油井電加熱通用控制櫃的製作方法
2023-05-20 21:07:56 1
專利名稱：油井電加熱通用控制櫃的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油井用控制裝置，具體的說是一種油井電加熱通用控制櫃。
背景技術：
油田在油井清蠟及降粘的電加熱工藝技術方式上，目前主要分兩種一種為空心杆電加熱技術；一種為油管電加熱技術。這兩種技術從電加熱方式上有所不同，目前所使用的地面電源控制櫃也不同，前者為將電纜下入空心杆之中，電纜下深與空心杆下深長度相等，使空心杆在預加熱深度的底部與電纜接觸，空心杆以中頻及變頻的方式帶電並產生熱能，使熱能向油管內傳遞；油管電加熱是將電纜下入井口第一根油管下部，使第二根油管往下全程以工頻的方式帶電產生熱能，熱能由油管管壁向油管內發熱。綜上所述，雖然在電加熱方式上有所不同，但是在原理上基本相同。然而就因為不同的加熱方式，相同的加熱原理，都採用不同的地面電源控制櫃，這樣一來，不但給採油廠在生產管理上帶來諸多不便，而且造成成本增加，維修工作不同的諸多問題。兩種地面電源控制櫃造成採油廠生產管理及資源浪費。
實用新型內容針對現有技術中油井電加熱控制櫃不通用，造成採油廠生產管理及資源浪費等不足之處，本實用新型要解決的技術問題是提供一種一櫃通用、節能效果顯著的油井電加熱通用控制櫃。為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是本實用新型油井電加熱通用控制櫃，具有調壓變壓器，在該調壓變壓器的電網側接入可調感性和容性無功負載，在調壓變壓器的二次側接有油井負載。所述可調感性和容性無功負載為可調電容器和可調電抗器，二者串聯連接後與調壓變壓器的一次側並聯。所述調壓變壓器的二次側接有功率因數校正裝置。所述油井負載包括加熱電源控制裝置以及井下設備控制裝置，各系統迴路獨立。所述加熱電源控制裝置在其輸出端經油管至下部經接觸器與套管連接，通過套管返回地面與加熱電源另一端相連，形成供電迴路。所述加熱電源控制裝置的主迴路中設有過電流保護及短路保護裝置。所述井下設備控制裝置包括絕緣短節和玻璃鋼抽油杆、電泵井口和電泵電纜、絕緣扶正器以及錨定式接觸器主迴路及其控制迴路。本實用新型具有以下有益效果及優點1.本實用新型不但適用於油管電加熱井，也適用於空心杆電纜加熱井，替代了空心杆電纜加熱控制櫃，真正做到了一櫃多用。2.本實用新型在自耗電方面要低於空心杆電纜加熱控制櫃，功率因素在O. 99左右，沒有諧波，對電網不產生汙染。[0016]3.本實用新型的電路設計更加合理，內部選材更加精良，設備故障率及維修費用降低。4.本實用新型由於採用一櫃多用，使工頻通用控制櫃在採油廠的管理方面更加方便，管理成本降低。
圖1為本實用新型總體結構示意圖；圖2為本實用新型通用控制櫃的主電路結構示意圖；其中，C為可調電容器，Cr為諧振電容器，L為可調電抗器，B為調壓變壓器，Z為油井負載。
具體實施方式
下面結合說明書附圖對本發明作進一步闡述。本實用新型油井電加熱通用控制櫃用來對油管進行加熱，將電能轉換成熱能使管內原油降稠、化蠟並在舉升過程中溫度始終保持在凝固點以上。如圖1所示，本實用新型油井電加熱通用控制櫃具有調壓變壓器B，在該調壓變壓器B的電網側接入可調感性和容性無功負載(ZLC)，在調壓變壓器B的二次側接有油井負載。如圖2所示，可調感性和容性無功負載為可調電容器C和可調電抗器L，二者串聯連接後與調壓變壓器B的一次側並聯。調壓變壓器B的二次側接有功率因數校正裝置(PFC)，本實施例採用諧振電容器Cr，其與油井負載Z串聯後，一同接入調壓變壓器B的二次側。油井負載包括加熱電源控制裝置以及井下設備控制裝置，加熱電源控制裝置在其輸出端經油管至下部經接觸器與套管連接，通過套管返回地面與加熱電源另一端相連，形成供電迴路。加熱電源控制裝置中設置了過電流保護、短路保護裝置，使其更能適應惡劣環境下工作，且器件不會輕易損壞。加熱電源控制裝置的加熱原理是根據交流電在鐵磁鋼管上產生電流熱效應原理。