专利名称：一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油井电磁防蜡器。
背景技术：
在采油生产过程中，油管及输油管线的内壁极易结蜡，清防蜡一直是困扰油田正 常生产的技术难题。现有的清防蜡方法主要有机械清蜡、热洗清蜡、化学清蜡防蜡和强磁防 蜡等，这些方法均存在作业频繁、费用大、影响产量、污染油层和环境等缺陷。磁防蜡技术在八十年代初在我国各油田得到了广泛的应用。出现了采用稀土永磁 材料制成的固体强磁防蜡器，但这种防蜡器经过一段时间使用后，永磁材料磁性减弱或粉 化，防蜡效果消失。随着电子技术的发展，人们又以电磁理论为基础，研制了多种电子式防 蜡器，但这些防蜡器在石油管道内产生的磁场强度固定不变，故对于不同工况状态的油井 防蜡效果不一致，防蜡效果难以控制，应用范围受到了限制。
实用新型内容本实用新型为为了解决现有的防蜡器防蜡效果差、以及磁场强度固定导致的防蜡 效果难以控制的问题，从而提出一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器。一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器，它包括电磁发生装置和变频控制系 统，所述电磁发生装置由钢管和电磁线圈组成；所述电磁线圈缠绕在钢管的外壁上；所述 变频控制系统包括高频变频高通滤波电路、功放驱动电路、控制模块、频率控制电路、频率 反馈电路、频率传感器、电流控制电路、电流反馈电路、电流传感器、温度控制电路、温度反 馈电路、温度传感器、温度比较器、电流比较器、温度设定电路和电流设定电路，高频变频高 通滤波电路的电源信号输出端与功放驱动电路的电源信号输入端连接，所述功放驱动电路 的电源信号输出端与电磁发生装置中的电磁线圈的连接成闭合回路；温度传感器用于检测 电磁发生器的温度值，所述温度传感器的信号输出端与温度反馈电路的信号输入端连接， 温度反馈电路的信号输出端与温度控制电路的信号输入端连接，温度控制电路的信号输出 端与温度比较器的一号信号输入端连接；所述温度比较器的二号信号输入端与温度设定电 路的信号输出端连接；温度比较器的温度信号输出端与控制模块的温度信号输入端连接； 电流传感器用于检测通过电磁发生器的电流值；所述电流传感器的信号输出端与电流反馈 电路的信号输入端连接；所述电流反馈电路的信号输出端与电流控制电路的信号输入端连 接，电流控制电路的信号输出端与电流比较器的一号信号输入端连接，所述电流比较器的 二号信号输入端与电流设定电路的信号输出端连接；电流比较电路的电流信号输出端与控 制模块的电流信号输入端连接；频率传感器用于检测电磁发生器的频率值；频率传感器的 信号输出端与频率反馈电路的信号输入端连接；频率反馈电路的信号输出端与频率控制电 路的信号输入端连接；频率控制电路的信号输出端与控制模块的频率信号输入端连接；控 制模块的控制信号输出端与高频变频高通滤波电路的控制信号输入端连接。本实用新型在使用时，将钢管的一端与油井的出油管的管线通过法兰盘连通，将
4线圈通电后产生磁场，从而提高油井内的石蜡分子运动速度，抑制蜡晶的聚集，进而起到防 蜡的效果；同时，本实用新型采用变频的方法，通过采集电磁发生器的温度、电流和频率值 并在控制模块内处理，实现场强的控制，在应用于不同场合下，防蜡效果得以有效的控制。
图1是本实用新型的结构示意图；图2是本实用新型具体实施方式
二的结构示意 图；图3是本实用新型的变频控制系统的原理图。
具体实施方式
具体实施方式
一、结合图1和图3说明本具体实施方式
