外加脈沖電流陰極保護(hù)論文最終版

1、外加直流與脈沖電流模擬油井套管陰極保護(hù)效果比較研究 外加直流與脈沖電流模擬油井套管陰極保護(hù)效果比較研究周好斌 張濤 許慶 徐向前 周勇（西安石油大學(xué) 材料科學(xué)與工程學(xué)院 西安 710065）摘要 摘要: 目的 目的 研究對比外加直流與脈沖電流在模擬油井套管環(huán)境下的陰極保護(hù)效果。方法 方法 應(yīng)用自制實(shí)驗(yàn)裝置，在 3%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）NaCl 溶液中，在電源輸出電源輸出功率一定時(shí)，對比研究外加直流與脈沖電流模擬油井套管陰極保護(hù)效果。結(jié)果 結(jié)果

2、在相同的電源輸出功率條件下，外加脈沖電流陰極保護(hù)可以得到更好的保護(hù)效果，電流消耗也較直流電流小。結(jié)論 結(jié)論 在模擬油井套管環(huán)境下，外加脈沖電流在高頻率下保護(hù)效果比直流電流更好; 調(diào)整參數(shù)時(shí)，應(yīng)選擇中間范圍的占空比、相對較高的頻率，同時(shí)優(yōu)先調(diào)整頻率。關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞: 脈沖電流; 陰極保護(hù); 保護(hù)電位; 保護(hù)效果; Plus pulse and direct current simulation comparative study the

3、well casing cathodic protection effectZHOU Hao-bin，ZHANG Tao，XU QingXU Xiang-qian，ZHOU Yong(School of Material Science and Engineering，Xi’an Shiyou University，Shaanxi Xi’an 710065 ，China )Abstract: objective to study and

4、 compare the effect of plus pulse and direct current under simulated conditions of the well casing cathodic protection . Methods by using bolt，in 3% (mass fraction) NaCl solution, about Angle, in the power output voltage

5、 of 4.02 V (dc cathodic protection potential of 0.95 V), compared the effect with pulse and direct current under simulated conditions of the well casing cathodic protection . Results under the condition of the same outpu

6、t power, pulse current cathodic protection can get better protection effect, and current consumption also relatively small than dc current. Conclusion under simulated conditions of oil well casing, under high frequency

7、 ，pulse current protection effect is better than direct current; when adjust parameters, we should choose the middle range of the duty ratio, relatively high frequency, and adjust frequency priority at the same time.2 實(shí)驗(yàn)

8、 實(shí)驗(yàn)（1）直流陰極保護(hù)實(shí)驗(yàn)：自制實(shí)驗(yàn)裝置是長、寬、高分別為 6000mm、600mm、500mm 的長方形池子。將試樣置于室溫（25℃）的 3%NaCl 介質(zhì)中。選用 4 只飽和甘汞電極分點(diǎn)經(jīng)行電位測量，采用專用直流電源供電，電源輸出功率一定的情況下將實(shí)驗(yàn)電極的保護(hù)電位控制在陰極極化范圍內(nèi)，根據(jù)陰極保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),選取電位(v.s.SCE)落在-0.77～-1.03V 為達(dá)到陰極極化范圍,負(fù)于-1.03V為過保護(hù),正于-0.77V 為欠保護(hù)

9、[10-12]。參比電極布位電位每隔 1500mm 一個(gè)，共設(shè)四個(gè)測量點(diǎn)。圖 1 實(shí)驗(yàn)裝置平面示意圖 實(shí)驗(yàn)裝置平面示意圖 圖 2 實(shí)驗(yàn)裝置 實(shí)驗(yàn)裝置(2) 脈沖電流陰極保護(hù)實(shí)驗(yàn)：脈沖電流陰極保護(hù)試驗(yàn)在直流陰極保護(hù)實(shí)驗(yàn)電源輸出功率和腐蝕介質(zhì)相同的條件下進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)示意圖如圖 1 和圖 2。由自制的專用脈沖電流陰極保護(hù)電源在輸出功率一定的情況下，提供一定頻率、占空比和幅值的方波脈沖電流。分別在頻率

10、為（100Hz、1000Hz、2000Hz、3000Hz、40000Hz、5000Hz）和占空比為（10%、50%）的情況下進(jìn)行正交試驗(yàn)。用 TDS1002 數(shù)字示波器測量研究電極(陰極)的電位響應(yīng)波形，并測量電位響應(yīng)波形的最下沿電位作為極化電位。每隔 30min 用 TDS1002 數(shù)字示波器記錄一次陰極的電位響應(yīng)波形，并用電壓表測量參比電極布位點(diǎn)極化電位值。3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論3.1 3.1 直流模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論 直