RU2514332C2 - Method of electric heating of oil well at oil production complex and device to this end - Google Patents

Method of electric heating of oil well at oil production complex and device to this end Download PDF

Info

Publication number
RU2514332C2
RU2514332C2 RU2012126335/03A RU2012126335A RU2514332C2 RU 2514332 C2 RU2514332 C2 RU 2514332C2 RU 2012126335/03 A RU2012126335/03 A RU 2012126335/03A RU 2012126335 A RU2012126335 A RU 2012126335A RU 2514332 C2 RU2514332 C2 RU 2514332C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oil
electric
input
oil well
output
Prior art date
Application number
RU2012126335/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012126335A (en
Inventor
Александр Григорьевич Иванов
Владислав Леонидович Арзамасов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" filed Critical Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством"
Priority to RU2012126335/03A priority Critical patent/RU2514332C2/en
Publication of RU2012126335A publication Critical patent/RU2012126335A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2514332C2 publication Critical patent/RU2514332C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Positive-Displacement Pumps (AREA)
  • Compressor (AREA)

Abstract

FIELD: oil-and-gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to electrical processes in oil-and-gas production and can be used for removal of waxy and other sediments from oil strings and wells. Proposed method consists in using the electric circuit for heating purposes. Note here that said electric circuit if composed by flow strings, borehole contact, casing and insulating components. Electric circuit input terminals are connected with controlled power supply composed by semiconductor converter, interconnected control system and current regulator and connected with semiconductor converter current pickup connected to supply circuit. Additionally, pump motor load transducer is introduced in said circuit while relay element with hysteresis characteristic is added in controlled power supply and connected to current regulator input and, by its output, to added pump motor current pickup. Said controlled power supply is connected to output terminals of heating electric circuit. Note here that controlled electric power source is switched on at load at oil pump motor increase above preset magnitude, for example, rated load and switched off at appropriate decrease. For this, "input-output" hysteresis characteristic is created at controlled power source.
EFFECT: higher quality of removal of waxy sediments, lower oil thickness.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехнологии в нефтедобывающей промышленности, может быть использовано для очистки эксплуатационных колонн, скважин от парафиновых и других отложений.The invention relates to the field of electrical technology in the oil industry, can be used to clean production casing, wells from paraffin and other deposits.

Нефтедобывающий комплекс содержит нефтескважину, нефтеоткачивающий насос, кинематическую систему, конструктивно связывающую скважину, насос и электродвигатель насоса в функциональный комплекс по добыче нефти.An oil production complex contains an oil well, an oil pump, a kinematic system that structurally connects a well, a pump and a pump motor to a functional oil production complex.

Известен способ электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса (Ковригин Л.А., Макиенко Г.П., Акмалов И.М. Нагревательные кабели и управление температурным полем нефтяных скважин // Инженер. 2004. №3. С.18-20), включающий нагрев колонны насосно-компрессорных труб (далее - НКТ) до определенной температуры с помощью специального электронагревательного кабеля, по которому пропускают электрический ток, далее происходит расплавление осаждающегося на стенках труб НКТ парафина.A known method of electric heating of an oil well in an oil production complex (Kovrigin L.A., Makienko G.P., Akmalov I.M. Heating cables and temperature control of oil wells // Engineer. 2004. No. 3. P.18-20), including heating tubing string (hereinafter - tubing) to a certain temperature using a special electric heating cable through which electric current is passed, then the paraffin deposited on the walls of the tubing pipes is melted.

Но при этом способе уменьшается реальное сечение НКТ, снижается дебит скважины и увеличиваются затраты электроэнергии при откачке нефти из нефтескважины.But with this method, the real section of the tubing is reduced, the well flow rate is reduced, and the cost of electricity increases when pumping oil from the oil well.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

1) высокие затраты на нагревательный кабель и вспомогательные устройства;1) high costs for heating cable and auxiliary devices;

2) ограниченный срок службы изоляции кабеля в агрессивной среде межтрубного пространства нефтескважины при достаточно высокой температуре;2) the limited life of the cable insulation in the aggressive environment of the annular space of the oil well at a sufficiently high temperature;

