任何一種金屬處于電解質(zhì)溶液里都有一個(gè)對應的電極電位，不同的金屬在同一種電解質(zhì)溶液里有不同的電極電位，相同的金屬在不同的電解質(zhì)里也有不同的電極電位:電極電位不同就出現了電位差，這個(gè)電位差將推動(dòng)電子流動(dòng)而形成電流。在電流流出的地方，金屬受到腐蝕叫陽(yáng)極區; 在有電流流入的地方金屬得到電子則不會(huì )腐蝕。陰極保護的原理是給金屬補充大量的電子，使被保護的金屬整體處于電子過(guò)剩狀態(tài)，因此使金屬原子不容易失去電子而變成離子，溶解到電解質(zhì)中去，實(shí)現金屬材料的防腐。

油田開(kāi)發(fā)生產(chǎn)中的采出液和注入水地層水礦化度較高，含有硫化物、二氧化碳、氧氣、硫酸鹽厭氧菌等屬于強電解質(zhì)，對井下油管、套管都具有較強的腐蝕性。在油套環(huán)空構成環(huán)空的套管和油管兩種金屬材料的材質(zhì)是不相同的，在電解質(zhì)中的電極電位也不同， 這就形成電化學(xué)腐蝕的原電池，大部分的套管材質(zhì)都**于油管材質(zhì)，因此油管的電極電位負于套管的電極電位，當他們處于電解質(zhì)中發(fā)生電化學(xué)反應時(shí)，油管作為陽(yáng)極失去電子而發(fā)生電化學(xué)腐蝕，另一方面采出液體和氣體由于溫度、壓力等因素影響的結鹽、 結垢和硫化鐵等對井下油管均起著(zhù)腐蝕作用。

通過(guò)對電化學(xué)腐蝕的分析，結合陰極保護技術(shù)對金屬防腐的適應性，將陰極保護技術(shù)的犧牲陽(yáng)極法用于對油管電化學(xué)防腐，通過(guò)減緩油管的電化學(xué)腐蝕，延長(cháng)油管的使用周期。 將油水井犧牲陽(yáng)極與油管連接，在作業(yè)時(shí)與油管一同下入井內，油管和犧牲陽(yáng)極處于同一個(gè)電解質(zhì)環(huán)境下構成一個(gè)新的宏觀(guān)電池，這一負的電極是新電池的陽(yáng)極，而油管則成為陰極，從陽(yáng)極體上通過(guò)電解質(zhì)向油管提供一個(gè)陰極電流，使油管進(jìn)行陰極極化，實(shí)現陰極保護，隨著(zhù)電流的不斷流動(dòng)，犧牲陽(yáng)極材料不斷消耗掉，油水井犧牲陽(yáng)極消耗的年限就成為油管壽命延長(cháng)的年限。油水井犧牲陽(yáng)極可以應用于自噴井、抽油井、潛油電泵井、注水井、天然氣井等各類(lèi)石油天然氣開(kāi)采的油管防腐。