RU2109927C1 - Устройство для управления электронагревом нефтескважин - Google Patents
Устройство для управления электронагревом нефтескважин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2109927C1 RU2109927C1 RU96106646A RU96106646A RU2109927C1 RU 2109927 C1 RU2109927 C1 RU 2109927C1 RU 96106646 A RU96106646 A RU 96106646A RU 96106646 A RU96106646 A RU 96106646A RU 2109927 C1 RU2109927 C1 RU 2109927C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- converter
- input
- current
- sensor
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли и может найти применение при очистке эксплуатационных колонн нефтескважин от парафиновых и других отложений. Для повышения надежности установки электронагрева при очистке нефтескважины от парафина производят диагностирование и исключение аномальных режимов снижения сопротивления цепи нефтескважины, либо обрыв указанной цепи. В устройство вводят узел диагностирования и выделения аномальных режимов при нагреве, содержащий выпрямители, датчик выделения модуля выходного напряжения, компараторы и фильтр, соединенные между собой и подключенные к блоку защиты, датчику и задатчику тока, а также к выходу преобразователя. 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности, а именно, к средам очистки эксплуатационных колонн скважин от парафиновых и др. отложений.
Известны устройства электронагрева нефтескважин для очистки их от парафина [1] . В них к электрической цепи, образованной нефтеоткачивающей насоснокомпрессорной трубой (НКТ), погружным контактом и обсадной колонной, подводится напряжение от согласующего трансформатора. За счет протекания тока по указанной цепи происходит разогрев НКТ и расплавление отлагающегося в ней парафина с последующим его выбросом с откачиваемой нефтью при помощи насоса станка нефтекачалки. Основными элементами такой установки является вышеуказанная электрическая цепь и силовой трансформатор. Величина тока в цепи определяется ее импедансом и величиной вторичного напряжения трансформатора, которое в [1] регулируется отводами вторичной обмотки.
Наиболее близким по технической сущности взятым за прототип является установка, выполненная на основе тиристорного преобразователя [2]. Установка содержит тиристорный преобразователь (ТП), который по входу через датчик ДТ тока и силовой трансформатор ТР подключен к трехфазной питающей сети, а по выходу - к нагрузке, образованной электрической цепью "НКТ - погружной контакт - обсадная колонна" нефтескважины. Преобразователь управляется системой управления СУ, подключенной к регулятору тока РТ, соединенному с задатчиком ЗТ тока, подключенному к генератору частоты f. К системе СУ подключен блок защиты УЗ, контролирующий аварийные режимы в установке, задатчиком ЗТ задается величина переменного тока установки. Особенностью установки является возможность плавной регулировки тока нагрев скважины, повышение надежности за счет придания свойств источника тока силовой установке и независимости величины тока от сопротивления электрической цепи нефтескважины, введение специфических защит.
Недостатком прототипа является отсутствие функционального узла, выявляющего аномальное состояние электрической цепи нефтескважины на участке "НКТ - погружной контакт - обсадная колонна". При этом аномальными состояниями будем считать:
1. Снижение сопротивления цепи за счет возможных перемыканий между НКТ и обсадной колонной в местах выше расположения погружного контакта. Это возможно, например, при неисправностях изоляторов, размещенных на НКТ;
2. Увеличение сопротивления цепи за счет ее обрыва, например, вследствие обрыва кабеля или вместе установки погружного контакта.
1. Снижение сопротивления цепи за счет возможных перемыканий между НКТ и обсадной колонной в местах выше расположения погружного контакта. Это возможно, например, при неисправностях изоляторов, размещенных на НКТ;
2. Увеличение сопротивления цепи за счет ее обрыва, например, вследствие обрыва кабеля или вместе установки погружного контакта.
Указанные режимы приводят к резкому снижению эффективности нагрева и очистки нефти от парафина.
Технический результат заявляемого решения - повышение надежности установки электронагрева при очистке нефтескважины от парафина.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для управления электронагревом нефтескважин, содержащем тиристорный преобразователь, силовой вход которого подключен через датчик тока к сетевому трансформатору, а силовой выход - к электрической цепи нагрузки, образованной насосно-компрессорной трубой, погружным контактом и обсадной колонной; управляющие цепи тиристоров преобразователя соединены с выходом системы импульсно-фазового управления, а ее вход соединен с выходом регулятора тока, вход которого подключен к задатчику тока, соединенному с генератором задающего напряжения, и блок защиты, подключенный к системе импульсно-фазового управления, введены два выпрямителя, датчик модуля выходного напряжения преобразователя, фильтр и два компаратора, при этом вход первого выпрямителя соединен с задатчиком тока, а его выход - с входом фильтра, выход которого подключен к первым входам обоих компараторов, второй вход первого компаратора через второй выпрямитель подключен к выходу датчика тока, а второй вход второго компаратора через датчик модуля выходного напряжения преобразователя подключен к выходу преобразователя, выходы обоих компараторов соединены с соответствующими входами блока защиты.
