CN103628840A - 电磁防蜡器 - Google Patents

Abstract

在原油的开采和集输过程中，清除或防止油流通道结蜡是保证油田正常生产的必要手段，目前，清蜡的方法主要有：加热清蜡、机械清蜡、化学剂清蜡、热水及轻油清洗管线等。但这些方法都有很大的局限性，并且需要较多的人力、物力，费用高，劳动强度大，能耗多，有效周期短等等。本发明采用电磁防蜡技术，是一种新型电磁防蜡器，主要有主机和辅机组成，主机内放置控制器，可以产生在一定扫描周期频率连续变化的脉冲信号，经桥式功率放大，再经传输电缆，传输到辅机上，并且通过反馈控制保持负载线圈的电流不变，辅机安装在石油传输管道上，石油流过辅机管路，得到磁化。该防蜡器防蜡效果好，适应各种油田和油质，能耗低，纯物理方式，节能环保。

Description

电磁防蜡器

技术领域

本发明涉及一种油田中防蜡的电磁防蜡器。 

背景技术

我国产出的原油大部分属于石蜡基原油。根据统计，蜡的质量分数超过10%的原油几乎占所有生产的原油的90%，并且大部分原油蜡的质量分数均在20%以上，有的甚至高达40%~50%。未产出的石蜡基原油在地层条件下，蜡一般不会析出，但是在油田开发的过程中，原油由油层流向井底，再由井底流向地面，该生产过程原油的压力和温度不断下降，蜡就有可能在原油中析出。如果蜡从原油中析出就会堵塞油流通道并沉积在油管壁上和地面设备中，使油流的流通面积减小，从而增大了油流的阻力，影响油井的正常生产。结蜡严重时，甚至会使油井被迫停产。因此许多石油工作者都在寻找各种油井清蜡、防蜡的处理方法来延长油井的结蜡周期，提高经济效益。清除或防止油流通道结蜡是保证油田正常生产的必要手段，目前，清蜡的方法主要有：加热清蜡、机械清蜡、化学剂清蜡、热水及轻油清洗管线等。但这些方法都有很大的局限性，并且需要较多的人力、物力，费用高，劳动强度大，能耗多，有效周期短等等。因而需要寻找更加节能、经济的清防蜡的处理方法。 

因为磁技术具有安装简单、使用方便，基本上不需要维修、投资少，能够杜绝由于清防蜡对原油及油层的损害和污染等特点，因而在一些油田相继得到推广和应用。我国油田的应用磁处理技术始于20世纪80年代，先后在大庆、辽河、玉门、新疆等油田展开，在原油的防蜡、降粘等方面起到了明显的效果，获得了巨大的经济效益。利用磁场防结蜡是一种比较理想的技术，可以抑制原油中的蜡晶析出。 

目前我国应用的磁防蜡器主要为永磁式和电磁式两类。永磁式磁防蜡器主要有两种类型：一种是内磁式结构；另一种是外磁式结构。采用的磁场是永久磁铁产生的磁场。永磁式防蜡器与电磁式防蜡器相比没有能源消耗，但是经过现场长时间的应用容易出现老化、退磁等不可避免的现象，并且这种防蜡器一旦设计好，其磁场的强度和位型的分布就固定了，在遇到不同性质的原油时不能进行调整，只能换一种防蜡器。电磁式防蜡器主要有变频、高频二种类型，这种电防蜡器可以通过改变其输入信号的幅度、频率等各种可变量来针对不同性质的原油，将会从根本上弥补永磁式防蜡器的缺点。但这种防蜡器使用固定的电压，因此在工作的时候，随着频率的变化，电流也会发生变化。当频率增大到20KHz-30KHz的时候，电流急剧降低，只有几十个毫安，而电磁场的能量与电流密切相关，此时电流微弱，所产生的电磁场同样很微弱，无法起到防蜡的效果。 

发明内容

为了改变这一缺陷，本发明选择了“变电压----定电流”的工作模式，即在工作过程中，随着频率的变化，依据反馈的电流对电压进行调节，使电流始终维持在一个预定的范围内，增强防蜡的效果，提高对不同原油的适应性。 

