一種用于注水管內(nèi)管壁的防腐裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公布了一種用于注水管內(nèi)管壁的防腐裝置，包括中部設(shè)置有法蘭盤的罐體以及進水管線和注水管，在罐體一側(cè)內(nèi)壁上間隔設(shè)置有隔板和封堵板，在罐體另一側(cè)內(nèi)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，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(nèi)，在隔板上開有多個與環(huán)空連通的透水孔，在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。在對注入水的處理采用分級處理，初級處理腔體內(nèi)進行預(yù)防腐，而二級處理腔體內(nèi)進行主要的防腐，使得罐體內(nèi)的犧牲陽極的工作負荷大大降低，避免罐體內(nèi)的犧牲陽極出現(xiàn)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(chǎn)成本。
【專利說明】
一種用于注水管內(nèi)管壁的防腐裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及石油管路防腐領(lǐng)域，具體是指一種用于注水管內(nèi)管壁的防腐裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，油田管道的腐蝕問題主要集中表現(xiàn)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(shè)備等油田的生產(chǎn)設(shè)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(chǎn)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(chǎn)出液分離水，由于產(chǎn)出液分離水成分復(fù)雜，細菌繁殖嚴重，除腐蝕性非常強之外還伴隨有結(jié)垢，對輸送的管線內(nèi)壁會產(chǎn)生嚴重的腐蝕，加之，管輸壓力較高，一般在1MPa左右，高的達到30-40MPa，腐蝕極易導(dǎo)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。
[0003]目前對管線管輸過程的內(nèi)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(zhì)成分的復(fù)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(chǎn)造成了巨大的經(jīng)濟損失，而犧牲陽極保護技術(shù)能夠有效的控制產(chǎn)出液分離水與回注污水對管線內(nèi)壁的腐蝕，但由于管線內(nèi)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，加劇了油井的開米成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種用于注水管內(nèi)管壁的防腐裝置，在對注入水進行處理以提高油井內(nèi)注水管內(nèi)壁的耐腐蝕程度的同時，降低注水工藝中的生產(chǎn)成本。
[0005]本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn):
一種用于注水管內(nèi)管壁的防腐裝置，包括中部設(shè)置有法蘭盤的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(cè)內(nèi)壁上間隔設(shè)置有隔板和封堵板，在所述罐體另一側(cè)內(nèi)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(nèi)，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，所述連通孔的孔徑沿罐體內(nèi)注入水的流通方向遞增，在所述罐體內(nèi)壁上設(shè)置有密封圈，所述封堵板的外圓周壁通過密封圈與罐體內(nèi)壁連接;還包括設(shè)置在套筒內(nèi)的旋流閥，所述旋流閥與所述隔板同心。
[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)中犧牲陽極在注水工藝中的巨大消耗，發(fā)明人經(jīng)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(xiàn)對注水管的預(yù)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(nèi)，其中隔板與封堵板將罐體內(nèi)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(nèi)的注入水經(jīng)過隔板以及套筒的分流后，分為兩路在罐體內(nèi)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(nèi)，通過與第一犧牲陽極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，再由流通孔進入到套筒內(nèi)，而第二路注入水則通過套筒直接進入到二級處理腔體內(nèi)，同時經(jīng)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(nèi)，最后經(jīng)過與第二犧牲陽極發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，被排出至注水管內(nèi)；經(jīng)過兩次處理后的注入水在注水管流通，且與金屬材質(zhì)的管壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的概率大大降低，即降低了注水管內(nèi)壁上發(fā)生化學(xué)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(nèi)進行預(yù)防腐，而二級處理腔體內(nèi)進行主要的防腐，使得罐體內(nèi)的犧牲陽極的工作負荷大大降低，避免罐體內(nèi)的犧牲陽極出現(xiàn)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(chǎn)成本。