專利名稱：油井電加熱通用控制柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油井用控制裝置，具體的說(shuō)是一種油井電加熱通用控制柜。
背景技術(shù)：
油田在油井清蠟及降粘的電加熱工藝技術(shù)方式上，目前主要分兩種一種為空心桿電加熱技術(shù)；一種為油管電加熱技術(shù)。這兩種技術(shù)從電加熱方式上有所不同，目前所使用的地面電源控制柜也不同，前者為將電纜下入空心桿之中，電纜下深與空心桿下深長(zhǎng)度相等，使空心桿在預(yù)加熱深度的底部與電纜接觸，空心桿以中頻及變頻的方式帶電并產(chǎn)生熱能，使熱能向油管內(nèi)傳遞；油管電加熱是將電纜下入井口第一根油管下部，使第二根油管往下全程以工頻的方式帶電產(chǎn)生熱能，熱能由油管管壁向油管內(nèi)發(fā)熱。綜上所述，雖然在電加熱方式上有所不同，但是在原理上基本相同。然而就因?yàn)椴煌募訜岱绞?，相同的加熱原理，都采用不同的地面電源控制柜，這樣一來(lái)，不但給采油廠在生產(chǎn)管理上帶來(lái)諸多不便，而且造成成本增加，維修工作不同的諸多問(wèn)題。兩種地面電源控制柜造成采油廠生產(chǎn)管理及資源浪費(fèi)。

實(shí)用新型內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中油井電加熱控制柜不通用，造成采油廠生產(chǎn)管理及資源浪費(fèi)等不足之處，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種一柜通用、節(jié)能效果顯著的油井電加熱通用控制柜。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型油井電加熱通用控制柜，具有調(diào)壓變壓器，在該調(diào)壓變壓器的電網(wǎng)側(cè)接入可調(diào)感性和容性無(wú)功負(fù)載，在調(diào)壓變壓器的二次側(cè)接有油井負(fù)載。所述可調(diào)感性和容性無(wú)功負(fù)載為可調(diào)電容器和可調(diào)電抗器，二者串聯(lián)連接后與調(diào)壓變壓器的一次側(cè)并聯(lián)。所述調(diào)壓變壓器的二次側(cè)接有功率因數(shù)校正裝置。所述油井負(fù)載包括加熱電源控制裝置以及井下設(shè)備控制裝置，各系統(tǒng)回路獨(dú)立。所述加熱電源控制裝置在其輸出端經(jīng)油管至下部經(jīng)接觸器與套管連接，通過(guò)套管返回地面與加熱電源另一端相連，形成供電回路。所述加熱電源控制裝置的主回路中設(shè)有過(guò)電流保護(hù)及短路保護(hù)裝置。所述井下設(shè)備控制裝置包括絕緣短節(jié)和玻璃鋼抽油桿、電泵井口和電泵電纜、絕緣扶正器以及錨定式接觸器主回路及其控制回路。本實(shí)用新型具有以下有益效果及優(yōu)點(diǎn)1.本實(shí)用新型不但適用于油管電加熱井，也適用于空心桿電纜加熱井，替代了空心桿電纜加熱控制柜，真正做到了一柜多用。2.本實(shí)用新型在自耗電方面要低于空心桿電纜加熱控制柜，功率因素在O. 99左右，沒(méi)有諧波，對(duì)電網(wǎng)不產(chǎn)生污染。[0016]3.本實(shí)用新型的電路設(shè)計(jì)更加合理，內(nèi)部選材更加精良，設(shè)備故障率及維修費(fèi)用降低。4.本實(shí)用新型由于采用一柜多用，使工頻通用控制柜在采油廠的管理方面更加方便，管理成本降低。

