变频变幅式电磁防蜡降粘器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及油田采油井口管线上使用的一种变频变幅式电磁防蜡降粘器。主要包括管芯，所述的管芯上缠绕若干层电感线圈，所述的电感线圈层间置有热敏电阻，电感线圈绕组上罩护罩，电感线圈及热敏电阻的引线与外设的接线盒连接，且电感线圈与护罩间填充绝缘导热灌封胶。该防蜡器能连续长工作时间工作并防止防蜡器过热损坏，从而提高防蜡降粘的效果及其工作的可靠性。
【专利说明】变频变幅式电磁防蜡降粘器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及油田采油井口管线上使用的一种变频变幅式电磁防蜡降粘器。
【背景技术】
[0002]油井用电磁防蜡器，是依据磁防蜡理论设计的一种电磁发生设备，将其连接在井口管线，整个油管作为电磁线圈铁芯的一部分，从而将磁场传导作用到整个管柱上，因具有良好的防蜡降粘效果而广泛地应用于油田。目前现场在用的电磁防蜡器在技术上实现了磁防蜡理论，但由于工作频率固定、磁场强度固定、磁场形式单一，导致其对油井井液物性的适应性差，影响了防蜡降粘的效果；另外为防止过热损坏，很多防蜡器的工作电流很小，工作时表面温度很低，严重制约了防蜡效果的发挥。
[0003]实用新型内容:
[0004]为了提高防蜡降粘效果，本实用新型提供一种变频变幅式电磁防蜡降粘器。该防蜡器能连续长工作时间工作并防止防蜡器过热损坏，从而提高防蜡降粘的效果及其工作的
可靠性。
[0005]本实用新型的技术方案是:一种变频变幅式电磁防蜡降粘器，包括管芯，所述的管芯上缠绕若干层电感线圈，所述的电感线圈层间置有热敏传感器，电感线圈绕组上罩护罩，电感线圈及热敏电阻的引线与外设的接线盒连接，接线盒与控制电路相连接；电感线圈与护罩间填充绝缘导热灌封胶。
[0006]上述的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、接口电路以及电源电路，上述主电路中的逆变器经隔离驱动电路及PWM信号器与所述单片机控制电路连接，单片机控制电路经7279芯片与接口电路连接；上述的逆变器经电感线圈及过热保护电路与单片机控制电路连接，经报警保护电路与单片机控制电路连接；电源电路同时与主电路、隔离驱动电路、单片机控制电路及7279芯片连接。
[0007]为了防止匝间及层间短路，上述的每层电感线圈刷绝缘漆后缠绕绝缘纸。
[0008]所述的管芯内壁涂刷绝缘漆后缠绕绝缘纸。
[0009]所述管芯的两端固定法兰端盖，用于连接在井口油管上。
[0010]用新型的有益效果是:上述结构的电磁防蜡器采用均匀型线圈结构，这种结构的线圈将漆包铜线分若干层缠绕，在管道中形成不同强度和频率的直流脉动磁场和交变磁场的水平磁场并可以自动变频变幅工作，完全实现了产生所需电磁场的工作模式；能够在一定的频率范围内，自动变频变幅工作，以适应井液中大多数的石蜡组分，有利于避免蜡质沉积，从而保证对各种井液组分都具有良好的防蜡降粘效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]图2为该实用新型的电路图。
[0013]图中1-管芯，2-电感线圈，3-护罩，4-接线盒，5-绝缘导热灌封胶，6_法兰端盖，7-热敏传感器。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0015]由图1所示，该变频变幅式电磁防蜡降粘器，包括，所述的管芯I上均匀缠绕若干层电感线圈2，最外层电感线圈2的下面设置有热敏传感器7，用于检测线圈的温度，防止电感线圈工作时因温度过高而损坏，电感线圈绕组外罩有护罩3，护罩3上焊上一个外设的接线盒4，用于将电感线圈2和热敏传感器7的引线引出，与外设的接线盒4连接，接线盒4与控制电路相连接；在电感线圈2与护罩3间填充绝缘导热灌封胶5，即防止工作时产生电磁振动影响寿命，又以避免该电磁防蜡降粘器用于现场工作时雨水漏入其中。
[0016]上述的电感线圈2刷绝缘漆后缠绕绝缘纸，防止匝间及层间短路；所述的管芯I内壁涂刷绝缘漆后缠绕绝缘纸，增加线圈的绝缘强度；所述管芯I的两端固定法兰端盖6，法兰端盖6有4个螺栓孔，用于连接在井口油管上。
[0017]上述方案中，电感线圈采用直径1.6mm的漆包铜线，管芯I为外径为60mm，内径为53_的不锈钢管。电感线圈总共均匀缠绕7层漆包铜线，每层匝数一致，最内层与芯管之间、以及线圈外部包上浸油玻璃绝缘布，每层之间包上绝缘薄纸，以防止因线圈产生漏电甚至击穿的现象。在最外层的漆包铜线下面设置有2个热敏传感器，用于检测线圈的温度，防止电感线圈工作时因温度过高而损坏。
[0018]上述的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、接口电路以及电源电路，上述主电路中的逆变器经隔离驱动电路及PWM信号器与所述单片机控制电路连接，单片机控制电路经7279芯片与接口电路连接；上述的逆变器经电感线圈及过热保护电路与单片机控制电路连接，经报警保护电路与单片机控制电路连接；电源电路同时与主电路、隔离驱动电路、单片机控制电路及7279芯片连接。
