ПРОТЕКТОР ДЛЯ АНТИКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ КОРПУСОВ СЕКЦИЙ УЭЦН

Полезная модель относится к добыче нефти и нефтесодержащих жидкостей из скважин с помощью электропогружных установок (УЭЦН).
При эксплуатации скважин электропогружными установками под воздействием высоких скоростей потока жидкости начинают проявляться эрозионные процессы, обусловленные комплексом кавитационного, абразивного и гидравлического воздействия среды на наружную поверхность корпусов секций УЭЦН. Результат этого воздействия заключается в непрерывном удалении защитной пленки с металла и соответственно в увеличении скорости протекания электрохимического процесса коррозии. Гидрозащита, также как и погружной электродвигатель (ПЭД) относятся к секциям УЭЦН с высокой степенью подверженности коррозии.
По данным статистики отказы УЭЦН по причине коррозии занимают третье место после механических примесей и солеотложений и составляют примерно 15-20% от общего числа отказов. Для продления ресурса работы УЭЦН известно покрытие корпусов секций УЭЦН лакокрасочными материалами. Однако лакокрасочное покрытие быстро разрушается в результате трения корпуса о стенки эксплуатационной колонны. Для снижения скорости коррозии на практике применяется закачка в скважину ингибиторов коррозии (типа АЗОЛ) и внедрение центраторов с анодной защитой от коррозии (анодных протекторов), эффективность которых низка из-за малой продолжительности эффекта, кроме того, эти методы приемлимы не для любых скважин.
Известен элемент погружной установки для добычи нефти (RU 2293171, публ. 2007 г.), который включает цилиндрический корпус из конструкционной стали с нанесенным на его наружную поверхность покрытием, нанесенным посредством напыления порошка гранулометрическим составом от 10 до 63 мкм., с химическим составом из углерода, молибдена, кремния, никеля, хрома, бора, марганца, окиси алюминия железа. Такое покрытие - протектор предназначено для обеспечения высокого уровня адгезии порошка к защищаемой поверхности и соответственно повышенной твердости и износостойкости покрытой поверхности. Однако использование порошка из углерода, молибдена, кремния, никеля, хрома, бора, марганца, окиси алюминия железа, а также напыление порошка на корпус УЭЦН несет высокую себестоимость производства.
Кроме того, возможная неравномерность напыления порошков на поверхность корпусов УЭЦН может привести к высокому уровню пористости (15-20%) получаемого протектора, что приведет к ослаблению коррозионной стойкости его поверхностного слоя (от 100 до 500 мкм). В результате возможен контакт агрессивной пластовой жидкости с корпусом УЭЦН и из-за значительной разницы электрохимических потенциалов материала порошка и материала корпуса в месте контакта может образоваться очаг коррозии, который с течением времени распространится под защитным слоем и приведет к его вспучиванию и отслоению. Более того, поскольку состав защитного слоя является диэлектриком, при нарушении защитного слоя и образования раковины, возможен сквозной прогар корпуса ПЭД и полный выход его из строя.
Задача настоящего технического решения заключатся в создании недорогого протектора, который надежно защищал корпус секций УЭЦН от коррозии в течение длительного времени.
Для решения поставленной задачи предлагается протектор для антикоррозионной защиты корпусов секций УЭЦН, включающий нанесенное на наружную поверхность корпуса защитное покрытие, выполненное из термопластичного материала из радиационно-облученных синтетических полиэтиленов. При этом покрытие может быть выполнено из термоусадочной трубы или ленты и нанесено путем нагрева термопластичного материала.
Этот материал обладает высокими механическими свойствами, устойчивостью к тепловому старению, нейтрален к химическому воздействию кислот и щелочей, диэлектрическая сопротивляемость этого материала составляет 16 кВ/мм. Инертность материала по отношению к материалу корпуса УЭЦН исключает возникновение электрохимического процесса коррозии. Комплекс антикоррозийных свойств материала может обеспечить высокую степень защиты поверхности корпусов секций УЭЦН. Кроме того, этот материал имеет коэффициент термоусадки не менее 2:1, а потому его можно легко и быстро смонтировать на корпус секции УЭЦН.
Новый технический результат, достигаемый заявляемым решением, заключается в повышении антикоррозионных свойств протектора и упрощении технологии его нанесения.
Полезная модель иллюстрируется рисунками, где на рис.4 изображен заявляемый протектор, а на рис.1, 2, 3, 5 - схема технологии его нанесения на корпус УЭЦН. Протектор наносят следующим образом. Наружную поверхность 1 секции УЭЦН очищают и обезжиривают, после чего на нее равномерно наносят тонкий слой термоплавкого клея. Выбирают термоусадочную трубу 2 из радиационно-облученных синтетических полиэтиленов с требуемыми параметрами и размерами и насаживают на корпус УЭЦН. При помощи горелок 3 обеспечивают температуру нагрева в пределах от +120° до +200°С, (температура не должна превышать +200°С). Усадку трубы начинают с середины, прогревая ее равномерно, с тем, чтобы труба плотно прилегала к поверхности секции УЭЦН. Передвигая горелку, продолжают процесс усадки трубы от середины к ее концам, нагревая ее равномерно, не допуская местных перегревов, с тем, чтобы ее поверхность была гладкой, без бугров и выпуклостей.
Предложенный протектор позволяет надежно защитить поверхность секций УЭЦН от влияния коррозии, прост в технологии нанесения на корпус секции УЭЦН и применим даже в полевых условиях. Он значительно экономичней в сравнении с протектором - покрытием, получаемым напылением порошками. Повреждения протектора можно локально изолировать по описанной в примере технологии. Новый протектор позволяет восстанавливать корпуса секций УЭЦН, вышедшие из эксплуатации по причине коррозии.