Сущность изобретения заключается в том, что повышение надежности установки электронагрева нефтескважины достигается за счет диагносцирования и исключения аномальных режимов снижения сопротивления цепи нефтескважины либо обрыва указанной цепи. Снижение сопротивления цепи и ее обрыв негативно сказывается на процесс нагрева НКТ и очистке ее от парафина, так как в первом случае сокращается зона и эффективность нагрева (за счет возникновения токопроводящих перемычек в зоне выше погружного контакта), а во втором случае полностью исчезает ток в цепи "НКТ - погружной контакт - обсадная колонна" и прекращается электронагрев в целом.
Диагносцирование и исключение указанных аномальных режимов осуществляется за счет введения узла диагносцирования и выделения аномальных режимов при нагреве, содержащего выпрямители, датчик выделения модуля выходного напряжения, компараторы и фильтр, вышеуказанным образом соединенные между собой и подключенные к блоку защиты, датчику и задатчику тока, а также к выходу преобразователя.
На фиг. 1 приведена схема заявляемого устройства, где приняты следующие обозначения: 1 - тиристорный преобразователь; 2 - датчик тока, содержащий трансформаторы тока, выпрямитель и в реверсивных преобразователях - переключатель, обеспечивающий соответствие тока датчика по форме и величине току преобразователя; 3 - силовой трансформатор; 4 - нагрузка преобразователя в виде электрической цепи нефтескважины, образованной насоснокомпрессорной трубой (НКТ), погружным контактом и обсадной колонной; 5 - система импульсно-фазового управления (СИФУ) тиристорами; 6 - регулятор тока; 7 - задатчик тока; 8 - генератор задающего сигнала; 9, 11 - выпрямители (или устройства выделения модуля) сигналов; 10 - фильтр; 12 - датчик модуля выходного напряжения преобразователя; 13, 14 - компаратор; 15 - узел диагностирования и исключения аномальных режимов при нагреве; 16 - блок защиты;
iз - задающий ток нагрузки сигнал; iос - сигнал обратной связи по току; id, Ud - сигналы на выходах выпрямителей по току и напряжению; Uс - напряжение сети; to - сигнал, пропорциональный температуре среды.
iз - задающий ток нагрузки сигнал; iос - сигнал обратной связи по току; id, Ud - сигналы на выходах выпрямителей по току и напряжению; Uс - напряжение сети; to - сигнал, пропорциональный температуре среды.
Устройство работает следующим образом.
Задатчиком 7 задается величина тока нагрева нефтескважины: на выходе преобразователя 1 под действием сигналов iз и iос устанавливается определенная величина тока нагрузки аналогично тому, как это имеет место в прототипе [2].
При возникновении аномальных режимов блок (узел) 15 выделяет их и выдает отключающие сигналы в блок защиты 16. В результате этого запирается преобразователь 1.
Аномальный режим 1. Характеризуется перемыканием цепи внутри скважины и снижением сопротивления цепи "НКТ - погружной контакт-обсадной колонна". Перемыкание происходит в зоне, расположенной выше погружного контакта, что сокращает длину электрической цепи и эффективность нагрева и очистки НКТ от отложений парафина. Учитывая то, что система регулирования поддерживает заданный ток в цепи и преобразователь 1 является источником тока, при указанном снижении сопротивления величина тока не изменится, но изменится величина выходного напряжения преобразователя. В результате сигнал на выходе 12 уменьшится, что приведет к срабатыванию компаратора 14, воздействию на блок защиты 16 и запиранию преобразователя с включением соответствующей сигнализации.
При этом задающий сигнал на входе (14) образуется выпрямлением узлом (9) сигнала с выхода (7) и его фильтрации при помощи фильтра 10.
Аномальный режим 2. Характеризуется исчезновением указанной электрической цепи по причине обрыва погружного контакта или кабеля. Признаком данного режима является исчезновение тока, т.е. iос = 0. В результате срабатывает компаратор 13 и выдает сигнал на блок защиты 16 с отключением преобразователя 1 и включением соответствующей сигнализации.
Подключение выпрямителя 9 к движку потенциометра (7) обеспечивает функционирование устройства в широких пределах регулировки тока преобразователя 1.
Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с прототипом является повышение надежности установки управления электронагревом нефтескважины. В результате чего возможно своевременно выявить аномальные режимы и, кроме вышеуказанного, также сэкономить электроэнергию, которая в случае перемыканий в скважине будет не эффективно использоваться.
Указанный эффект достигается за счет ведения дополнительных элементов с соответствующим их соединением, образующих блок выделения аномальных режимов.
Изготовлен макетный образец устройства для управления электронагревом нефтескважины и проведены испытания в АО "Татнефть", которые подтвердили положительный результат.
Источники информации:
1. Stop Paraftin Build-up end Realize Yaur well's Full Potential ... [Production Technologies International, Houston, Texas 77060 (713) 820-5700] .
1. Stop Paraftin Build-up end Realize Yaur well's Full Potential ... [Production Technologies International, Houston, Texas 77060 (713) 820-5700] .
