一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器的製作方法

2023-10-05 21:38:39

專利名稱：一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油井電磁防蠟器。
背景技術：
在採油生產過程中，油管及輸油管線的內壁極易結蠟，清防蠟一直是困擾油田正 常生產的技術難題。現有的清防蠟方法主要有機械清蠟、熱洗清蠟、化學清蠟防蠟和強磁防 蠟等，這些方法均存在作業頻繁、費用大、影響產量、汙染油層和環境等缺陷。磁防蠟技術在八十年代初在我國各油田得到了廣泛的應用。出現了採用稀土永磁 材料製成的固體強磁防蠟器，但這種防蠟器經過一段時間使用後，永磁材料磁性減弱或粉 化，防蠟效果消失。隨著電子技術的發展，人們又以電磁理論為基礎，研製了多種電子式防 蠟器，但這些防蠟器在石油管道內產生的磁場強度固定不變，故對於不同工況狀態的油井 防蠟效果不一致，防蠟效果難以控制，應用範圍受到了限制。

實用新型內容本實用新型為為了解決現有的防蠟器防蠟效果差、以及磁場強度固定導致的防蠟 效果難以控制的問題，從而提出一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器。一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器，它包括電磁發生裝置和變頻控制系 統，所述電磁發生裝置由鋼管和電磁線圈組成；所述電磁線圈纏繞在鋼管的外壁上；所述 變頻控制系統包括高頻變頻高通濾波電路、功放驅動電路、控制模塊、頻率控制電路、頻率 反饋電路、頻率傳感器、電流控制電路、電流反饋電路、電流傳感器、溫度控制電路、溫度反 饋電路、溫度傳感器、溫度比較器、電流比較器、溫度設定電路和電流設定電路，高頻變頻高 通濾波電路的電源信號輸出端與功放驅動電路的電源信號輸入端連接，所述功放驅動電路 的電源信號輸出端與電磁發生裝置中的電磁線圈的連接成閉合迴路；溫度傳感器用於檢測 電磁發生器的溫度值，所述溫度傳感器的信號輸出端與溫度反饋電路的信號輸入端連接， 溫度反饋電路的信號輸出端與溫度控制電路的信號輸入端連接，溫度控制電路的信號輸出 端與溫度比較器的一號信號輸入端連接；所述溫度比較器的二號信號輸入端與溫度設定電 路的信號輸出端連接；溫度比較器的溫度信號輸出端與控制模塊的溫度信號輸入端連接； 電流傳感器用於檢測通過電磁發生器的電流值；所述電流傳感器的信號輸出端與電流反饋 電路的信號輸入端連接；所述電流反饋電路的信號輸出端與電流控制電路的信號輸入端連 接，電流控制電路的信號輸出端與電流比較器的一號信號輸入端連接，所述電流比較器的 二號信號輸入端與電流設定電路的信號輸出端連接；電流比較電路的電流信號輸出端與控 制模塊的電流信號輸入端連接；頻率傳感器用於檢測電磁發生器的頻率值；頻率傳感器的 信號輸出端與頻率反饋電路的信號輸入端連接；頻率反饋電路的信號輸出端與頻率控制電 路的信號輸入端連接；頻率控制電路的信號輸出端與控制模塊的頻率信號輸入端連接；控 制模塊的控制信號輸出端與高頻變頻高通濾波電路的控制信號輸入端連接。本實用新型在使用時，將鋼管的一端與油井的出油管的管線通過法蘭盤連通，將
4線圈通電後產生磁場，從而提高油井內的石蠟分子運動速度，抑制蠟晶的聚集，進而起到防 蠟的效果；同時，本實用新型採用變頻的方法，通過採集電磁發生器的溫度、電流和頻率值 並在控制模塊內處理，實現場強的控制，在應用於不同場合下，防蠟效果得以有效的控制。

圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型具體實施方式
二的結構示意 圖；圖3是本實用新型的變頻控制系統的原理圖。
具體實施方式
具體實施方式
一、結合圖1和圖3說明本具體實施方式
，一種能夠變頻工作的油水 井電磁防蠟降粘器，它包括電磁發生裝置和變頻控制系統2，所述電磁發生裝置由鋼管1-1 和電磁線圈1-2組成；所述電磁線圈1-2纏繞在鋼管1-1的外壁上；所述變頻控制系統2包 括高頻變頻高通濾波電路2-2、功放驅動電路2-3、控制模塊2-4、頻率控制電路2-5、頻率反 饋電路2-6、頻率傳感器2-7、電流控制電路2-8、電流反饋電路2-9、電流傳感器2_10、溫度 控制電路2-1、溫度反饋電路2-12、溫度傳感器2-13、溫度比較器2-14、電流比較器2-15、溫 度設定電路2-16和電流設定電路2-17，高頻變頻高通濾波電路2-2的電源信號輸出端與功 放驅動電路2-3的電源信號輸入端連接，所述功放驅動電路2-3的電源信號輸出端與電磁 發生裝置中的電磁線圈1-2的連接成閉合迴路；溫度傳感器2-13於檢測電磁發生器的溫 度值，所述溫度傳感器2-13的信號輸出端與溫度反饋電路2-12的信號輸入端連接，溫度反 