电潜泵外筒防腐蚀技术解决失效问题

电潜泵是油田长期稳产的重要手段之一，但电潜泵在油田采油生产中失效问题十分普遍。调研结果发现，因电潜泵外筒腐蚀而导致的电潜泵井失效的比例随各油田工况不同占总电潜泵井的4％－83％。电潜泵下井深度一般为1000-2500米，直接浸泡在石油、天然气、水及有一定含砂量的混合介质中。混合介质的压力为12-25MPa，温度一般有50℃、90℃、120℃、150℃几个等级。在这种环境中电动潜油泵外筒不但产生化学腐蚀、电化学腐蚀，还会有磨损现象。具体的腐蚀磨损原因有：1.混合介质中的Cl、H2S、CO2的存在使油层具有特殊的腐蚀性质，直接威胁电潜泵外筒的使用寿命。对电潜泵外筒来说H2S的腐蚀可能是最有害的，腐蚀产物和电潜泵外筒直接接触时形成腐蚀电池，作为阳极的电潜泵外筒被迅速腐蚀；腐蚀产物和盐如果长期沉积在泵外筒不予清除，也将导致外筒腐蚀加剧；当原油含水率超过80％-90％时，油层液体的腐蚀性也急剧增加。2.液体对潜油泵外筒表面的水力冲击，进一步加剧原油气泡在变热的潜油泵外筒表面上的形成与溃灭，增大潜油泵外筒腐蚀磨损的程度；此外，潜油泵电机的振动会引起泵外筒与套管之间的微动磨损。实践证明，在腐蚀性介质中，即使是微小的泵外筒的振动也会引起泵外筒的剧烈磨损。解决上述问题的方法有二，一是采用适应各种井况的特殊材料，更换原来的外筒材质，这种方法可行但成本昂贵，不易推广。二是选用合适的表面处理工艺和表面涂层材料覆盖电潜泵外筒表面，防止其腐蚀与磨损。这种方法成本低，效果很好,并且随着材料和表面工程技术的发展，有越来越多的材料和表面处理工艺投入使用，就更能通过表面涂层来满足日益苛刻的使用要求。北京安东奥尔工程技术有限责任公司新材料分公司从材料设计角度出发，开发了以AOC－240合金材料为核心的电潜泵外筒防磨蚀新技术。该技术是利用热喷涂的方法将AOC-240材料喷涂在电潜泵外筒表面，得到一层厚约0.2毫米、即耐腐蚀又具有良好的耐微动磨损性能的高合金涂层。该涂层具有以下特点：涂层具有优异的各种井况环境下的耐腐蚀性能；涂层与底材之间有较强的结合强度；很好的抗微动磨损性能；涂层有良好的耐油水性能和防结垢性能；涂层有优良的耐热性和导热性能。利用此技术处理的电潜泵大大提高了电潜泵外筒抗腐蚀性和耐磨性，使电潜泵的使用寿命提高了10倍以上。目前带有AOC-240涂层的电潜泵广泛应用于大庆、渤海、辽河等油田，受到用户的普遍好评。