此处内容与权利要求书相同，暂略。 

这个技术方案的有益效果： 

本发明电磁防蜡器改善了石油流动性，延长清蜡周期。安装简单，使用方便，能耗低，增加产量，降低费用，效果明显。

本发明电磁防蜡器采用双股高强度耐热电缆线绕制，解决了热核集中问题和阻抗匹配问题。 

为了适应电磁防蜡器的工作环境，辅机有保护的PVC外壳，使得对电缆线圈起到保护作用。 

溶蜡量可以提高数倍。 

作用距离长约2000米。 

电磁防蜡器可使一些高含蜡，以往不能施行间抽油井，实行间抽制度，这样既保证了正常生产，又可以降低能耗，减少设备磨损。 

电磁防蜡器没有副作用，无污染。 

电磁防蜡器适用于油田各种含蜡和含水不同油井，使用寿命长、节能降耗、回报周期短。 

 附图说明 

图1是电磁防蜡器结构示意图

图2是电磁防蜡器工作原理图

图3是电磁防蜡器输出控制电路图

具体实施方式：

  实施例1 

1.  双电源设计（微处理器电源电压5v，负载电压随工作频率在变化），详见图三.

2. 负载线圈中的电流在工作20KHz-30KHz的时候输出的电流峰峰值达到10A。

3. 为了提高防蜡器工作效率采用多模块设计和安装 

本发明是以MCU为核心的部件，产生频率可以改变的方波信号，然后将方波信号经高压侧悬浮驱动 IRZI10(自带光祸隔离和电磁隔离)输出到H桥驱动电路，经驱动电路后输出较大电流的可变频的方波信号送到线圈。

电源1是MCU的供电电源，同时给附属的各器件供电； 

电源2是给H桥驱动电路供电，以提高方波的电压和电流，扩大输出功率；扫描的频率点及相关的数据存入存储器，供开机后MCU调用，以便产生相应频率的方波信号；

键盘和显示作为人机交互的接口，用于设置登陆密码，工作电压，工作电流，以及工作频率等工作参数；

U、I电压电流采样是用于调节驱动电路的电源电压电流的反馈通道；通过MCU控制数字电位器的数值，进而改变电源2的电路参数，从而调节电源的电压和电流，然后就可以改变输出方波的幅值，达到输出功率的可调。

实施例2 

电磁防蜡器，其组成包括主机部分1和辅机部分2，所述的电磁防蜡器，辅机由PPR或铁基管子9的中间外部绕制1.5mm²~3.5mm²的双芯电缆线10、两端接至接线端子5或航空插头，接线端子固定在保护壳7上面，两端焊接有铁基或PPR法兰6，可以通过法兰上螺丝11和油管上的法兰相连接。

实施例3 

上述电磁防蜡器，主机1由显示屏2，所述显示屏2上有电源开关，键盘、工作状态指示灯、显示屏组成，通过航空插座4和辅机航空插座5相连，连至电缆12；主机和电源13相连。 

Claims (8)

1.一种电磁防蜡器，其特征在于：其组成包括主机和辅机两部分。

2.辅机是电磁转换装置，是PPR或铁基管上绕一定圈数的电缆线，外面有PVC防护套，两端具有固定法兰，接线端接在侧面，通过电缆线接置主机箱，主机箱有显示屏，机箱外接电源组成。

3.根据权利要求1所述的电磁防蜡器，其特征在于：电磁防蜡器主机上有电源开关、工作状态指示灯，机箱内的接线端子分别接输入电源和输出信号和反馈信号。

4.根据权利要求1和权利要求2所述的电磁防蜡器，其特征在于：输出信号为变频信号，频率范围在500HZ～30KHZ可调，输出电流强度在频率范围内是峰峰值为恒定值。

5.根据权利要求1所述的电磁防蜡器，其特征在于：辅机为双芯电缆线或单芯电缆线30～150圈绕制在PPR管或铁基管上，接到航空插头上面。

6.根据权利要求1所述的电磁防蜡器，其特征在于：主机和辅机通过电缆线相连，两边为接线端子或航空插头。

7.根据权利要求3所述的电磁防蜡器，其特征在于：整体设计为嵌入式设计，包含软件和硬件。

8.根据权利要求1、权利要求2和权利要求3所述的电磁防蜡器，其特征在于：输出频率扫描范围可以设定为0.1秒～2秒。

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