，一种能够变频工作的油水 井电磁防蜡降粘器，它包括电磁发生装置和变频控制系统2，所述电磁发生装置由钢管1-1 和电磁线圈1-2组成；所述电磁线圈1-2缠绕在钢管1-1的外壁上；所述变频控制系统2包 括高频变频高通滤波电路2-2、功放驱动电路2-3、控制模块2-4、频率控制电路2-5、频率反 馈电路2-6、频率传感器2-7、电流控制电路2-8、电流反馈电路2-9、电流传感器2_10、温度 控制电路2-1、温度反馈电路2-12、温度传感器2-13、温度比较器2-14、电流比较器2-15、温 度设定电路2-16和电流设定电路2-17，高频变频高通滤波电路2-2的电源信号输出端与功 放驱动电路2-3的电源信号输入端连接，所述功放驱动电路2-3的电源信号输出端与电磁 发生装置中的电磁线圈1-2的连接成闭合回路；温度传感器2-13于检测电磁发生器的温 度值，所述温度传感器2-13的信号输出端与温度反馈电路2-12的信号输入端连接，温度反 馈电路2-12的信号输出端与温度控制电路2-11的信号输入端连接，温度控制电路2-11的 信号输出端与温度比较器2-14的一号信号输入端连接；所述温度比较器2-14的二号信号 输入端与温度设定电路2-16的信号输出端连接；温度比较器2-14的温度信号输出端与控 制模块2-4的温度信号输入端连接；电流传感器2-10用于检测通过电磁发生器的电流值； 所述电流传感器2-10的信号输出端与电流反馈电路2-9的信号输入端连接；所述电流反馈 电路2-9的信号输出端与电流控制电路2-8的信号输入端连接，电流控制电路2-8的信号 输出端与电流比较器2-15的一号信号输入端连接，所述电流比较器2-15的二号信号输入 端与电流设定电路2-17的信号输出端连接；电流比较电路2-15的电流信号输出端与控制 模块2-4的电流信号输入端连接；频率传感器2-7用于检测电磁发生器的频率值；频率传 感器2-7的信号输出端与频率反馈电路2-6的信号输入端连接；频率反馈电路2-6的信号 输出端与频率控制电路2-5的信号输入端连接；频率控制电路2-5的信号输出端与控制模 块2-4的频率信号输入端连接；控制模块2-4的控制信号输出端与高频变频高通滤波电路 2-2的控制信号输入端连接。工作原理本实用新型在使用时，通过井口连接法兰7和仪器主法6与油井出油管 连通，系统反馈的电流值与设定的电流值进行比较，比较后将结果送入控制模块2-4 ；系统 反馈的温度值与设定的温度值进行比较，比较后将结果送入控制模块2-4 ；频率反馈值直 接送入控制模块2-4 ；控制模块2-4根据送入的温度值、电流值和频率值控制高频变频高通 滤波电路2-2，再经功放驱动器2-3转换为电磁波发射。控制模块2-4根据参数设定以及介 质和环境的数据采集经过分析对比来控制控制电磁转换及发射。本实用新型能够产生一个变化的电磁场，借助油管的导磁性质，该磁场沿油管方向，在油管内部形成一个可以覆盖任何流体成分的磁场，油管是该装置工作的一个载体。在 该磁场的作用下，石蜡分子在变化的磁场下被极化，变成单个的极性石蜡分子，蜡晶变小， 蜡晶之间和蜡晶与胶体分子之间的黏附力由于受到蜡晶质点被磁化后产生的感应磁场的 影响而被削弱，分子的活化性提高，分子的运动速度加快，抑制了蜡晶的聚集，油流的流动 性增强，分子从无序变为有序排列，不易结晶析出粘附到油管壁上，极易被油流带走，从而 起到了防蜡的效果。本实用新型可以适用于各类油井降粘、防蜡，对于含胶质较多的垢、蜡具有同样的 机理和作用。在地面输油管低温伴热输油应用中，可以减少输送泵站的电机功率和加热温 度，可以节省电能、热能。本实用新型还可以应用于水管线的防结垢场合。
具体实施方式
二、本具体实施方式
与具体实施方式
一所述的一种能够变频工作的 油水井电磁防蜡降粘器的区别在于，它还包括整流滤波电路2-1，所述整流滤波电路2-1的 电源信号输入端与电源连接，所述整流滤波电路2-1的一号电源信号输出端与高频变频高 通滤波电路2-2的电源信号输入端连接；整流滤波电路2-1的二号电源信号输出端与温度 设定电路2-16的电源信号输入端连接；整流滤波电路2-1的三号电源信号输出端与电流设 定电路2-17的电源信号输入端连接。本实施方式中，将220V工频交流电源接入集成电源电路，经降压、滤波、稳压后给 控制模块2-4、温度设定模块2-16和电流设定模块2-17供电。