[0019]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。整流器利用二极管单向桥式不可控整流模块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，将整流器输出为脉动电压，滤波电路同时起到储能作用。
[0020]单片机控制电路主要包括单片机，通过软件控制产生PWM信号作为逆变器的输入信号，同时接收IPM短路、过流、过压、欠压、过热等的信号，以及电感线圈因为过热而通过温度保护电路反馈回来的信号，使单片机中断，从而可靠地停止逆变器的工作。
[0021]隔离驱动电路通过高速光藕Z隔离电路中的强电和弱电部分，同时产生满足逆变器可靠工作的PWM驱动信号，输入逆变器使其进行工作。
[0022]报警保护电路用于防止你逆变器因为短路、过流、过压、过热等情况而损坏；过热保护电路用于防止电感线圈温度上升而产生的过热现象。当报警保护电路检测到IPM出现异常情况，或者当过热保护电路检测到电感线圈温度过高时，对应的电路中将产生一个中断信号输入单片机控制电路，使电路停止工作，从而达到保护电路或线圈的目的。等到排除电路故障或者线圈温度下降到一定值以后，单片机控制整个电路重新进行工作。
[0023]接口电路主要由参数显示电路、键盘输入电路两个部分组成，逆变器的工作频率可以由键盘输入给定，而显示电路可以动态地显示整个电磁防蜡降粘器及其控制系统的工作情况。[0024]该变频变幅式电磁防蜡降粘器的主要功能如下:
[0025](I)多种工作模式，克服了磁场形式单一的问题，形成了多种磁场形式:直流脉冲、交流脉冲、直流脉冲扫频、交流脉冲扫频，克服以往的电磁防蜡器制造完成后都为单一工作模式，适应能力差的问题；
[0026](2)励磁频率可调，在直流脉冲或交流脉冲工作模式下，励磁频率可在50-1000HZ范围内任意设定，克服了以往电磁防蜡器100 Hz固定单一频率的问题；
[0027](3)励磁电流可调，在直流脉冲或交流脉冲工作模式下，励磁最大电流范围可以在1-5A之间选择，并保证防蜡器不产生过热损坏、稳定可靠工作，克服了其他电磁防蜡器励磁电流固定，防蜡效果相应大打折扣的问题；
[0028](4)自动变频变幅功能，在扫频工作模式下，励磁电流和励磁频率自动调整，在使用简便的同时，更适应井液多组分的特点，克服了以往防蜡器为IOOHz单一固定频率，工作频率、工作电流等励磁参数固定不变的问题；
[0029](5)在结构尺寸固定的前提下，防蜡器主体电磁发生器设计耐温等级为H级绝缘强度，最高耐温180°C，可保证防蜡器能在高温条件下长期稳定工作，防止温度升高时绝缘强度降低导致的线圈匝间击穿等故障；
[0030](6)温度检测控制功能，更适用于低产井和间抽井，根据防蜡器工作时的温度自动调整防蜡器的励磁电流，温度越高防蜡器的工作电流自动调节的越小，防止防蜡器过热损坏。该功能尤其适用于低产井和间抽井的防蜡降粘。由于低产井由于流速低，井液在流动过程中更容易产生结蜡，而间抽井在停抽期间，井液中的蜡质成分也更容易沉积在管柱杆柱上，导致举升设备启动困难。因此，低产井和间抽井更需要防蜡器始终处于工作状态。由于井液少或无井液流过防蜡器内管，防蜡器的散热条件变差，容易导致防蜡器过热损坏。
[0031]该变频变幅式电磁防蜡降粘器在防蜡降粘的同时，由于电磁场工作频率范围的扩大，理论上对垢成份的分子也在一定程度上产生了极化共振作用，使设备也具有一定的防结垢作用。
[0032]经过井口安装试验，冷输油井安装该变频变幅式电磁防蜡降粘器可连续工作一年以上；对于产液量低、实行间抽工的杆管结蜡严重的井口，安装该变频变幅式电磁防蜡降粘器，连续工作半年以上，工作仍然可靠稳定。
【权利要求】
1.一种变频变幅式电磁防蜡降粘器，包括管芯(I)，其特征在于:所述的管芯(I)上缠绕若干层电感线圈(2)，所述的电感线圈(2)层间置有热敏电阻(7)，电感线圈(2)绕组上罩护罩(3)，电感线圈(2)及热敏电阻(7)的引线与外设的接线盒(4)连接，接线盒(4)与控制电路相连接；电感线圈(2)与护罩(3)间填充绝缘导热灌封胶(5)。
2.根据权利要求1所述的变频变幅式电磁防蜡降粘器，其特征在于:上述的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、接口电路以及电源电路，上述主电路中的逆变器经隔离驱动电路及PWM信号器与所述单片机控制电路连接，单片机控制电路经7279芯片与接口电路连接；上述的逆变器经电感线圈及过热保护电路与单片机控制电路连接，经报警保护电路与单片机控制电路连接；电源电路同时与主电路、隔离驱动电路、单片机控制电路及7279芯片连接。
3.根据权利要求1所述的变频变幅式电磁防蜡降粘器，其特征在于:上述的每层电感线圈(2)刷绝缘漆后缠绕绝缘纸。
4.根据权利要求1所述的变频变幅式电磁防蜡降粘器，其特征在于:所述的管芯(I)内壁涂刷绝缘漆后缠绕绝缘纸。
5.根据权利要求1所述的变频变幅式电磁防蜡降粘器，其特征在于:所述管芯(I)的两端固定法兰端盖(6 )。
【文档编号】E21B37/00GK203559868SQ201320744394
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2013年11月22日 优先权日:2013年11月22日
【发明者】刘长云, 蔡晓辉, 胥红峰 申请人:大庆浩维石油科技开发有限公司