油井套管脉冲电流阴极保护机理研究
本文选题:油井套管 切入点:脉冲电流 出处:《西安石油大学》2015年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:油井套管腐蚀是套损的主要原因。研究结果表明油井套管懫用脉冲电流阴极保护技术比传统直流阴极保护技术更优越,但缺乏对脉冲电流条件下油井套管电化学腐蚀机理的研究,从而阻碍了该技术的应用与推广。本文充分考虑到脉冲电流的可调参数多,频率、幅值和占空比均可独立调节,同时脉冲电流含有交流分量这些特征。首先根据我国油田现状,选择典型地层特征结构油井,按照现有的阴极保护标准方法,考虑到地层的阻性、容性和感性特征,建立包含套管外壁界面在内的套管脉冲电流阴极保护模型。其次在模型仿真与分析的基础上,对油井套管脉冲电流阴极保护技术进行优化与设计。最后,通过模型仿真与实验室脉冲电流、直流阴极保护效果比较,分别研究脉冲电流参数与双电层特性、套管电位、套管腐蚀电流之间的相关性以及验证脉冲电流阴极保护技术的优越性,以此确定脉冲电流阴极保护最佳保护方案。再次,通过实验室模拟典型地层环境实验,来测试研究脉冲电流参数对保护效果的影响规律,同时对套管脉冲电流阴极保护过程的腐蚀理论进行完善。
[Abstract]:Casing corrosion is the main cause of casing damage. The results show that the pulse current cathodic protection technology is superior to the traditional DC cathodic protection technology. However, there is a lack of research on the electrochemical corrosion mechanism of oil well casing under the condition of pulse current, which hinders the application and popularization of the technology. In this paper, it is fully considered that the pulse current has many adjustable parameters and the frequency, amplitude and duty cycle can be adjusted independently. At the same time, the pulse current contains the characteristics of AC components. Firstly, according to the present situation of oil fields in China, the typical formation characteristic structure oil wells are selected. According to the existing cathodic protection standard method, the resistance, capacitance and inductive characteristics of the formation are taken into account. Based on the simulation and analysis of the model, the pulse current cathodic protection technology of oil well casing is optimized and designed. The parameters of pulse current and the characteristics of double layer, the casing potential and the parameters of pulse current are studied by comparing the model simulation with the results of laboratory pulse current and DC cathodic protection. The correlativity between casing corrosion current and the superiority of pulse current cathodic protection technology are verified to determine the best protection scheme of pulse current cathodic protection. To test and study the influence of pulse current parameters on the protective effect, and improve the corrosion theory of the cathodic protection process of casing pulse current.
【学位授予单位】:西安石油大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TG174.41
【参考文献】
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,本文编号:1624843
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