核心提示:
電潛泵是油田長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)的重要手段之一,但電潛泵在油田采油生產(chǎn)中失效問(wèn)題十分普遍。調(diào)研結(jié)果發(fā)現(xiàn),因電潛泵外筒腐蝕而導(dǎo)致的電潛泵井失效的比例隨各油田工況不同占總電潛泵井的4%-83%。 電潛泵下井深度一般為1000-2500米,直接浸泡在石油、天然氣、水及有一定含砂量的混合介質(zhì)中。混合介質(zhì)的壓力為12-25MPa,溫度一般有50℃、90℃、120℃、150℃幾個(gè)等級(jí)。在這種環(huán)境中電動(dòng)潛油泵外筒不但產(chǎn)生化學(xué)腐蝕、電化學(xué)腐蝕,還會(huì)有磨損現(xiàn)象。具體的腐蝕磨損原因有:1.混合介質(zhì)中的Cl、H2S、CO2的存在使油層具有特殊的腐蝕性質(zhì),直接威脅電潛泵外筒的使用壽命。對(duì)電潛泵外筒來(lái)說(shuō)H2S的腐蝕可能是最有害的,腐蝕產(chǎn)物和電潛泵外筒直接接觸時(shí)形成腐蝕電池,作為陽(yáng)極的電潛泵外筒被迅速腐蝕;腐蝕產(chǎn)物和鹽如果長(zhǎng)期沉積在泵外筒不予清除,也將導(dǎo)致外筒腐蝕加劇;當(dāng)原油含水率超過(guò)80%-90%時(shí),油層液體的腐蝕性也急劇增加。2.液體對(duì)潛油泵外筒表面的水力沖擊,進(jìn)一步加劇原油氣泡在變熱的潛油泵外筒表面上的形成與潰滅,增大潛油泵外筒腐蝕磨損的程度;此外,潛油泵電機(jī)的振動(dòng)會(huì)引起泵外筒與套管之間的微動(dòng)磨損。實(shí)踐證明,在腐蝕性介質(zhì)中,即使是微小的泵外筒的振動(dòng)也會(huì)引起泵外筒的劇烈磨損。 解決上述問(wèn)題的方法有二,一是采用適應(yīng)各種井況的特殊材料,更換原來(lái)的外筒材質(zhì),這種方法可行但成本昂貴,不易推廣。二是選用合適的表面處理工藝和表面涂層材料覆蓋電潛泵外筒表面,防止其腐蝕與磨損。這種方法成本低,效果很好,并且隨著材料和表面工程技術(shù)的發(fā)展,有越來(lái)越多的材料和表面處理工藝投入使用,就更能通過(guò)表面涂層來(lái)滿(mǎn)足日益苛刻的使用要求。 北京安東奧爾工程技術(shù)有限責(zé)任公司新材料分公司從材料設(shè)計(jì)角度出發(fā),開(kāi)發(fā)了以AOC-240合金材料為核心的電潛泵外筒防磨蝕新技術(shù)。該技術(shù)是利用熱噴涂的方法將AOC-240材料噴涂在電潛泵外筒表面,得到一層厚約0.2毫米、即耐腐蝕又具有良好的耐微動(dòng)磨損性能的高合金涂層。該涂層具有以下特點(diǎn):涂層具有優(yōu)異的各種井況環(huán)境下的耐腐蝕性能;涂層與底材之間有較強(qiáng)的結(jié)合強(qiáng)度;很好的抗微動(dòng)磨損性能;涂層有良好的耐油水性能和防結(jié)垢性能;涂層有優(yōu)良的耐熱性和導(dǎo)熱性能。 利用此技術(shù)處理的電潛泵大大提高了電潛泵外筒抗腐蝕性和耐磨性,使電潛泵的使用壽命提高了10倍以上。目前帶有AOC-240涂層的電潛泵廣泛應(yīng)用于大慶、渤海、遼河等油田,受到用戶(hù)的普遍好評(píng)。