3) определенные трудности с совмещением рабочего цикла откачки нефти из скважины и погружением в нее кабеля;3) certain difficulties in combining the working cycle of pumping oil from the well and immersing the cable into it;

4) неравномерность нагрева колонны НКТ из-за различной степени «прилегания» кабеля к ее боковой поверхности и, как следствие, ухудшение качества очистки;4) uneven heating of the tubing string due to varying degrees of “fit” of the cable to its lateral surface and, as a result, deterioration in the quality of cleaning;

5) приближенная оценка качества очистки по температуре откачиваемой нефти из скважины.5) an approximate assessment of the quality of treatment by the temperature of the pumped oil from the well.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу и устройству для его реализации, взятому за прототип, является способ прямого электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса и устройство для его реализации (Иванов А.Г., Арзамасов В.Л. Применение силовой электроники в установках депарафинизации нефтескважин//Электротехника. 2011. №12. С.42-47).The closest in technical essence to the claimed method and device for its implementation, taken as a prototype, is a method of direct electric heating of an oil well of an oil producing complex and a device for its implementation (Ivanov A.G., Arzamasov V.L. Use of power electronics in oil dewaxing units / / Electrical Engineering. 2011. No. 12. S. 42-47).

Способ заключается в том, что в нефтескважине создают из колонны насосно-компрессорных труб, погружного контакта, обсадной колонны и электроизоляционных компонентов электрическую цепь для электронагрева, к ее выходным зажимам подключают источник электрической мощности.The method consists in creating an electric circuit for electric heating from an oil well string from a tubing string, a submersible contact, a casing string and electrical insulating components, and an electric power source is connected to its output terminals.

Устройство для реализации способа электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса содержит нефтескважину, нефтеоткачивающий насос, подключенный через кинематическую систему к электродвигателю, при этом в нефтескважине электрически соединены между собой колонна насосно-компрессорных труб, погружной электрический контакт и обсадная колонна, которые вместе с электроизоляционными компонентами образуют электрическую цепь для электронагрева, входные зажимы которой соединены с регулируемым источником электрической мощности, состоящим из полупроводникового преобразователя, системы управления и регулятора тока, соединенных между собой и с датчиком тока преобразователя, подключенного к питающей сети, например, через трансформатор.A device for implementing the method of electric heating of an oil well of an oil producing complex comprises an oil well, an oil pump connected through a kinematic system to an electric motor, while in the oil well a tubing string, a submersible electrical contact and a casing string, which together with the electrical insulating components form an electric circuit for electric heating, the input terminals of which are connected to an adjustable source of electric power, consisting of a semiconductor converter, a control system and a current regulator connected to each other and to a current sensor of the converter connected to the mains, for example, through a transformer.

Способ реализуется за счет создания в нефтескважине электрической цепи, состоящей из колонны НКТ, обсадной колонны и погружного электрического контакта, и пропускания по образованной цепи электрического тока от источника электрической мощности с автоматическим контролем расплавления парафиновых отложений в НКТ в функции температуры откачиваемой нефти с помощью датчика температуры, включенного в цепь обратной связи регулятора температуры источника электрической мощности.The method is implemented by creating in the oil well an electric circuit consisting of a tubing string, a casing string and a submersible electrical contact, and passing an electric current from an electric power source along the formed circuit with automatic control of the melting of paraffin deposits in the tubing as a function of the temperature of the pumped oil using a temperature sensor included in the feedback circuit of the temperature controller of the electric power source.

