CN2713131Y

CN2713131Y - 电磁防蜡器

Info

Publication number: CN2713131Y
Application number: CN 200420063010
Authority: CN
Inventors: 任晓东
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-06-29
Filing date: 2004-06-29
Publication date: 2005-07-27
Anticipated expiration: 2014-06-29

Abstract

电磁防蜡器。在原油生产过程中的清防蜡一直是困扰油田正常生产的技术难题，通常采用机械清蜡、热洗清蜡、化学清防蜡和磁防蜡技术，但均存在作业频繁、费用大、影响产量和有污染等缺陷。电磁防蜡器，其组成包括：电磁转换装置1和电源装置2，电磁转换装置1中的线管11的外表面包有绝缘布12，线管11的两端固定有法兰13，绝缘布12的外表面缠绕有线圈14，线圈14装在外壳体15内，外壳体15与所述的线管11之间灌有灌封材料16，线圈14的端头通过电缆线17与电源装置2中的电源面板21上的输出接线端子22连接，所述的电源面板21上的输入接线端子23与电源电缆24相连接。本产品用于采油机井上。

Description

电磁防蜡器

技术领域：本实用新型涉及一种采油生产中的采油机井用的电磁防蜡器。

背景技术：在油田采油生产过程中习惯上将石油称为原油，而采油生产过程中油井正常作业时极易结蜡，因而原油在生产过程中的清防蜡一直是困扰油田正常生产的技术难题，通常采用机械清蜡、热洗清蜡、化学清防蜡和磁防蜡技术等几种方式，但均存在作业频繁、费用大、有污染等问题。目前广泛采用的清防蜡措施是向油套环空中加入化学清防蜡剂，辅助热洗，加药周期一般为2～15天，需配专人和专用设备，并且存在工作量大，雨天由于道路原因不能按周期加药，抽油机的载荷和载荷比不恒定，在加药周期内有规律变化，同时热洗清蜡污染地层，严重时产量将会下降30％以上。原油的磁化效应现象不断地被人们发现和利用，八十年代，磁防蜡技术在我国各油田已得到了广泛的应用，在一定时间内取得了良好的工艺效果，由于当时采用的磁技术为永磁材料，经过一段时间使用后，永磁材料磁性减弱或粉化，防蜡效果消失，又因其安装在井下，所以安装、更换较困难，费用也较高，使永磁材料制成的防蜡器的应用推广受到了极大的限制。随着电子技术的发展，人们以电磁理论为基础，研制出用电磁铁来代替永久性磁铁，虽解决了永磁材料的磁性减弱问题，但无论是永磁式还是电磁铁式其安装方式基本相同，所以安装维护更换等极不方便，费用也较高，其结构有内磁式和外磁式两种形式，内磁式结构的磁处理装置由于受空间限制，能容纳的磁体少，组装不方便，易受腐蚀；外磁式依靠管道的导磁性形成磁力线回路，由于磁力线短路，能穿透管壁的磁场强度剩余磁力线少，因而在管道中间几乎没有磁场强度，只有紧贴管道内壁上有磁力线分布，所以一般用于管道和设备防垢。国外已有电磁式防蜡器，一般为低频交流或直流电方式，但存在设备成本高，配件供应不及时等问题，因而没有大量使用。

发明内容：本实用新型的目的是提供一种结构简单，安装便捷，无污染，便于清洗，用脉冲直流供电，利用电磁场进行防蜡的电磁防蜡器。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

电磁防蜡器，其组成包括：电磁转换装置和电源装置，所述的电磁转换装置中的线管的外表面包有一层绝缘布，所述的线管的两端固定有法兰，所述的绝缘布的外表面缠绕有线圈，所述的线圈装在外壳内，所述的外壳与所述的线管间灌有灌封材料，所述的线圈的端头通过电缆线与所述的电源装置中的电源面板上的输出接线端子连接，所述的电源面板上的输入接线端子与电源电缆相连接。

上述的电磁防蜡器，所述的电源面板的上端装有电流表，所述的电源面板的中部装有电源开关、电流给定电位器和故障指示灯，所述的电源面板上装有保险，所述的电源面板的下端分别装有所述的输出接线端子和输入接线端子。

上述的电磁防蜡器，所述的电源电缆与短路保护电路相连接，所述的短路保护电路与可控整流模块相连接，所述的可控整流模块与电流指示电路相连接，所述的电流指示电路与电流取样电路相连接，所述的电流取样电路分别与电感线圈和电流反馈电路相连接，所述的电感线圈与温度取样电路相连接，所述的电流反馈电路及所述的控制电路分别与触发电路相连接，所述的触发电路与可控整流模块相连接，所述的控制电路又与故障指示电路及电流给定电路相连接。