饋電路2-12的信號輸出端與溫度控制電路2-11的信號輸入端連接，溫度控制電路2-11的 信號輸出端與溫度比較器2-14的一號信號輸入端連接；所述溫度比較器2-14的二號信號 輸入端與溫度設定電路2-16的信號輸出端連接；溫度比較器2-14的溫度信號輸出端與控 制模塊2-4的溫度信號輸入端連接；電流傳感器2-10用於檢測通過電磁發生器的電流值； 所述電流傳感器2-10的信號輸出端與電流反饋電路2-9的信號輸入端連接；所述電流反饋 電路2-9的信號輸出端與電流控制電路2-8的信號輸入端連接，電流控制電路2-8的信號 輸出端與電流比較器2-15的一號信號輸入端連接，所述電流比較器2-15的二號信號輸入 端與電流設定電路2-17的信號輸出端連接；電流比較電路2-15的電流信號輸出端與控制 模塊2-4的電流信號輸入端連接；頻率傳感器2-7用於檢測電磁發生器的頻率值；頻率傳 感器2-7的信號輸出端與頻率反饋電路2-6的信號輸入端連接；頻率反饋電路2-6的信號 輸出端與頻率控制電路2-5的信號輸入端連接；頻率控制電路2-5的信號輸出端與控制模 塊2-4的頻率信號輸入端連接；控制模塊2-4的控制信號輸出端與高頻變頻高通濾波電路 2-2的控制信號輸入端連接。工作原理本實用新型在使用時，通過井口連接法蘭7和儀器主法6與油井出油管 連通，系統反饋的電流值與設定的電流值進行比較，比較後將結果送入控制模塊2-4 ；系統 反饋的溫度值與設定的溫度值進行比較，比較後將結果送入控制模塊2-4 ；頻率反饋值直 接送入控制模塊2-4 ；控制模塊2-4根據送入的溫度值、電流值和頻率值控制高頻變頻高通 濾波電路2-2，再經功放驅動器2-3轉換為電磁波發射。控制模塊2-4根據參數設定以及介 質和環境的數據採集經過分析對比來控制控制電磁轉換及發射。本實用新型能夠產生一個變化的電磁場，藉助油管的導磁性質，該磁場沿油管方向，在油管內部形成一個可以覆蓋任何流體成分的磁場，油管是該裝置工作的一個載體。在 該磁場的作用下，石蠟分子在變化的磁場下被極化，變成單個的極性石蠟分子，蠟晶變小， 蠟晶之間和蠟晶與膠體分子之間的黏附力由於受到蠟晶質點被磁化後產生的感應磁場的 影響而被削弱，分子的活化性提高，分子的運動速度加快，抑制了蠟晶的聚集，油流的流動 性增強，分子從無序變為有序排列，不易結晶析出粘附到油管壁上，極易被油流帶走，從而 起到了防蠟的效果。本實用新型可以適用於各類油井降粘、防蠟，對於含膠質較多的垢、蠟具有同樣的 機理和作用。在地面輸油管低溫伴熱輸油應用中，可以減少輸送泵站的電機功率和加熱溫 度，可以節省電能、熱能。本實用新型還可以應用於水管線的防結垢場合。
具體實施方式
二、本具體實施方式
與具體實施方式
一所述的一種能夠變頻工作的 油水井電磁防蠟降粘器的區別在於，它還包括整流濾波電路2-1，所述整流濾波電路2-1的 電源信號輸入端與電源連接，所述整流濾波電路2-1的一號電源信號輸出端與高頻變頻高 通濾波電路2-2的電源信號輸入端連接；整流濾波電路2-1的二號電源信號輸出端與溫度 設定電路2-16的電源信號輸入端連接；整流濾波電路2-1的三號電源信號輸出端與電流設 定電路2-17的電源信號輸入端連接。本實施方式中，將220V工頻交流電源接入集成電源電路，經降壓、濾波、穩壓後給 控制模塊2-4、溫度設定模塊2-16和電流設定模塊2-17供電。
具體實施方式
三、結合圖2說明本具體實施方式
，本具體實施方式
與具體實施方 式二所述的一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器的區別在於，它還包括主殼體5，所 述主殼體套在電磁發生器外且與鋼管1-1同軸。
具體實施方式
四、本具體實施方式
與具體實施方式
一、二或三所述的一種能夠變 頻工作的油水井電磁防蠟降粘器的區別在於，控制模塊2-4是AVR單片機。
具體實施方式
五、本具體實施方式
與具體實施方式
一、二或三所述的一種能夠變 頻工作的油水井電磁防蠟降粘器的區別在於，溫度傳感器2-13的型號是DS18b20的溫度傳 感器。
具體實施方式
六、本具體實施方式
與具體實施方式
一、二或三所述的一種能夠變 頻工作的油水井電磁防蠟降粘器的區別在於，電流傳感器2-10的型號是DBC0. 1/0的電流 傳感器。
具體實施方式
七、本具體實施方式
與具體實施方式
一、二或三所述的一種能夠變 頻工作的油水井電磁防蠟降粘器的區別在於，頻率傳感器2-7的型號是HI-G7000的頻率傳 感器。
