在油井整個(gè)深度上,井下套管要穿過若干種不同的地質(zhì)地層,包括鹽水層和惰性基巖。此外,根據(jù)地層條件,還會(huì)有腐蝕性氣體,并且不同地層的溫度差異可能高達(dá)50℃,這些因素都增加了深層土質(zhì)的腐蝕性,因?yàn)榈貙永锏柠}分和形成的濃差電池會(huì)限制套管表面保護(hù)膜的形成。
隨著深度的增加,井下套管受到越來越高的溫度的影響,加上不斷增加的拉應(yīng)力作用,所以存在著應(yīng)力腐蝕的危險(xiǎn)。在通常的使用條件下,可以認(rèn)為不會(huì)發(fā)生NaHCO3引起的應(yīng)力腐蝕,因?yàn)橛羞m當(dāng)?shù)年帢O極化,也不會(huì)發(fā)生Na2CO3和NaOH引起的應(yīng)力腐蝕,因?yàn)樗鼈兊呐K很低,而且,高碳、高強(qiáng)度套管鋼材增強(qiáng)了康應(yīng)力腐蝕的能力,特別不容易達(dá)到必要的臨界應(yīng)力值。
以往的經(jīng)驗(yàn)表明,在實(shí)施陰極保護(hù)的套管上,從沒有發(fā)生過應(yīng)力腐蝕破壞。在高含蠟原油的油田,生產(chǎn)油管必須每星期加熱清蠟。用大約1.2KA的直流電從井口通到井下生產(chǎn)原油管使管子加熱。電流再通過井筒下部生產(chǎn)油管與套管的觸點(diǎn)經(jīng)由套管返回此直流電源裝置。在套管里,部分返回電流被分出,通過巖石土層返回井口,其結(jié)果是,在加熱過程中,套管下部被陽極極化了,這回對1000m半徑范圍里的其他油氣井產(chǎn)生干擾。
由于油田的井下套管互相距離往往比較近,所以它們會(huì)受到陽極地床的電壓錐和其他套管的陰極電壓錐的影響。因此, 好對大型油田的所有井都實(shí)施陰極保護(hù)。