Способ по прототипу функционирует как в автономном режиме, так и совместим с рабочим циклом добычи нефти. За счет нагрева НКТ и расплавления парафина дополнительно осуществляется снижение вязкости нефти, что уменьшает затраты электроэнергии при ее добыче. Расплавление парафина в НКТ осуществляется за счет выделения тепла при нагреве электрическим током созданной электрической цепи. Температура расплавления парафиновых отложений составляет примерно 30-35°С (в зависимости от состава отложений) и контролируется в автоматическом режиме датчиком температуры, обычно расположенным в устье скважины. В качестве источника электрической мощности в прототипе принят тиристорный преобразователь с системой управления, выполненной по системе подчиненного регулирования с внутренним контуром тока электрической цепи скважины и внешним контуром температуры. При достижении заданной температуры нагрева нефти ток в электрическую цепь скважины не поступает.The prototype method operates both offline and is compatible with the oil production duty cycle. Due to heating of the tubing and melting of paraffin, the viscosity of oil is additionally reduced, which reduces the cost of electricity during its production. Melting of paraffin in the tubing is carried out due to heat generation during heating by an electric current of the created electric circuit. The melting temperature of paraffin deposits is approximately 30-35 ° C (depending on the composition of the deposits) and is controlled automatically by a temperature sensor, usually located at the wellhead. A thyristor converter with a control system made according to a slave control system with an internal current loop of the electric circuit of the well and an external temperature loop is adopted as a source of electric power in the prototype. Upon reaching the set temperature of oil heating, current does not flow into the electric circuit of the well.

Недостатками данного способа и устройства для его реализации являются:The disadvantages of this method and device for its implementation are:

1) косвенная, приближенная оценка расплавления парафина и достижения необходимой вязкости нефти, оцениваемая по температуре выходящей из скважины нефти, которая зависит от места расположения датчика температуры, температуры окружающей среды и времени года, а также от состава парафиновых отложений и их температуры плавления в конкретной скважине;1) an indirect, approximate estimate of the melting of paraffin and the achievement of the necessary oil viscosity, estimated by the temperature of the oil leaving the well, which depends on the location of the temperature sensor, ambient temperature and time of year, as well as on the composition of paraffin deposits and their melting temperature in a particular well ;

2) повышенные затраты электроэнергии из-за косвенной оценки результатов очистки скважины и достижения требуемой вязкости нефти по ее температуре.2) increased energy costs due to an indirect assessment of the results of well cleaning and achieving the required oil viscosity by its temperature.

Технический результат заявляемого изобретения - улучшение качества очистки нефтескважины от парафиновых отложений и снижение вязкости нефти при ее откачке из скважины, что приводит к увеличению дебита скважины и снижению затрат электроэнергии при добыче нефти.The technical result of the claimed invention is an improvement in the quality of cleaning an oil well from paraffin deposits and a decrease in the viscosity of oil when it is pumped out of the well, which leads to an increase in the flow rate of the well and a reduction in the cost of electricity during oil production.

Технический результат способа электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса достигается тем, что в нефтескважине создают электрическую цепь для электронагрева, состоящую из колонны насосно-компрессорных труб, погружного контакта, обсадной колонны и электроизоляционных компонентов, подключают регулируемый источник электрической мощности к выходным зажимам образованной электрической цепи для электронагрева, включают регулируемый источник электрической мощности, при возрастании нагрузки на электродвигатель нефтеоткачивающего насоса выше заданного, например, номинального значения и отключают при ее соответствующем снижении, для чего в регулируемом источнике электрической мощности создают, например, гистерезисную характеристику «вход -выход»The technical result of the method of electric heating of an oil well of an oil producing complex is achieved by the fact that in an oil well an electric circuit is created for electric heating, consisting of a tubing string, a submersible contact, a casing string and electrical insulation components, an adjustable source of electrical power is connected to the output terminals of the formed electric circuit for electric heating, include an adjustable source of electric power, with increasing load on the oil pump motor pump is higher than a predetermined, for example, nominal value, and is turned off when it is correspondingly reduced, for which purpose, for example, an input-output hysteretic characteristic is created in an adjustable source of electrical power