權利要求一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器，其特徵是它包括電磁發生裝置和變頻控制系統(2)，所述電磁發生裝置由鋼管(1 1)和電磁線圈(1 2)組成；所述電磁線圈(1 2)纏繞在鋼管(1 1)的外壁上；所述變頻控制系統(2)包括高頻變頻高通濾波電路(2 2)、功放驅動電路(2 3)、控制模塊(2 4)、頻率控制電路(2 5)、頻率反饋電路(2 6)、頻率傳感器(2 7)、電流控制電路(2 8)、電流反饋電路(2 9)、電流傳感器(2 10)、溫度控制電路(2 1)、溫度反饋電路(2 12)、溫度傳感器(2 13)、溫度比較器(2 14)、電流比較器(2 15)、溫度設定電路(2 16)和電流設定電路(2 17)，高頻變頻高通濾波電路(2 2)的電源信號輸出端與功放驅動電路(2 3)的電源信號輸入端連接，所述功放驅動電路(2 3)的電源信號輸出端與電磁發生裝置中的電磁線圈(1 2)的連接成閉合迴路；溫度傳感器(2 13)用於檢測電磁發生器的溫度值，所述溫度傳感器(2 13)的信號輸出端與溫度反饋電路(2 12)的信號輸入端連接，溫度反饋電路(2 12)的信號輸出端與溫度控制電路(2 11)的信號輸入端連接，溫度控制電路(2 11)的信號輸出端與溫度比較器(2 14)的一號信號輸入端連接；所述溫度比較器(2 14)的二號信號輸入端與溫度設定電路(2 16)的信號輸出端連接；溫度比較器(2 14)的溫度信號輸出端與控制模塊(2 4)的溫度信號輸入端連接；電流傳感器(2 10)用於檢測通過電磁發生器的電流值；所述電流傳感器(2 10)的信號輸出端與電流反饋電路(2 9)的信號輸入端連接；所述電流反饋電路(2 9)的信號輸出端與電流控制電路(2 8)的信號輸入端連接，電流控制電路(2 8)的信號輸出端與電流比較器(2 15)的一號信號輸入端連接，所述電流比較器(2 15)的二號信號輸入端與電流設定電路(2 17)的信號輸出端連接；電流比較電路(2 15)的電流信號輸出端與控制模塊(2 4)的電流信號輸入端連接；頻率傳感器(2 7)用於檢測電磁發生器的頻率值；頻率傳感器(2 7)的信號輸出端與頻率反饋電路(2 6)的信號輸入端連接；頻率反饋電路(2 6)的信號輸出端與頻率控制電路(2 5)的信號輸入端連接；頻率控制電路(2 5)的信號輸出端與控制模塊(2 4)的頻率信號輸入端連接；控制模塊(2 4)的控制信號輸出端與高頻變頻高通濾波電路(2 2)的控制信號輸入端連接。
2.根據權利要求1所述的一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器，其特徵在於它 還包括整理濾波電路(2-1 )，所述整流濾波電路(2-1)的電源信號輸入端與電源連接，所述 整流濾波電路(2-1)的一號電源信號輸出端與高頻變頻高通濾波電路(2-2)的電源信號輸 入端連接；整流濾波電路(2-1)的二號電源信號輸出端與溫度設定電路(2-16)的電源信號 輸入端連接；整流濾波電路(2-1)的三號電源信號輸出端與電流設定電路(2-17)的電源信 號輸入端連接。
3.根據權利要求2所述的一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器，其特徵在於它 還包括主殼體(5)，所述主殼體套在電磁發生器外且與鋼管(1-1)同軸。
4.根據權利要求1、2或3所述的一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器，其特徵 在於控制模塊(2-4)是AVR單片機。
5.根據權利要求1、2或3所述的一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器，其特徵 在於溫度傳感器(2-13)的型號是DS18b20的溫度傳感器。
6.根據權利要求1、2或3所述的一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器，其特徵 在於電流傳感器(2-10)的型號是DBC0. 1/0的電流傳感器(2-10)。
7.根據權利要求1、2或3所述的一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器，其特徵在於頻率傳感器(2-7)的型號是HI-G7000的頻率傳感器。
專利摘要一種能夠變頻工作的油水井電磁防蠟降粘器，它涉及一種油井電磁防蠟器。它解決了現有的防蠟器防蠟效果差、以及磁場強度固定導致的防蠟效果難以控制的問題。它的電磁發生器由電磁線圈纏繞在鋼管的外壁上構成，它的變頻控制系統為電磁發生器供電，進而使電磁發生器產生磁場；通過溫度傳感器、電流傳感器和頻率傳感器採集電磁發生器的溫度值、電流值和頻率值並通過控制模塊處理後實現電磁發生器的變頻工作。本實用新型適用於油井的防蠟場合。
文檔編號F17D1/20GK201651779SQ20102014355
公開日2010年11月24日 申請日期2010年3月29日 優先權日2010年3月29日
發明者劉景泉, 呂文龍, 徐用軍, 王俊天 申請人:大慶遠文科技有限公司