这个技术方案有以下有益效果：

1.本实用新型的电磁防蜡器，是利用电磁场进行防蜡的装置，流体中不存在线圈、探头、磁网等器件，对流体的流动不存在障碍，其结构简单，工作可靠，便于安装，并且无复杂的电子路线，流体流经的管道，其口径不变、固定，便于清洗、耐用，无运动部件，采用脉冲直流供电，解决了过去流体处理装置由于污染、操作部件的损坏、防护失效等出现的一系列问题。

2.采用该电磁防蜡器可降低劳动强度，无污染，防蜡的有效期长，并且不用加药，延长热洗周期，不用人工维护，抽油机井可不因为蜡卡而影响正常生产，并且能够改进油田目前的抽油机井防蜡技术，在全国各油田都有广泛的应用意义。

3.本产品的电磁转换装置由D50不锈钢管，两端配以相应法兰焊接而成，在不锈钢管外面包一层1.4～0.5mm厚的导热绝缘布，可使线圈与管壁的电气绝缘，并利用导热性帮助线圈通过管壁散热，使部分由电感线圈产生的热量通过钢管内的流体带走。

4.本产品的电路部分有220V交流电经开关和保险进入控制板作为电源产生同步信号，同时进入单相可控整流模块，单相可控整流模块将220V交流电变为脉动直流电，通过电流指示部分相应电流表，可显示出其电流大小，并通过电流取样电路中分流器进行电流取样，取样信号经电流反馈电路到触发电路进行恒流控制，电流给定电路通过给定不同电压值进行电流给定到控制电路，再通过控制电路控制触发电路输出脉冲移相，改变单相半控整流桥导通角度，从而改变输出电流大小，温度取样电路通过对温度取样和温度反馈，电路将温度信号变为电压信号反馈到控制电路，当温度异常时通过控制电路驱动故障指示灯，显示出故障状态，并封锁触发电路，使可控硅关断起到保护的作用。

5.本产品的单相可控整流电路部分主要由单片集成触发电路TCA785组成，14脚15脚输出两路脉冲经三极管N1、N2放大后在经脉冲变压器T1、T3耦合，经二极管D6、D12整形后作为单相半控桥触发信号，通过移相实现内部可控硅导通角的改变，随着可控角的改变既可改变输出电压的平均值，加到电磁转换部分的电压变化，表现为电流的变化，在电磁变化部分的电感线圈的电感量等参数为某一值时，通过电感线圈的电流变化正好在一个周期内，当脉冲的电压加到电感线圈上时，电流由零到最大，当电压降到零时电流逐渐减小，当减小到基本为零时，下一个脉冲电压又加到电感线圈上，电流又由最小值增加，如此循环由脉动的电压产生脉动的电流，这种脉动的电流流过电感线圈，从而形成脉动的磁场。

6.本产品由于电磁感应力的作用，使石蜡分子电中性化，失去脱离溶液而附着到油管壁上，如果在油井井口附近装上该装置，油流极化会对来自井底的液体有一反作用力，其原因是它对碳钢管有强大的电磁感应力，可使碳钢管中的分子像油一样重新排齐，在油管长度方向上形成一个分子链，使石蜡分子悬浮在溶液之中，电磁感应力不会被局限在线圈长度范围内，它通过极化而产生的作用可在磁力线方向上无限延伸，从而达到防蜡的目的。

7.本产品在整个电磁转换装置的外表面作喷漆处理，以增加防腐性和美观性。

附图说明：附图1是本产品的结构示意图。

附图2是本产品的电磁转换装置的剖面结构示意图。

附图3是本产品的电路部分原理框图。

附图4是本产品的电路图。

具体实施方式：

实施例1：

电磁防蜡器，其组成包括：电磁转换装置1和电源装置2，所述的电磁转换装置1中的线管11的外表面包有一层绝缘布12，所述的线管11的两端固定有法兰13，所述的绝缘布12的外表面缠绕有线圈14，所述的线圈14装在外壳体15内，所述的外壳体15与所述的线管11之间灌有灌封材料16，所述的线圈14的端头通过电缆线17与所述的电源装置2中的电源面板21上的输出接线端子22连接，所述的电源面板21上的输入接线端子23与电源电缆24相连接。

实施例2：

上述的电磁防蜡器，所述的电源面板21的上端装有电流表25，所述的电源面板21的中部装有电源开关26、电流给定电位器27和故障指示灯28，所述的电源开关26的下面具有保险29，所述的电源面板21的下端分别装有所述的输出接线端子22和输入接线端子23。

