变频变强油井电磁防蜡技术的研究

发布时间：2018-05-09 09:15

本文选题：电磁防蜡 + PIC单片机　；参考：《东北石油大学》2015年硕士论文

【摘要】：我国所产石油大部分粘度较高,大庆纬度高,冬季气温在零下20度左右,因此生产的原油含蜡量高、粘度高。在开采过程中由于输油管中的温度、压力等条件的变化导致原油的流速气象等属性产生变化,石油中的晶体开始析出,并与其它杂质凝结,形成结蜡现象。凝结的石蜡下沉,附着在输油管的内壁上,会减小石油管道的有效传输半径,增大石油流动阻力,降低石油产量,严重时可导致停产。为了在输油管道中实现实时降粘的效果,一种有效的电磁防蜡技术正在被广泛应用。通过物理方式改变石油的分子排列结构,从而实现了原油降粘的目的。通过对原油的合理分析与实验,利用电磁方法降低原油粘度对石油的开采有着重要意义。本文针对石油中影响石蜡结晶的主要因素,详细讨论了石蜡结晶的原理以及电磁防蜡技术的降粘机理。通过大量的实验找出降粘的最佳方案,并制作出实物系统予以实现。通过研究“DLVO理论”、“磁感应共振论”和“磁致分子排列取向论”,研制可以产生不同强度和频率交变磁场的电磁防蜡降粘器,并对三种理论进行逐一分析,定量计算。电磁降粘系统硬件控制电路主要包括主电路、单片机控制电路、隔离驱动电路、报警保护电路、过热保护电路以及电源电路等。主电路采用交-直-交电压型变频装置,它主要由整流器、滤波电路和逆变器三个部分组成。整流器将单相工频交流电整流成直流电;滤波电路采用电容进行滤波,滤波电容同时起到储能作用;逆变器采用耐压高的场效应管组成。单片机控制电路主要由PIC单片机构成,通过代码产生SPWM信号作为逆变器的输入信号,同时接收逆变器短路、过流、过压、欠压、过热等报警信号,以及电感线圈因为过热而通过温度保护电路反馈回来的报警信号,从而增加逆变器工作的可靠性。经过实验,电磁防蜡降粘器及其控制系统能够稳定可靠地运行,控制系统可以产生不同强度和频率的直流脉动电压和交变电压,励磁电流在0~10A的范围内;频率在0~1000Hz的范围内可调;产生的磁场强度最大可达55mT。同时所研制电磁防蜡降粘器具有电压电流测量功能、系统功率检测功能以及电路报警保护以及线圈过热保护功能,可以通过键盘设定运行参数,工作情况可以通过液晶显示,满足电磁防蜡降粘的要求。
[Abstract]:In order to realize real - time viscosity reduction in oil pipeline , it is of great significance to reduce the oil flow resistance and reduce the oil production . The invention relates to an electromagnetic anti - wax viscosity - reducing device capable of generating alternating magnetic fields with different strengths and frequencies , which mainly comprises a main circuit , a singlechip control circuit , an isolation driving circuit , an alarm protection circuit , an overheating protection circuit and a power supply circuit , wherein the main circuit is composed of three parts of a rectifier , a filter circuit and an inverter ;

【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE832.36

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