徑向上的長度。第一犧牲陽極5的布置受套筒4與罐體6內壁之間的環(huán)空空間的限制,同時在流經初級處理腔體與二級處理腔體中的注入水流量區(qū)別較大,因此,將第二犧牲陽極9的核心部分設置在更為靠近罐體6軸線的位置,使得第二犧牲陽極9與注入水的接觸更加充分,以實現第二犧牲陽極9的處理效率最大化。
以上所述的具體實施方式,對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明,所應理解的是,以上所述僅為本實用新型的具體實施方式而已,并不用于限定本實用新型的保護范圍,凡在本實用新型的精神和原則之內,所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。