加熱電源輸出的(電流、電壓)一端經油管至下部經接觸器與套管連接，通過套管返回地面與加熱電源另一端相連，這樣由油管、接觸器、套管串聯形成供電迴路。加熱功率與電流平方及電阻值成正比，電阻值與管截面成反比，因為油管阻值大於套管阻值，因此熱量主要在油管上產生。根據需要加熱的溫度選擇適宜的加熱電流，以此來加熱原油。本實施例將本實用新型應用於流動性油管電加熱清蠟裝置，只需要2人現場操作，十分簡便，每口井清蠟費用在千元左右，最主要的是清蠟過程中不影響原油產品，對油層沒有汙染，管壁內清除的蠟隨液量正常帶出。採用380V電壓，將380V電壓輸入到本實用新型油井電加熱通用控制櫃中，該控制櫃根據各生產加熱井的不同，輸出0-370V之間的不同電壓，為井下設備送電加熱。井下設備包括絕緣短節和玻璃鋼抽油杆，是實現地面井口完全不帶電的關鍵設備，採用高科技技術研製，具有絕緣性能好，高強度，安全可靠的優點。 電泵井口和電泵電纜，是井下接線裝置。絕緣扶正器，採用日本進口原材料，經多道工序生產，優質耐用，有良好的絕緣性能和使用強度，不會產生碎塊掉井的現象。錨定式接觸器，井下連接油套管設備，有連接迴路和錨定保護雙重作用。本實用新型在使用前需要做如下準備工作油井正常作業，要求油井通井，並使用刮管器在錨定處反覆刮淨；正常下入泵、油管等，到設計加熱點下入錨定式接觸器；其上油管都按設計安裝絕緣扶正器依次下入井內；井下第一根油管下部連接絕緣短節，並連接電泵電纜；安裝電泵井口，封井口 ；正常下入抽油杆，最後一根採用玻璃鋼抽油杆；完成後，連接地面連接迴路，連接到本實用新型油井電加熱通用控制櫃；測試數據，送電。本實用新型參與工作部分為變壓器、電抗器和電容器，這些電磁器只要設計選擇加工合理，一般情況下工作很穩定，而且使用期限很長；電器控制部分為空氣開關，接觸器和轉換開關，，該部分電器件相對於電力電子器件工作更可靠，故障診斷、維修更換一般電工即可完成且維修費用較低。這種控制櫃不但達到了一櫃通用，而且克服了目前正在使用的變頻空心杆電加熱控制櫃存在的不足之處，真正做到了方便生產，節能顯著，環保生產，維修簡便的原則。
權利要求1.一種油井電加熱通用控制櫃，其特徵在於:具有調壓變壓器(B)，在該調壓變壓器(B)的電網側接入可調感性和容性無功負載，在調壓變壓器(B)的二次側接有油井負載⑵。
2.按權利要求1所述的油井電加熱通用控制櫃，其特徵在於:所述可調感性和容性無功負載為可調電容器(C)和可調電抗器(L)，二者串聯連接後與調壓變壓器(B)的一次側並聯。
3.按權利要求1所述的油井電加熱通用控制櫃，其特徵在於:所述調壓變壓器(B)的二次側接有功率因數校正裝置。
4.按權利要求1所述的油井電加熱通用控制櫃，其特徵在於:所述油井負載包括加熱電源控制裝置以及井下設備控制裝置，各系統迴路獨立。
5.按權利要求4所述的油井電加熱通用控制櫃，其特徵在於:所述加熱電源控制裝置在其輸出端經油管至下部經接觸器與套管連接，通過套管返回地面與加熱電源另一端相連，形成供電迴路。
6.按權利要求5述的油井電加熱通用控制櫃，其特徵在於:所述加熱電源控制裝置的主迴路中設有過電流保護及短路保護裝置。
7.按權利要求4所述的油井電加熱通用控制櫃，其特徵在於:所述井下設備控制裝置包括絕緣短節和玻璃鋼抽油杆、電泵井口和電泵電纜、絕緣扶正器以及錨定式接觸器主迴路及其控制迴路。`
專利摘要本實用新型涉及一種油井電加熱通用控制櫃，具有調壓變壓器，在該調壓變壓器的電網側接入可調感性和容性無功負載，在調壓變壓器的二次側接有油井負載；所述可調感性和容性無功負載為可調電容器和可調電抗器，二者串聯連接後與調壓變壓器的一次側並聯。本實用新型不但適用於油管電加熱井，也適用於空心杆電纜加熱井，替代了空心杆電纜加熱控制櫃，真正做到了一櫃多用，且對電網不產生汙染，設備故障率及維修費用低。
文檔編號E21B36/04GK202918202SQ201220453380
公開日2013年5月1日 申請日期2012年9月6日 優先權日2012年9月6日
發明者楊亞泉, 吳國海, 邵偉, 周百鳴, 母召智 申請人:吳國海