基于脉冲电流的油井套管阴极保护效果评价方法研究

发布时间：2017-07-29 23:14

  本文关键词：基于脉冲电流的油井套管阴极保护效果评价方法研究

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【摘要】：油井套管外腐蚀是套管失效的主要形式,阴极保护技术是抑制金属腐蚀的方法之一。相关研究表明,脉冲电流阴极保护技术具有电流分布更均匀,耗能更低等诸多优点。然而,基于脉冲电流的阴极保护技术在油井套管中还没有深入应用,对其保护效果的评价及评价方法研究也很少。首先,对油井套管的腐蚀原理及防护方法,脉冲电流阴极保护技术的原理,保护效果的判据进行了理论研究。提出了基于单一油井套管模型的脉冲电流阴极保护效果评价方法。其次通过建立模型,得出脉冲电流阴极保护保护电位衰减趋势较之直流电流阴极保护平缓,保护效果更好,且在相对稳定的保护电位范围内保护深度更深,因此有一定的研究价值。通过实验探讨了模拟油井套管脉冲电流阴极保护基本参数的影响规律。得出在电源输出功率不变或变化很小时,脉冲电流阴极保护参数选取3500Hz等较高频率、50%等适中占空比时,阴极才能得到较好保护,且消耗电流更低,并且应尽可能选择适中范围的阳极距离。最后评价了模型建立以及模拟实验的效果,通过分析油井套管脉冲电流阴极保护的工艺参数、系统设置,保护方式,总结了实际环境中油井套管脉冲电流阴极保护效果评价方法。
【关键词】：油井套管 脉冲电流 阴极保护 评价方法
【学位授予单位】：西安石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE983;TG174.41
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-16
• 1.1 前言7-8
• 1.2 脉冲电流阴极保护技术国内外发展历史8-10
• 1.2.1 国外发展历史8-9
• 1.2.2 国内发展历史9-10
• 1.3 脉冲电流阴极保护技术效果评价10-14
• 1.3.1 脉冲电流阴极保护技术的应用条件10-13
• 1.3.2 油井套管脉冲电流阴极保护效果评价方法13-14
• 1.4 研究内容及技术路线14-15
• 1.4.1 研究内容14
• 1.4.2 研究方案14-15
• 1.5 论文结构及章节安排15-16
• 第二章 保护效果评价理论研究16-26
• 2.1 油井套管腐蚀机理研究16-19
• 2.1.1 油井套管腐蚀原因16-17
• 2.1.2 油井套管的腐蚀防护方法17-18
• 2.1.3 油井套管阴极保护原理及方法18-19
• 2.2 阴极保护的方法及主要参数19-20
• 2.2.1 阴极保护的方法及特点19-20
• 2.2.2 脉冲电流阴极保护效果评价主要参数选择20
• 2.2.3 脉冲电流阴极保护效果的影响因素20
• 2.3 脉冲电流阴极保护效果的评价方法20-22
• 2.4 油井套管脉冲电流阴极保护建模方案22-23
• 2.5 油井套管脉冲电流阴极保护试验方案23-25
• 本章小结25-26
• 第三章 油井套管脉冲电流阴极保护建模与分析26-31
• 3.1 前言26
• 3.2 建模思路及方案26-27
• 3.3 套管脉冲电流阴极保护模型的建立27-29
• 3.3.1 边界条件的选择27-28
• 3.3.2 控制方程28-29
• 3.4 模型的求解与验证29-30
• 本章小结30-31
• 第四章 油井套管脉冲电流阴极保护模拟实验研究31-48
• 4.1 实验原理与内容31
• 4.2 实验方案的确定31-34
• 4.2.1 实验设备的选取31-34
• 4.2.2 试样装载方法34
• 4.2.3 计划实验时间34
• 4.3 实验内容34-35
• 4.4 实验结果与讨论35-47
• 4.5 实验误差分析47
• 本章小结47-48
• 第五章 油井套管脉冲电流阴极保护效果评价方法研究48-53
• 5.1 脉冲电流阴极保护效果评价方法研究目的48
• 5.2 建模与实验效果评价48-49
• 5.2.1 建模效果评价48
• 5.2.2 模拟实验效果评价48-49
• 5.3 油井套管脉冲电流阴极保护效果评价优化49-52
• 5.3.1 脉冲电流阴极保护的控制方式49
• 5.3.2 基本参数的测定与评价49-51
• 5.3.3 保护效果评价方法优化51-52
• 本章小结52-53
• 第六章 结论53-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-58
• 攻读硕士学位期间发表的论文58-59

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本文编号：591532