圖1為本實(shí)用新型總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型通用控制柜的主電路結(jié)構(gòu)示意圖；其中，C為可調(diào)電容器，Cr為諧振電容器，L為可調(diào)電抗器，B為調(diào)壓變壓器，Z為油井負(fù)載。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。本實(shí)用新型油井電加熱通用控制柜用來(lái)對(duì)油管進(jìn)行加熱，將電能轉(zhuǎn)換成熱能使管內(nèi)原油降稠、化蠟并在舉升過(guò)程中溫度始終保持在凝固點(diǎn)以上。如圖1所示，本實(shí)用新型油井電加熱通用控制柜具有調(diào)壓變壓器B，在該調(diào)壓變壓器B的電網(wǎng)側(cè)接入可調(diào)感性和容性無(wú)功負(fù)載(ZLC)，在調(diào)壓變壓器B的二次側(cè)接有油井負(fù)載。如圖2所示，可調(diào)感性和容性無(wú)功負(fù)載為可調(diào)電容器C和可調(diào)電抗器L，二者串聯(lián)連接后與調(diào)壓變壓器B的一次側(cè)并聯(lián)。調(diào)壓變壓器B的二次側(cè)接有功率因數(shù)校正裝置(PFC)，本實(shí)施例采用諧振電容器Cr，其與油井負(fù)載Z串聯(lián)后，一同接入調(diào)壓變壓器B的二次側(cè)。油井負(fù)載包括加熱電源控制裝置以及井下設(shè)備控制裝置，加熱電源控制裝置在其輸出端經(jīng)油管至下部經(jīng)接觸器與套管連接，通過(guò)套管返回地面與加熱電源另一端相連，形成供電回路。加熱電源控制裝置中設(shè)置了過(guò)電流保護(hù)、短路保護(hù)裝置，使其更能適應(yīng)惡劣環(huán)境下工作，且器件不會(huì)輕易損壞。加熱電源控制裝置的加熱原理是根據(jù)交流電在鐵磁鋼管上產(chǎn)生電流熱效應(yīng)原理。加熱電源輸出的(電流、電壓)一端經(jīng)油管至下部經(jīng)接觸器與套管連接，通過(guò)套管返回地面與加熱電源另一端相連，這樣由油管、接觸器、套管串聯(lián)形成供電回路。加熱功率與電流平方及電阻值成正比，電阻值與管截面成反比，因?yàn)橛凸茏柚荡笥谔坠茏柚?，因此熱量主要在油管上產(chǎn)生。根據(jù)需要加熱的溫度選擇適宜的加熱電流，以此來(lái)加熱原油。本實(shí)施例將本實(shí)用新型應(yīng)用于流動(dòng)性油管電加熱清蠟裝置，只需要2人現(xiàn)場(chǎng)操作，十分簡(jiǎn)便，每口井清蠟費(fèi)用在千元左右，最主要的是清蠟過(guò)程中不影響原油產(chǎn)品，對(duì)油層沒(méi)有污染，管壁內(nèi)清除的蠟隨液量正常帶出。采用380V電壓，將380V電壓輸入到本實(shí)用新型油井電加熱通用控制柜中，該控制柜根據(jù)各生產(chǎn)加熱井的不同，輸出0-370V之間的不同電壓，為井下設(shè)備送電加熱。井下設(shè)備包括絕緣短節(jié)和玻璃鋼抽油桿，是實(shí)現(xiàn)地面井口完全不帶電的關(guān)鍵設(shè)備，采用高科技技術(shù)研制，具有絕緣性能好，高強(qiáng)度，安全可靠的優(yōu)點(diǎn)。 電泵井口和電泵電纜，是井下接線裝置。絕緣扶正器，采用日本進(jìn)口原材料，經(jīng)多道工序生產(chǎn)，優(yōu)質(zhì)耐用，有良好的絕緣性能和使用強(qiáng)度，不會(huì)產(chǎn)生碎塊掉井的現(xiàn)象。錨定式接觸器，井下連接油套管設(shè)備，有連接回路和錨定保護(hù)雙重作用。本實(shí)用新型在使用前需要做如下準(zhǔn)備工作油井正常作業(yè)，要求油井通井，并使用刮管器在錨定處反復(fù)刮凈；正常下入泵、油管等，到設(shè)計(jì)加熱點(diǎn)下入錨定式接觸器；其上油管都按設(shè)計(jì)安裝絕緣扶正器依次下入井內(nèi)；井下第一根油管下部連接絕緣短節(jié)，并連接電泵電纜；安裝電泵井口，封井口 ；正常下入抽油桿，最后一根采用玻璃鋼抽油桿；完成后，連接地面連接回路，連接到本實(shí)用新型油井電加熱通用控制柜；測(cè)試數(shù)據(jù)，送電。