Технический результат устройства, реализующего способ электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса, достигается тем, что в устройство, содержащее нефтескважину, нефтеоткачивающий насос, подключенный через кинематическую систему к электродвигателю, при этом в нефтескважине электрически соединены между собой колонна насосно-компрессорных труб, погружной электрический контакт и обсадная колонна, которые вместе с электроизоляционными компонентами образуют электрическую цепь для электронагрева, входные зажимы которой соединены с регулируемым источником электрической мощности, состоящим из полупроводникового преобразователя, системы управления и регулятора тока, соединенных между собой и с датчиком тока полупроводникового преобразователя, подключенного к питающей сети, например, через трансформатор, введен датчик нагрузки электродвигателя насоса, а в регулируемый источник электрической мощности введен релейный элемент с гистерезисной характеристикой, подключенный к входу регулятора тока и входом соединенный с выходом введенного датчика тока электродвигателя насоса.The technical result of the device that implements the method of electric heating of the oil well of the oil production complex is achieved by the fact that the device containing the oil well, the oil pump, connected through a kinematic system to the electric motor, while in the oil well the tubing string, the submersible electrical contact and the casing are electrically connected a column, which together with electrical insulating components form an electric circuit for electric heating, the input terminals of which are inens with an adjustable source of electric power, consisting of a semiconductor converter, a control system and a current regulator connected to each other and with a current sensor of a semiconductor converter connected to the mains, for example, through a transformer, a load sensor of the pump motor is introduced, and a regulated source of electric power a relay element with a hysteresis characteristic is introduced, connected to the input of the current regulator and connected to the output of the input current sensor odvigatelya pump.

Отличительной особенностью заявляемого изобретения является то, что улучшение качества очистки нефтескважины от парафиновых отложений и снижение вязкости нефти при ее откачке из скважины (а следовательно, и увеличение дебита скважины и снижение затрат электроэнергии при добыче нефти) осуществляются за счет подключения источника электрической мощности при увеличении нагрузки на электродвигатель нефтеоткачивающего насоса и отключения источника при ее соответствующем уменьшении, для чего в источнике электрической мощности создают, например, гистерезисную регулировочную характеристику «вход - выход», при этом вход источника электрической мощности подключают к датчику нагрузки электродвигателя насоса.A distinctive feature of the claimed invention is that improving the quality of cleaning an oil well from paraffin deposits and lowering the viscosity of oil when it is pumped out of the well (and, consequently, increasing the flow rate of the well and reducing the cost of electricity during oil production) are carried out by connecting a source of electric power with increasing load to the electric motor of the oil pumping pump and turning off the source with its corresponding decrease, for which they create in the electric power source, n For example, a hysteretic adjustment characteristic “input - output”, while the input of the electric power source is connected to the load sensor of the pump motor.

Для осуществления заявляемого способа возможны различные устройства его реализации, которые могут отличаться тем, что датчик нагрузки электродвигателя насоса выполнен соответственно в виде датчика тока или датчика мощности электродвигателя. Устройства реализации способа могут быть выполнены с системой регулирования (система управления и регулятора тока) аналогового или микропроцессорного типа. На фиг.1 представлена функциональная схема заявляемого способа и устройства его реализации на основе датчика тока электродвигателя насоса, на фиг.2 приведена характеристика релейного элемента (далее - РЭ), где приняты следующие обозначения:For the implementation of the proposed method, various devices for its implementation are possible, which may differ in that the load sensor of the pump motor is made respectively in the form of a current sensor or a motor power sensor. Device for implementing the method can be performed with a control system (control system and current regulator) of analog or microprocessor type. Figure 1 presents the functional diagram of the proposed method and device for its implementation based on the current sensor of the pump motor, figure 2 shows the characteristic of the relay element (hereinafter - RE), where the following notation:

1 - нефтескважина (далее - НС);1 - oil well (hereinafter - NS);

2 - нефтеоткачивающий насос;2 - oil pump;

3 - кинематическая система, например, кривошипно-шатунная система станка-качалки, преобразующая вращательное движение электродвигателя насоса в возвратно-поступательное движение штока насоса 2;3 - kinematic system, for example, the crank system of the pumping unit, converting the rotational movement of the pump motor into the reciprocating movement of the pump rod 2;

4 - электродвигатель нефтеоткачивающего насоса;4 - motor oil pump;

5 - колонна НКТ;5 - tubing string;

6 - погружной электрический контакт;6 - submersible electrical contact;

7 - обсадная колонна;7 - casing string;

8 - электроизоляционные компоненты для предотвращения касания колонны НКТ и обсадной колонны;8 - electrical insulating components to prevent touching the tubing string and casing;

9 - выходные зажимы электрической цепи НС;9 - output terminals of the electrical circuit;

10 - регулируемый источник электрической мощности;10 - an adjustable source of electrical power;

11 - датчик тока (нагрузки) электродвигателя 4;11 - current sensor (load) of the electric motor 4;