其中，初級處理腔體內(nèi)的第一犧牲陽極消耗較慢，而二級處理腔體中的第二犧牲陽極消耗較快，在對犧牲陽極進行更換時，在罐體的中部設(shè)置有法蘭盤，即能方便對第二犧牲陽極的進行快速更換，以維持罐體內(nèi)對注入水的持續(xù)處理，并且在套筒內(nèi)設(shè)置有旋流閥，在避免進入套筒以及經(jīng)過初級處理的注入水反流的前提下，可根據(jù)注入水流量以及流速的具體情況，來控制罐體內(nèi)注入水的流通，防止在二級處理腔體內(nèi)的第二犧牲陽極負荷過大，避免罐體內(nèi)對注入水的處理不徹底而導(dǎo)致注水管內(nèi)出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢等現(xiàn)象的發(fā)生。而在注入水進入初級處理腔體時，透水孔的孔徑沿注入水流向遞增，通過流通截面的逐漸變化，注入水的流速相對較緩，使得第一犧牲陽極的受沖擊力度降低，避免第一犧牲陽極的過度消耗而造成頻繁更換;并且在對第一犧牲陽極以及第二犧牲陽極進行更換時，法蘭盤將罐體均分為左、右兩個部分，套筒貫穿封堵板的一端端部延伸罐體的右部，同時封堵板通過密封圈與罐體右部的內(nèi)壁連接，使得在法蘭盤解決連接時，第一犧牲陽極與第二犧牲陽極均能夠直接顯示出來，方便工作人員的快速更換。
[0007]所述套筒的內(nèi)徑占所述罐體內(nèi)徑的I\3~1 \2 ο罐體內(nèi)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(nèi)的注入水經(jīng)過套筒流入二級處理腔體內(nèi)，將套筒的內(nèi)徑設(shè)置為所述罐體內(nèi)徑的1\3~1\2，即保證在套筒內(nèi)，經(jīng)過初級處理后的注入水和未經(jīng)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(nèi)，使得第二犧牲陽極在實現(xiàn)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(nèi)的第二犧牲陽極實現(xiàn)最佳的消耗與收益比。
[0008]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(nèi)壁之間的環(huán)空空間的限制，同時在流經(jīng)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(shè)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(xiàn)第二犧牲陽極的處理效率最大化。
[0009]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點和有益效果:
1、本發(fā)明在對注入水的處理采用分級處理，初級處理腔體內(nèi)進行預(yù)防腐，而二級處理腔體內(nèi)進行主要的防腐，使得罐體內(nèi)的犧牲陽極的工作負荷大大降低，避免罐體內(nèi)的犧牲陽極出現(xiàn)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(chǎn)成本； 2、本發(fā)明在套筒內(nèi)，經(jīng)過初級處理后的注入水和未經(jīng)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(nèi)，使得第二犧牲陽極在實現(xiàn)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(nèi)的第二犧牲陽極實現(xiàn)最佳的消耗與收益比；
3、本發(fā)明將第二犧牲陽極的核心部分設(shè)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(xiàn)第二犧牲陽極的處理效率最大化。
【附圖說明】
[0010]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明實施例的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不構(gòu)成對本發(fā)明實施例的限定。在附圖中:
圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
附圖中標(biāo)記及相應(yīng)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、I O-注水管、11 -法蘭盤、12-旋流閥、13-密封圈。
【具體實施方式】
[0011]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，下面結(jié)合實施例和附圖，對本發(fā)明作進一步的詳細說明，本發(fā)明的示意性實施方式及其說明僅用于解釋本發(fā)明，并不作為對本發(fā)明的限定。
[0012]實施例1
如圖1所示，本實施例包括中部設(shè)置有法蘭盤11的罐體6以及分別與罐體6兩端連接的進水管線I和注水管10，在所述罐體6—側(cè)內(nèi)壁上間隔設(shè)置有隔板3和封堵板8，在所述罐體6另一側(cè)內(nèi)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I，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(nèi)，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，所述連通孔2的孔徑沿罐體6內(nèi)注入水的流通方向遞增，在所述罐體6內(nèi)壁上設(shè)置有密封圈13，所述封堵板8的外圓周壁通過密封圈13與罐體6內(nèi)壁連接;還包括設(shè)置在套筒4內(nèi)的旋流閥12，所述旋流閥12與所述隔板3同心。