实施例3：

上述的电磁防蜡器，所述的电源电缆24与短路保护电路3相连接，所述的短路保护电路3与可控整流模块4相连接，所述的可控整流模块4与电流指示电路5相连接，所述的电流指示电路5与电流取样电路6相连接，所述的电流取样电路6分别与电感线圈7和电流反馈电路8相连接，所述的电感线圈7与温度取样电路9相连接，所述的温度取样电路9与温度反馈电路10相连接，所述的温度反馈电路10与控制电路31相连接，所述的电流反馈电路8及所述的控制电路31分别与触发电路32相连接，所述的触发电路32与所述的可控整流模块4相连接，所述的控制电路31又与故障指示电路33及电流给定电路34相连接。

实施例4：

上述的电磁防蜡器，所述的电磁转换装置1是由D50不锈钢管11，两端配以相应法兰13焊接而成，在不锈钢管11外表面包一层1.4～0.5mm厚的导热绝缘布12，在所述的导热绝缘布12外面的一端距所述的法兰13约10cm处开始用直径为0.1的圆铜漆包线按固定方向密绕至管的另一端距法兰约10cm处，按同方向往返绕6～7层，使线圈14电阻约16欧姆，电感量约为100毫亨后留出两个线头于同一端，并在电感线圈14的两端出线头约20mm长做脱漆处理后接于接线端子上，接线端子是在防爆接线盒内，固定于外壳上的，通过连接电缆17与电源装置2相连，当绕弯每层后就在端头处绕一层绝缘胶布以增加线圈的牢固性和绝缘性能，最后用铝板做成的圆形外壳和两个半圆形端面组成的内孔外壳15加到线圈14外部，用胶固定于管子上，在外壳15和管子11间形成一个空腔，在空腔内灌以导热绝缘的灌封胶16，待胶完全固化后，在整个电磁转换装置1的外表面作喷漆处理。

实施例5：

上述的电磁防蜡器，其电路的工作过程是：由220V交流电经短路保护3进入电源变压器降压隔离变为交流低压15V*2，全桥整流电路37将交流变为脉动直流，经滤波电容35滤波后成为平滑的直流电，其中一路正电压经三端稳压器36稳压后成为+15V稳压电源，其中一路负电压经三端稳压器38稳压后成为-15V稳压电源，±15V又经滤波电路39再次滤波后变为稳定的±15V电源为其它电路供电，电流取样电路6取得微弱电流信号经过放大电路40放大后与给定电路41和比较电路42形成电流闭环信号，输出进入单片集成触发电路32构成电流闭环，当电磁转换部分因故障或其它非正常原因温度过高时由温度取样和反馈电路8输出封锁信号进入单片集成触发电路的封锁端锁住其输出的触发信号，使得电单半控整流电路43截止既无输出，从而起到保护作用，同时故障指示灯亮，正常工作时单片集成触发电路输出的两路脉冲经放大电路44放大后再经脉冲变压器45隔离，整形电路46整形后驱动单相半控整流电路43将220V交流电变为电流恒定不变的直流电，吸取电路47对单相半控桥整流电路46起到保护作用，输出的直流电经电流取样电路6取样取得电流信号进入电流闭环电路后给电磁转换部分1供电，使其形成变化的磁场作用于流体，起到防蜡的目的。

Claims

1.一种电磁防蜡器，其组成包括：电磁转换装置和电源装置，其特征是：所述的电磁转换装置中的线管的外表面包有绝缘布，所述的线管的两端固定有法兰，所述的绝缘布的外表面缠绕有线圈，所述的线圈装在外壳内，所述的外壳与所述的线管间灌有灌封材料，所述的线圈的端头通过电缆线与所述的电源装置中的电源面板上的输出接线端子连接，所述的电源面板上的输入接线端子与电源电缆相连接。

2.根据权利要求1所述的电磁防蜡器，其特征是：所述的电源面板的上端装有电流表，所述的电源面板的中部装有电源开关、电流给定电位器和故障指示灯，所述的电源面板上装有保险，所述的电源面板的下端分别装有所述的输出接线端子和输入接线端子。

3.根据权利要求1或2所述的电磁防蜡器，其特征是：所述的电源电缆与短路保护电路相连接，所述的短路保护电路与可控整流模块相连接，所述的可控整流模块与电流指示电路相连接，所述的电流指示电路与电流取样电路相连接，所述的电流取样电路分别与电感线圈和电流反馈电路相连接，所述的电感线圈与温度取样电路相连接，所述的电流反馈电路及所述的控制电路分别与触发电路相连接，所述的触发电路与可控整流模块相连接，所述的控制电路又与故障指示电路及电流给定电路相连接。