12 - полупроводниковый преобразователь (далее - ПП);12 - semiconductor converter (hereinafter - PP);

13 - система управления ПП;13 - software control system;

14 - регулятор тока ПП;14 - current controller PP;

15 - датчик тока ПП;15 - current sensor PP;

16 - сетевой трансформатор;16 - network transformer;

17 - релейный элемент с гистерезисной характеристикой;17 - relay element with a hysteresis characteristic;

U1, U2 - напряжения сетей переменного тока, например, соответственно 6 кВ и 380 В;U 1 , U 2 - voltage of AC networks, for example, 6 kV and 380 V, respectively;

U5 - задающий сигнал для включения источника 10 в автономном режиме (без включения электродвигателя 4);U 5 - the driving signal to turn on the source 10 in stand-alone mode (without turning on the motor 4);

U3, U4 - соответственно напряжения включения и отключения РЭ;U 3 , U 4 - respectively, the voltage on and off RE;

U17 - выходное напряжение РЭ;U 17 - output voltage RE;

U11 - выходное напряжение датчика тока электродвигателя насоса.U 11 is the output voltage of the current sensor of the pump motor.

Устройство для реализации заявляемого способа состоит из нефтескважины 1, нефтеоткачивающего насоса 2, подключенного через кинематическую схему 3 к электродвигателю 4, при этом в нефтескважине 1 электрически соединены между собой колонна НКТ 5, погружной электрический контакт 6 и обсадная колонна 7, которые вместе с электроизоляционными компонентами 8 образуют электрическую цепь для электронагрева, выходные зажимы 9 которой соединены с регулируемым источником электрический мощности 10, состоящим из полупроводникового преобразователя 12, системы управления 13 и регулятора тока 14, соединенных между собой и с датчиком тока 15 преобразователя 10, подключенного к питающей сети, например, через трансформатор 16, при этом к входу регулятора тока 14 подключен введенный релейный элемент 17 с гистерезисной характеристикой, вход которого соединен с выходом введенного датчика тока 11 электродвигателя насоса 4.A device for implementing the proposed method consists of an oil well 1, an oil pump 2 connected through a kinematic circuit 3 to an electric motor 4, while in the oil well 1 a tubing string 5, a submersible electrical contact 6 and a casing 7 are electrically connected together with electrical insulating components 8 form an electric circuit for electric heating, the output terminals 9 of which are connected to an adjustable source of electric power 10, consisting of a semiconductor converter 12, with control circuits 13 and a current regulator 14 connected to each other and to a current sensor 15 of the converter 10 connected to the supply network, for example, via a transformer 16, while an input relay element 17 with a hysteresis characteristic is connected to the input of the current regulator 14, the input of which is connected to the output of the introduced current sensor 11 of the electric motor of the pump 4.

В источнике электрической мощности 10 устройства управления 12-14, 17 могут быть выполнены в аналоговом или микропроцессорном вариантах.In the source of electrical power 10, the control device 12-14, 17 can be made in analog or microprocessor versions.

Способ электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса заключается в том, что в нефтескважине 1 из колонны насосно-компрессорных труб 5, погружного контакта 6, обсадной колонны 7 и электроизоляционных компонентов 8 создают электрическую цепь для электронагрева, к ее выходным зажимам 9 подключают регулируемый источник электрической мощности 10, который включают при возрастании нагрузки на электродвигатель нефтеоткачивающего насоса 4 выше заданного, например, номинального значения и отключают - при ее соответствующем снижении, для чего в регулируемом источнике электрической мощности 10 создают, например, гистерезисную характеристику «вход - выход» за счет введения релейного элемента 17 и обратной связи по току электродвигателя нефтеоткачивающего насоса 4.The method of electric heating of the oil well of the oil production complex is that in the oil well 1 from the tubing string 5, the submersible contact 6, the casing 7 and the electrical insulating components 8 create an electric circuit for electric heating, an adjustable source of electrical power 10 is connected to its output terminals 9, which is turned on when the load on the electric motor of the oil pump 4 is increased above a predetermined, for example, nominal value, and turned off - with its corresponding decrease, for which in an adjustable source of electric power 10 create, for example, a hysteresis characteristic "input-output" by introducing a relay element 17 and current feedback of the motor of the oil pump 4.