[0013]針對現(xiàn)有技術(shù)中犧牲陽極在注水工藝中的巨大消耗，發(fā)明人經(jīng)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(xiàn)對注水管10的預(yù)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I流入至罐體6內(nèi)，其中隔板3與封堵板8將罐體6內(nèi)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(nèi)的注入水經(jīng)過隔板3以及套筒4的分流后，分為兩路在罐體6內(nèi)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(nèi)，通過與第一犧牲陽極5發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，再由流通孔7進入到套筒4內(nèi)，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(nèi)，同時經(jīng)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(nèi)，最后經(jīng)過與第二犧牲陽極9發(fā)生化學(xué)反應(yīng)后，被排出至注水管10內(nèi)；經(jīng)過兩次處理后的注入水在注水管10流通，且與金屬材質(zhì)的管壁發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的概率大大降低，即降低了注水管10內(nèi)壁上發(fā)生化學(xué)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(nèi)進行預(yù)防腐，而二級處理腔體內(nèi)進行主要的防腐，使得罐體6內(nèi)的犧牲陽極的工作負荷大大降低，避免罐體6內(nèi)的犧牲陽極出現(xiàn)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(chǎn)成本。其中，初級處理腔體內(nèi)的第一犧牲陽極5消耗較慢，而二級處理腔體中的第二犧牲陽極9消耗較快，在對犧牲陽極進行更換時，在罐體6的中部設(shè)置有法蘭盤11，即能方便對第二犧牲陽極9的進行快速更換，以維持罐體6內(nèi)對注入水的持續(xù)處理，并且在套筒4內(nèi)設(shè)置有旋流閥12，在避免進入套筒4以及經(jīng)過初級處理的注入水反流的前提下，可根據(jù)注入水流量以及流速的具體情況，來控制罐體4內(nèi)注入水的流通，防止在二級處理腔體內(nèi)的第二犧牲陽極9負荷過大，避免罐體6內(nèi)對注入水的處理不徹底而導(dǎo)致注水管1內(nèi)出現(xiàn)腐蝕、結(jié)垢等現(xiàn)象的發(fā)生。
[0014]而在注入水進入初級處理腔體時，透水孔2的孔徑沿注入水流向遞增，通過流通截面的逐漸變化，注入水的流速相對較緩，使得第一犧牲陽極5的受沖擊力度降低，避免第一犧牲陽極5的過度消耗而造成頻繁更換;并且在對第一犧牲陽極5以及第二犧牲陽極9進行更換時，法蘭盤11將罐體6均分為左、右兩個部分，套筒4貫穿封堵板8的一端端部延伸罐體6的右部，同時封堵板8通過密封圈13與罐體6右部的內(nèi)壁連接，使得在法蘭盤11解決連接時，第一犧牲陽極5與第二犧牲陽極9均能夠直接顯示出來，方便工作人員的快速更換。
[0015]作為優(yōu)選，所述套筒4的內(nèi)徑占所述罐體6內(nèi)徑的I\3~1 \2。罐體6內(nèi)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(nèi)的注入水經(jīng)過套筒4流入二級處理腔體內(nèi)，將套筒4的內(nèi)徑設(shè)置為所述罐體6內(nèi)徑的I\3~1\2，即保證在套筒4內(nèi)，經(jīng)過初級處理后的注入水和未經(jīng)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(nèi)，使得第二犧牲陽極9在實現(xiàn)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(nèi)的第二犧牲陽極9實現(xiàn)最佳的消耗與收益比。
[0016]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(nèi)壁之間的環(huán)空空間的限制，同時在流經(jīng)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(shè)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(xiàn)第二犧牲陽極9的處理效率最大化。
[0017]以上所述的【具體實施方式】，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的【具體實施方式】而已，并不用于限定本發(fā)明的保護范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種用于注水管內(nèi)管壁的防腐裝置，包括中部設(shè)置有法蘭盤(11)的罐體(6)以及分別與罐體(6)兩端連接的進水管線(I)和注水管(10)，其特征在于:在所述罐體(6)—側(cè)內(nèi)壁上間隔設(shè)置有隔板(3)和封堵板(8)，在所述罐體(6)另一側(cè)內(nèi)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(nèi)，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)，所述連通孔(2)的孔徑沿罐體(6)內(nèi)注入水的流通方向遞增，在所述罐體(6)內(nèi)壁上設(shè)置有密封圈(13)，所述封堵板(8)的外圓周壁通過密封圈(13)與罐體(6)內(nèi)壁連接;還包括設(shè)置在套筒(4)內(nèi)的旋流閥(12)，所述旋流閥(12)與所述隔板(3)同心。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于注水管內(nèi)管壁的防腐裝置，其特征在于:所述套筒(4)的內(nèi)徑占所述罐體(6)內(nèi)徑的1\3~1\2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于注水管內(nèi)管壁的防腐裝置，其特征在于:所述第二犧牲陽極(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。
【文檔編號】E21B37/06GK105840143SQ201610358954
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】蔣利平, 臧克, 臧克一, 李鑫, 黃凱, 黃進臘
【申請人】成都北方石油勘探開發(fā)技術(shù)有限公司