2. В.Я. Чаронов, М.Н. Музагитов, А.Г. Иванов, В.В. Горчаков, В.Л. Арзамасов, В.В. Михайлов. Проблема электронагрева нефтескважин при очистке их от отложений парафина. Ж. "Электротехника". N 12, 1995 г.
Claims (1)
- Устройство для управления электронагревом нефтескважин, содержащее тиристорный преобразователь, силовой вход которого подключен через датчик тока к сетевому трансформатору, а силовой выход - к электрической цепи нагрузки, образованной насосно-компрессорной трубой, погружным контактом и обсадной колонной, управляющие цепи тиристоров преобразователя соединены с выходом системы импульсно-фазового управления, а ее вход соединен с выходом регулятора тока, вход которого подключен к задатчику тока, соединенному с генератором задающего напряжения, и блок защиты, подключенный к системе импульсно-фазового управления, отличающееся тем, что в него введены два выпрямителя, датчик модуля выходного напряжения преобразователя, фильтр и два компаратора, при этом вход первого выпрямителя соединен с задатчиком тока, а его выход - с входом фильтра, выход которого подключен к первым входам обоих компараторов; второй вход первого компаратора через второй выпрямитель подключен к выходу датчика тока, а второй вход второго компаратора через датчик модуля выходного напряжения преобразователя подключен к выходу преобразователя, выходы обеих компараторов соединены с соответствующими входами блока защиты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96106646A RU2109927C1 (ru) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | Устройство для управления электронагревом нефтескважин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96106646A RU2109927C1 (ru) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | Устройство для управления электронагревом нефтескважин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2109927C1 true RU2109927C1 (ru) | 1998-04-27 |
RU96106646A RU96106646A (ru) | 1998-07-20 |
Family
ID=20178984
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96106646A RU2109927C1 (ru) | 1996-04-08 | 1996-04-08 | Устройство для управления электронагревом нефтескважин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2109927C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569102C1 (ru) * | 2014-08-12 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр "Энергодиагностика" | Способ ликвидации отложений и предотвращения их образования в нефтяной скважине и устройство для его реализации |
RU2753327C2 (ru) * | 2018-04-19 | 2021-08-13 | Ахметсалим Сабирович Галеев | Способ и устройство определения нижнего обрыва/отворота штанг на скважинах, оборудованных ушгн |
-
1996
- 1996-04-08 RU RU96106646A patent/RU2109927C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Stop Paraftin Build-up end Realize Your well's Full Potential... [Production Technologies International, Houston, Texas 11060(716)820-5700]. Чаронов В.Я. и др. Проблема электронагрева нефтескважин при очистке их от отложений парафина. - Электротехника, N 12, 1995. * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569102C1 (ru) * | 2014-08-12 | 2015-11-20 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-инженерный центр "Энергодиагностика" | Способ ликвидации отложений и предотвращения их образования в нефтяной скважине и устройство для его реализации |
RU2753327C2 (ru) * | 2018-04-19 | 2021-08-13 | Ахметсалим Сабирович Галеев | Способ и устройство определения нижнего обрыва/отворота штанг на скважинах, оборудованных ушгн |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5099918A (en) | Power sources for downhole electrical heating | |
US4207498A (en) | System for energizing and dimming gas discharge lamps | |
US6112808A (en) | Method and apparatus for subterranean thermal conditioning | |
US6315523B1 (en) | Electrically isolated pump-off controller | |
RU2539046C2 (ru) | Подводный инвертор с питанием на постоянном токе | |
EP0387846A1 (en) | Power sources for downhole electrical heating | |
US7576447B2 (en) | Control and supply system | |
RU2109927C1 (ru) | Устройство для управления электронагревом нефтескважин | |
US20160215769A1 (en) | Systems and Methods for Providing Power to Well Equipment | |
US5135725A (en) | Ozone generator equipment and methods | |
CN2563836Y (zh) | 放电电压可调式电脉冲解堵装置 | |
RU2103557C1 (ru) | Скважинная насосная установка для добычи нефти | |
CN1008694B (zh) | 火花频率自控高压硅整流设备 | |
CN112728273A (zh) | 一种变频管道内穿加热装置 | |
RU2117135C1 (ru) | Устройство для электронагрева нефтескважины и очистки ее от парафина | |
CN2276556Y (zh) | 油井加热器 | |
CN111181402A (zh) | 一种用于井下石油管道的防垢电源设备 | |
KR0143516B1 (ko) | 네온 및 아르곤관용 절전형 스위칭모드 전원장치 | |
RU2183254C2 (ru) | Устройство автоматического управления электронагревательной установкой | |
SU938348A1 (ru) | Устройство дл защиты трехфазного электродвигател от работы в аварийных режимах | |
CN103166555A (zh) | 矿用隔爆气动式交流发电系统 | |
CN214699730U (zh) | 一种变频管道内穿加热装置 | |
WO1998058156A1 (en) | Method and apparatus for subterranean magnetic induction heating | |
RU2690529C1 (ru) | Способ и устройство электроснабжения электродвигателя погружного насоса | |
SU582596A1 (ru) | Система пр мого электроподогрева магистальных трубопроводов |