Заявляемое изобретение осуществляется следующим образом. Рассмотрим два режима работы - с очищенной от парафина скважиной и с запарафиненной.The claimed invention is as follows. Consider two modes of operation - with a paraffin-free well and with a paraffin-free one.

1. Работа с очищенной от парафина скважиной и с низкой вязкостью нефти. В этом случае в нефтедобывающем комплексе (выполненном, например, на базе станка-качалки) нефтеоткачивающий насос 2 откачивает из нефтескважины 1 нефть, напряжение на выходе датчика тока 11 соответствует заданной, например, 0,5 номинальной нагрузки электродвигателя нефтеоткачивающего насоса 4. При этом на выходе релейного элемента 17 благодаря гистерезисной характеристике (с напряжениями включения U3 и включения U4) напряжение равно нулю, полупроводниковый преобразователь 12 заперт, ток в электрическую цепь нефтескважины 1 не поступает и электронагрев отсутствует.1. Work with a paraffin-free well and low viscosity oil. In this case, in the oil production complex (made, for example, on the basis of the pumping machine), the oil pump 2 pumps oil out of the oil well 1, the voltage at the output of the current sensor 11 corresponds to a predetermined, for example, 0.5 rated load of the oil pump 4. The electric motor output relay element 17 through the hysteresis characteristic (energization with U 3 and U 4 turn) the voltage is zero, the semiconductor converter 12 is locked, the current in the electrical circuit 1 is not supplied oil wells and elements tronagrev absent.

2. Работа с запарафиненной скважиной и с высокой вязкостью нефти.2. Work with a paraffin well and with a high viscosity of oil.

В этом случае ток электродвигателя нефтеоткачивающего насоса 4 увеличивается, например, до номинала, на выходе датчика тока 11 сигнал возрастает и при его значении, равном U3, срабатьшает релейный элемент 17. На его выходе появляется сигнал, который включает полупроводниковый преобразователь 12 и задает определенную величину тока в электрической цепи нефтескважины 1. Нефтескважина и нефть разогреваются, через некоторое время происходит расплавление парафина и снижение вязкости откачиваемой нефти. В результате нагрузка нефтеоткачивающего насоса 2 уменьшается, ток электродвигателя нефтеоткачивающего насоса 4 и напряжение на выходе датчика тока 11 снижаются. При токе электродвигателя 4, соответствующем заданному минимальному значению (например, 0,5 номинала), напряжение на выходе датчика тока 11 достигает минимальной величины U4, что приводит к отключению полупроводникового преобразователя 12 и прекращению электронагрева. Величина задания уставки тока нагрева электрической цепи нефтескважины 1 определяется выходным сигналом Un релейного элемента 17 (фиг.2). Уровень тока электродвигателя нефтеоткачивающего насоса 4, при котором регулируемый источник электрической мощности 10 отключается, определяется режимом работы и конструктивными особенностями НКТ и нефтеоткачивающего насоса.In this case, the current of the motor of the oil pump 4 increases, for example, to a nominal value, the signal increases at the output of the current sensor 11 and, when its value is U 3 , the relay element 17 is activated. A signal appears on its output, which turns on the semiconductor converter 12 and sets a certain the current value in the electrical circuit of the oil well 1. The oil well and oil are heated, after a while paraffin melts and the viscosity of the pumped oil decreases. As a result, the load of the oil pump 2 decreases, the current of the electric motor of the oil pump 4 and the voltage at the output of the current sensor 11 are reduced. When the current of the electric motor 4 corresponding to a predetermined minimum value (for example, 0.5 nominal), the voltage at the output of the current sensor 11 reaches the minimum value U 4 , which leads to the shutdown of the semiconductor converter 12 and the termination of electrical heating. The value of setting the heating current of the electrical circuit of the oil well 1 is determined by the output signal U n of the relay element 17 (figure 2). The current level of the electric motor of the oil pump 4, at which the regulated source of electric power 10 is turned off, is determined by the operating mode and design features of the tubing and oil pump.

