способ защиты от коррозии погружного электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб

Формула изобретения

Способ защиты от коррозии погружного электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб, включающий размещение в стволе скважины протектора, отличающийся тем, что в качестве протектора используют гальванический протектор, выполненный из материала, имеющего электродный потенциал, меньший по сравнению с материалом корпуса электроцентробежного насоса, протектор выполняют в форме длинномерного цилиндрического стержня с армированием по центру стальной проволокой, протектор размещают в поднасосном пространстве в стволе скважины с изоляцией контакта со стенками скважины, а контакт протектора с корпусом электроцентробежного насоса осуществляют через стальную армирующую проволоку.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может найти применение при эксплуатации нефтедобывающих скважин погружными электроцентробежными насосами.

Известна погружная электрическая машина, содержащая корпус, в канавки на поверхности которого запрессованы кольца-обручи, в пазах пакета статора уложена трехфазная протяжная обмотка из провода с полимерной изоляцией, на пакеты ротора напрессована гильза из композиционного магнитоэлектропроводящего материала, в которую по торцам вплотную к пакету стали ротора вставлены круговые кольца-протекторы и приварены к ней (патент РФ №2106733, кл. Н 02 К 5/12, опубл. 1998.03.10).

Изобретение позволяет обеспечить повышение надежности, ресурса и срока службы машины за счет исключения контактной коррозии корпуса, а также повышение энергетических и пусковых характеристик. Однако антикоррозионные характеристики остаются на невысоком уровне.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ добычи нефти, заключающийся в использовании погружного электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосных труб и имеющего в наднасосном пространстве в стволе скважины жидкостный плавающий фильтр-накопитель, который в своем составе содержит ингибитор коррозии, служащий протектором от коррозии за счет смачивания ингибитором и создания защитной пленки на поверхности металла при его перемещении вниз и вверх (заявка на изобретение №99103007, кл. Е 21 В 43/00, опубл. 2000.11.27 - прототип).

Известный способ позволяет обеспечить защиту от коррозии корпуса насоса за счет расходования ингибитора, однако при полном израсходовании ингибитора наступает ничем не останавливаемая коррозия.

В изобретении решается задача повышения эффективности защиты корпуса электроцентробежного насоса от коррозии.

Задача решается тем, что в способе защиты от коррозии погружного электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб, включающем размещение в стволе скважины протектора, согласно изобретению в качестве протектора используют гальванический протектор, выполненный из материала, имеющего электродный потенциал, меньший по сравнению с материалом корпуса электроцентробежного насоса, протектор выполняют в форме длинномерного цилиндрического стержня с армированием по центру стальной проволокой, протектор размещают в поднасосном пространстве в стволе скважины с изоляцией контакта со стенками скважины, а контакт протектора с корпусом электроцентробежного насоса осуществляют через стальную армирующую проволоку.

Признаками изобретения являются:

1) размещение в стволе скважины протектора;

2) использование в качестве протектора гальванического протектора, выполненного из материала, имеющего электродный потенциал, меньший по сравнению с материалом корпуса электроцентробежного насоса;

3) протектор в форме длинномерного цилиндрического стержня;

4) то же, с армированием по центру стальной проволокой;

5) размещение протектора в поднасосном пространстве в стволе скважины с изоляцией контакта со стенками скважины;

6) контакт протектора с корпусом электроцентробежного насоса через стальную армирующую проволоку.

Признак 1 является общим с прототипом, признаки 2-6 являются отличительными признаками изобретения.

Сущность изобретения

Одной из причин выхода из строя электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб в скважине, является коррозия наружной поверхности. Причиной коррозии является высокая коррозионная активность перекачиваемой среды. Для защиты от коррозии наружной поверхности электроцентробежного насоса предлагается предложенный способ.

Для защиты от коррозии погружного электроцентробежного насоса, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб, в качестве протектора используют гальванический протектор, выполненный из материала, имеющего электродный потенциал, меньший по сравнению с материалом корпуса электроцентробежного насоса. Корпус электроцентробежного насоса выполнен из стали. В качестве материала протектора могут быть использованы алюминий и его сплавы. Протектор выполняют в форме длинномерного цилиндрического стержня с армированием для прочности по центру стальной проволокой (стержнем). Контакт протектора с корпусом электроцентробежного насоса осуществляют через стальную армирующую проволоку, т.е. через проволоку, выполненную из того же материала, что и корпус электроцентробежного насоса. Этим обеспечивается более полный и надежный контакт и отдаление места контакта от корпуса электроцентробежного насоса. Армирующую проволоку подбирают, как правило, диаметром 5-8 мм. Протектор размещают в поднасосном пространстве в стволе скважины с изоляцией контакта со стенками скважины. Для изоляции от стенок скважины на протектор надевают кольца из диэлектрического материала, резины, текстолита и т.п.

Соотношение между диаметром и длиной протектора устанавливают как (0,05-0,1):1. Например, используют протектор из алюминиевого сплава АЦКМ диаметром 50 мм и длиной 6 м.

Пример конкретного выполнения способа

Выполняют защиту от коррозии погружного электроцентробежного насоса типа ЭЦН 50-1300, подвешенного на колонне насосно-компрессорных труб длиной 1200 м в нефтедобывающей скважине.

Конструкция защиты представлена на чертеже.

В качестве протектора используют гальванический протектор 1, выполненный из алюминиевого сплава АЦМг5, имеющего электродный потенциал 0,9. Протектор выполняют в форме длинномерного цилиндрического стержня длиной 6 м и диаметром 60 мм с армированием по центру стальной проволокой 2 диаметром 6 мм. Протектор размещают в поднасосном пространстве на компенсаторе гидрозащиты насоса 3 через переводник 4. Между компенсатором гидрозащиты и протектором располагают изолирующую шайбу из текстолита 5. Изоляцию протектора от стенок скважины осуществляют применением резиновых колец 6 на протекторе. Контакт протектора с корпусом электроцентробежного насоса осуществляют через последовательно контактирующие стальную армирующую проволоку 2, переводник 4, компенсатор гидрозащиты 3 и корпус насоса (не показан).

В результате через 1 год эксплуатации на корпусе электроцентробежного насоса не обнаружено следов коррозии, а на протекторе обнаружены места коррозии глубиной до 3 мм.

Применение предложенного способа позволит защитить от коррозии электроцентробежные насосы, работающие в скважинах.