在油井整個深度上,井下套管要穿過若干種不同的地質地層,包括鹽水層和惰性基巖。此外,根據(jù)地層條件,還會有腐蝕性氣體,并且不同地層的溫度差異可能高達50℃,這些因素都增加了深層土質的腐蝕性,因為地層里的鹽分和形成的濃差電池會限制套管表面保護膜的形成。
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力作用,所以存在著應力腐蝕的危險。在通常的使用條件下,可以認為不會發(fā)生NaHCO3引起的應力腐蝕,因為有適當?shù)年帢O極化,也不會發(fā)生Na2CO3和NaOH引起的應力腐蝕,因為它們的弄蘇很低,而且,高碳、高強度套管鋼材增強了康應力腐蝕的能力,特別不容易達到必要的臨界應力值。
以往的經(jīng)驗表明,在實施陰極保護的套管上,從沒有發(fā)生過應力腐蝕破壞。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施陰極保護。