При автономной работе устройства электронагрева (без включения нефтеоткачивающего насоса 2) электродвигатель 4 и датчик тока 11 обесточены, сигналы на входе и выходе релейного элемента 17 отсутствуют и заданием тока полупроводникового преобразователя 12 является сигнал U5, поступающий из внешней схемы управления. При работе нефтеоткачивающего насоса 2 данный сигнал не подается.During autonomous operation of the electric heating device (without turning on the oil pump 2), the electric motor 4 and the current sensor 11 are de-energized, there are no signals at the input and output of the relay element 17, and the current setting of the semiconductor converter 12 is a signal U 5 coming from an external control circuit. When the oil pump 2 is operating, this signal is not given.

Таким образом, за счет более качественной очистки НКТ и оптимизации режимов включения и отключения регулируемого источника электрической мощности с помощью релейного элемента с гистерезисной характеристикой заявляемое изобретение позволяет повысить качество очистки НКТ от парафина, снизить вязкости нефти; увеличить дебит нефтескважины и экономию электроэнергии при откачке нефти.Thus, due to better cleaning of the tubing and optimization of the on and off modes of the regulated source of electrical power using a relay element with a hysteresis characteristic, the claimed invention allows to improve the quality of cleaning the tubing from paraffin, reduce the viscosity of oil; increase oil well production and energy savings during oil pumping.

Claims (2)

1. Способ электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса, заключающийся в том, что в нефтескважине используют электрическую цепь для электронагрева, образованную колоннами насосно-компрессорных труб, погружным контактом, обсадной колонной и электроизоляционными компонентами, подключают регулируемый источник электрической мощности к выходным зажимам образованной электрической цепи для электронагрева, отличающийся тем, что включают регулируемый источник электрической мощности, при возрастании нагрузки на электродвигатель нефтеоткачивающего насоса выше заданного, например, номинального значения и отключают при ее соответствующем снижении, для чего в регулируемом источнике электрической мощности создают, например, гистерезисную характеристику «вход - выход».1. The method of electric heating of the oil well of the oil production complex, which consists in the fact that in the oil well they use an electric circuit for electric heating formed by tubing strings, an immersion contact, casing and electrical insulation components, an adjustable source of electrical power is connected to the output terminals of the formed electric circuit for electric heating characterized in that they include an adjustable source of electrical power, with increasing load on the electric motor nefteotkachivayuschego pump given above, for example, nominal value and off when its corresponding reduction, for which purpose an electric power source creates a regulated, for example, a hysteresis characteristic "input - output." 2. Устройство для реализации способа электронагрева нефтескважины нефтедобывающего комплекса, содержащее нефтескважину, нефтеоткачивающий насос, подключенный через кинематическую систему к электродвигателю, при этом в нефтескважине электрически соединены между собой колонна насосно-компрессорных труб, погружной электрический контакт и обсадная колонна, которые вместе с электроизоляционными компонентами образуют электрическую цепь для электронагрева, входные зажимы которой соединены с регулируемым источником электрической мощности, состоящим из полупроводникового преобразователя, системы управления и регулятора тока, соединенных между собой и с датчиком тока полупроводникового преобразователя, подключенного к питающей сети, например, через трансформатор, отличающееся тем, что введен датчик нагрузки электродвигателя насоса, а в регулируемый источник электрической мощности введен релейный элемент с гистерезисной характеристикой, подключенный к входу регулятора тока и входом соединенный с выходом введенного датчика тока электродвигателя насоса. 2. A device for implementing the method of electric heating of an oil well of an oil producing complex, comprising an oil well, an oil pump, connected through a kinematic system to an electric motor, while in the oil well a tubing string, a submersible electrical contact and a casing string, which together with electrical insulating components are electrically connected form an electric circuit for electric heating, the input terminals of which are connected to an adjustable source of electric power consisting of a semiconductor converter, a control system and a current regulator connected to each other and to a current sensor of a semiconductor converter connected to the mains, for example, through a transformer, characterized in that the load sensor of the pump motor is inserted, and introduced into the regulated source of electrical power a relay element with a hysteresis characteristic connected to the input of the current regulator and the input connected to the output of the input current sensor of the pump motor.
RU2012126335/03A 2012-06-22 2012-06-22 Method of electric heating of oil well at oil production complex and device to this end RU2514332C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126335/03A RU2514332C2 (en) 2012-06-22 2012-06-22 Method of electric heating of oil well at oil production complex and device to this end

