КОРПУС УЗЛА УСТАНОВКИ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ ПОГРУЖНЫХ НАСОСОВ ДЛЯ ДОБЫЧИ НЕФТИ

Полезная модель относится к установкам погружных центробежных насосов для добычи нефти, в частности к корпусам их узлов, таких как: электродвигатель, гидрозащита и насос, а также концевые детали.
Изготовление корпуса узла погружной установки из нержавеющей стали обеспечивает его защиту от коррозии. Однако это сильно увеличивает стоимость установки, поэтому на практике корпуса изготавливают из конструкционной стали с изолирующим защитным покрытием на их наружной поверхности. Изолирующие покрытия должны обладать высокой плотностью, высокой адгезией, высокой коррозионной стойкостью и износостойкостью.
Известен корпус узла установки погружного центробежного насоса для добычи нефти из конструкционной стали с нанесенным на его наружную поверхность защитным покрытием, включающим слой из коррозионностойкого материала, выполненный, например, посредством порошка, состоящего из смеси металлического порошка, включающего в свой состав железо, хром, никель, бор, молибден, кремний, углерод и марганец, и порошка окиси алюминия. (Патент РФ на полезную модель №69140, 2007 г.).
Известное покрытие обладает достаточным уровнем стойкости к коррозии и абразивному износу. Применение окиси алюминия в смеси с металлическим порошком способствует увеличению его адгезионных и когезионных свойств.
Вместе с тем, при механическом повреждении покрытия во время эксплуатации погружного оборудования, а также ввиду проникновения агрессивной среды в поры покрытия, может возникнуть подпленочная коррозия, вызывающая отслаивание покрытия, которая усугубляется разницей потенциалов между нанесенным изолирующим покрытием и основным материалом корпуса.
Кроме того, работа погружных установок происходит в эксплуатационной трубе в объеме обсадной трубы, выполненной из конструкционной или углеродистой стали. При работе установки погружного центробежного насоса изолирующее покрытие, или сам материал корпуса, в случае его выполнения из нержавеющей стали, способствует разрушению внутренней поверхности обсадной трубы, ввиду образования гальванической пары между материалом покрытия/корпуса и материалом обсадной трубы.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является предотвращение развития подпленочной коррозии при механических повреждениях корпусов узлов центробежных погружных насосов, в случае их выполнения из конструкционной стали с изолирующим покрытием на наружной поверхности корпуса, а также обеспечение защиты от электрохимической коррозии обсадной трубы, в объеме которой осуществляет свою работу установка погружного центробежного насоса для добычи нефти, путем создания на поверхности корпусов верхнего слоя покрытия, обладающего протекторными свойствами.
Задача решается тем, что на поверхность корпуса узла установки погружных центробежных насосов для добычи нефти, выполненного или из нержавеющей стали или из конструкционной стали с изолирующим защитным покрытием из коррозионностойкого, износостойкого материала на его наружной поверхности, дополнительно нанесен наружный слой покрытия из алюминия или цинка или сплава, включающего в свой состав, по меньшей мере, один из следующих металлов: алюминий, цинк, магний.
Наличием на корпусе наружного слоя покрытия, выполненного из материала, являющегося анодным по отношению к материалу обсадной трубы и материалу корпуса, в случае его выполнения из конструкционной стали с изолирующим покрытием на наружной поверхности, обеспечивается протекторная защита как обсадной трубы, так и самого корпуса при его механических повреждениях, что способствует уменьшению их коррозионных разрушений. Использование в качестве материала покрытия алюминия, цинка или магния или сплава, включающего в себя один и более этих металлов, обеспечивает покрытию низкую себестоимость.
Установка погружного центробежного насоса, как правило, включает в себя электродвигатель, гидрозащиту, погружной центробежный насос, образующие сборную конструкцию - погружной насосный агрегат, спускаемый на колонне насосно-компрессорных труб в скважину под уровень добываемой пластовой жидкости. В конструкцию установки также могут включаться газосепаратор, внешний диспергатор и концевые детали.
Корпус узла установки погружного центробежного насоса для добычи нефти (в основном узла, находящегося глубоко в скважине), например корпус электродвигателя или корпус насоса выполнен в виде полого цилиндра из нержавеющей или конструкционной стали. В случае выполнения корпуса из конструкционной стали на наружную поверхность корпуса нанесено изолирующее защитное покрытие в виде слоя из коррозионностойкого, износостойкого материала, например, никельмедного сплава, нержавеющей стали или износо и коррозионностойкого сплава, например на основе порошка, состоящего из смеси металлического порошка, включающего в свой состав железо, хром, никель, бор, молибден, кремний, углерод и марганец, и порошка окиси алюминия.
Непосредственно на поверхность корпуса, в случае его выполнения из нержавеющей стали, или на изолирующее покрытие, в случае выполнения корпуса из конструкционной стали с изолирующим покрытием, нанесен наружный слой покрытия из материала, являющимся анодным по отношению к материалу обсадной трубы. В качестве такого материала выбирается алюминий или цинк или сплав, состав которого включает в себя, по меньшей мере, один из следующих металлов: алюминий, магний, цинк.
Данный материал является анодным и по отношению к материалу корпуса, в случае его выполнения из конструкционной стали.
При работе погружной установки для добычи нефти наружное покрытие корпуса узла установки погружного центробежного насоса, выполняя роль растворимого анода, смещает электрохимический потенциал корролирующего материала обсадной трубы, а также корродирующего материала корпуса, в случае его выполнения из конструкционной стали с изолирующим покрытием, в более отрицательную сторону, значительно снижая скорость коррозии обсадной трубы, а также предотвращая развитие подпленочной коррозии при механических повреждениях корпуса.
Полезная модель позволяет повысить гарантированный ресурс погружного оборудования для добычи нефти и эксплуатационной колонны, в объеме которой эксплуатируется данное оборудование.