本實(shí)用新型參與工作部分為變壓器、電抗器和電容器，這些電磁器只要設(shè)計(jì)選擇加工合理，一般情況下工作很穩(wěn)定，而且使用期限很長(zhǎng)；電器控制部分為空氣開(kāi)關(guān)，接觸器和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，，該部分電器件相對(duì)于電力電子器件工作更可靠，故障診斷、維修更換一般電工即可完成且維修費(fèi)用較低。這種控制柜不但達(dá)到了一柜通用，而且克服了目前正在使用的變頻空心桿電加熱控制柜存在的不足之處，真正做到了方便生產(chǎn)，節(jié)能顯著，環(huán)保生產(chǎn)，維修簡(jiǎn)便的原則。
權(quán)利要求1.一種油井電加熱通用控制柜，其特征在于:具有調(diào)壓變壓器(B)，在該調(diào)壓變壓器(B)的電網(wǎng)側(cè)接入可調(diào)感性和容性無(wú)功負(fù)載，在調(diào)壓變壓器(B)的二次側(cè)接有油井負(fù)載⑵。
2.按權(quán)利要求1所述的油井電加熱通用控制柜，其特征在于:所述可調(diào)感性和容性無(wú)功負(fù)載為可調(diào)電容器(C)和可調(diào)電抗器(L)，二者串聯(lián)連接后與調(diào)壓變壓器(B)的一次側(cè)并聯(lián)。
3.按權(quán)利要求1所述的油井電加熱通用控制柜，其特征在于:所述調(diào)壓變壓器(B)的二次側(cè)接有功率因數(shù)校正裝置。
4.按權(quán)利要求1所述的油井電加熱通用控制柜，其特征在于:所述油井負(fù)載包括加熱電源控制裝置以及井下設(shè)備控制裝置，各系統(tǒng)回路獨(dú)立。
5.按權(quán)利要求4所述的油井電加熱通用控制柜，其特征在于:所述加熱電源控制裝置在其輸出端經(jīng)油管至下部經(jīng)接觸器與套管連接，通過(guò)套管返回地面與加熱電源另一端相連，形成供電回路。
6.按權(quán)利要求5述的油井電加熱通用控制柜，其特征在于:所述加熱電源控制裝置的主回路中設(shè)有過(guò)電流保護(hù)及短路保護(hù)裝置。
7.按權(quán)利要求4所述的油井電加熱通用控制柜，其特征在于:所述井下設(shè)備控制裝置包括絕緣短節(jié)和玻璃鋼抽油桿、電泵井口和電泵電纜、絕緣扶正器以及錨定式接觸器主回路及其控制回路。`
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油井電加熱通用控制柜，具有調(diào)壓變壓器，在該調(diào)壓變壓器的電網(wǎng)側(cè)接入可調(diào)感性和容性無(wú)功負(fù)載，在調(diào)壓變壓器的二次側(cè)接有油井負(fù)載；所述可調(diào)感性和容性無(wú)功負(fù)載為可調(diào)電容器和可調(diào)電抗器，二者串聯(lián)連接后與調(diào)壓變壓器的一次側(cè)并聯(lián)。本實(shí)用新型不但適用于油管電加熱井，也適用于空心桿電纜加熱井，替代了空心桿電纜加熱控制柜，真正做到了一柜多用，且對(duì)電網(wǎng)不產(chǎn)生污染，設(shè)備故障率及維修費(fèi)用低。
文檔編號(hào)E21B36/04GK202918202SQ201220453380
公開(kāi)日2013年5月1日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者楊亞泉, 吳國(guó)海, 邵偉, 周百鳴, 母召智 申請(qǐng)人:吳國(guó)海