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012126335/03A RU2514332C2 (en) 2012-06-22 2012-06-22 Method of electric heating of oil well at oil production complex and device to this end

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012126335A RU2012126335A (en) 2013-12-27
RU2514332C2 true RU2514332C2 (en) 2014-04-27

Family

ID=49786011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012126335/03A RU2514332C2 (en) 2012-06-22 2012-06-22 Method of electric heating of oil well at oil production complex and device to this end

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2514332C2 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU584202A1 (en) * 1975-12-15 1977-12-15 Предприятие П/Я М-5301 Method of determining the critical heat flux value
SU1504714A1 (en) * 1986-11-05 1989-08-30 Предприятие П/Я В-2616 System for automatic control an protection of submersible well pump motor
RU2114982C1 (en) * 1997-01-21 1998-07-10 Юрий Сергеевич Самгин Method and device for regulation of thermal conditions in well
RU2117135C1 (en) * 1995-12-01 1998-08-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" Device for electric heating of oil well and cleaning it from paraffin
US20040144540A1 (en) * 2002-10-24 2004-07-29 Sandberg Chester Ledlie High voltage temperature limited heaters

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU584202A1 (en) * 1975-12-15 1977-12-15 Предприятие П/Я М-5301 Method of determining the critical heat flux value
SU1504714A1 (en) * 1986-11-05 1989-08-30 Предприятие П/Я В-2616 System for automatic control an protection of submersible well pump motor
RU2117135C1 (en) * 1995-12-01 1998-08-10 Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения с опытным производством" Device for electric heating of oil well and cleaning it from paraffin
RU2114982C1 (en) * 1997-01-21 1998-07-10 Юрий Сергеевич Самгин Method and device for regulation of thermal conditions in well
US20040144540A1 (en) * 2002-10-24 2004-07-29 Sandberg Chester Ledlie High voltage temperature limited heaters

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ИВАНОВ А.Г. и др. Применение силовой электроники в установках депарафинизации нефтескважин. Электротехника. N12. 2011. С.42-47. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012126335A (en) 2013-12-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104912793B (en) Electrodynamic pump
US10374542B2 (en) Electric submersible pump variable speed drive controller
EP2515607A3 (en) Heater wire control circuit and method to operate a heating element
CN103901799B (en) Intelligent switch
GB2487504A (en) High efficiency fluid pumping apparatus and method
RU2011150492A (en) ELECTRIC DRIVE SYSTEM
CN105474525A (en) Two-stage clocked electronic energy converter
RU2019111251A (en) POSITIVE PUMP AND CONTROL SYSTEM
JP2017534155A (en) Driver circuit and method
RU2514332C2 (en) Method of electric heating of oil well at oil production complex and device to this end
RU128894U1 (en) MULTIFUNCTIONAL AUTOMATIC COMPLEX STATION OF INTELLECTUAL WELL
US9835160B2 (en) Systems and methods for energy optimization for converterless motor-driven pumps
CN103821689A (en) Portable electric submersible pump oil filling device and method
CN105282937A (en) Switch bleeder circuit and control method thereof
CN104956575A (en) Dc-dc converter
AU2017345741B2 (en) Motor drive system and method
US9689383B2 (en) Controller for use with a reciprocating electric submersible pump
TWI549418B (en) Ac motor driving system and driving method thereof
RU2435022C1 (en) Installation for power supply of immersed electric engine and/or well fluid heating
RU2554692C1 (en) Electric equipment for lifting of reservoir fluid in well pad and method of its control
JP2017118646A (en) Hot water supply device
CN111911814A (en) On-site pressurizing energy-saving oil field water injection device and water injection method thereof
JPS6258097A (en) Inverter control method for submersible motor pump in hot string deep well
RU2353753C1 (en) System for feeding submersible electric motor and for heating well fluid
CN102938612A (en) Digital control method of DC (direct current) converter meeting wide input-output voltage requirements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160623