具体实施方式
三、结合图2说明本具体实施方式
，本具体实施方式
与具体实施方 式二所述的一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器的区别在于，它还包括主壳体5，所 述主壳体套在电磁发生器外且与钢管1-1同轴。
具体实施方式
四、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二或三所述的一种能够变 频工作的油水井电磁防蜡降粘器的区别在于，控制模块2-4是AVR单片机。
具体实施方式
五、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二或三所述的一种能够变 频工作的油水井电磁防蜡降粘器的区别在于，温度传感器2-13的型号是DS18b20的温度传 感器。
具体实施方式
六、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二或三所述的一种能够变 频工作的油水井电磁防蜡降粘器的区别在于，电流传感器2-10的型号是DBC0. 1/0的电流 传感器。
具体实施方式
七、本具体实施方式
与具体实施方式
一、二或三所述的一种能够变 频工作的油水井电磁防蜡降粘器的区别在于，频率传感器2-7的型号是HI-G7000的频率传 感器。
权利要求一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器，其特征是它包括电磁发生装置和变频控制系统(2)，所述电磁发生装置由钢管(1 1)和电磁线圈(1 2)组成；所述电磁线圈(1 2)缠绕在钢管(1 1)的外壁上；所述变频控制系统(2)包括高频变频高通滤波电路(2 2)、功放驱动电路(2 3)、控制模块(2 4)、频率控制电路(2 5)、频率反馈电路(2 6)、频率传感器(2 7)、电流控制电路(2 8)、电流反馈电路(2 9)、电流传感器(2 10)、温度控制电路(2 1)、温度反馈电路(2 12)、温度传感器(2 13)、温度比较器(2 14)、电流比较器(2 15)、温度设定电路(2 16)和电流设定电路(2 17)，高频变频高通滤波电路(2 2)的电源信号输出端与功放驱动电路(2 3)的电源信号输入端连接，所述功放驱动电路(2 3)的电源信号输出端与电磁发生装置中的电磁线圈(1 2)的连接成闭合回路；温度传感器(2 13)用于检测电磁发生器的温度值，所述温度传感器(2 13)的信号输出端与温度反馈电路(2 12)的信号输入端连接，温度反馈电路(2 12)的信号输出端与温度控制电路(2 11)的信号输入端连接，温度控制电路(2 11)的信号输出端与温度比较器(2 14)的一号信号输入端连接；所述温度比较器(2 14)的二号信号输入端与温度设定电路(2 16)的信号输出端连接；温度比较器(2 14)的温度信号输出端与控制模块(2 4)的温度信号输入端连接；电流传感器(2 10)用于检测通过电磁发生器的电流值；所述电流传感器(2 10)的信号输出端与电流反馈电路(2 9)的信号输入端连接；所述电流反馈电路(2 9)的信号输出端与电流控制电路(2 8)的信号输入端连接，电流控制电路(2 8)的信号输出端与电流比较器(2 15)的一号信号输入端连接，所述电流比较器(2 15)的二号信号输入端与电流设定电路(2 17)的信号输出端连接；电流比较电路(2 15)的电流信号输出端与控制模块(2 4)的电流信号输入端连接；频率传感器(2 7)用于检测电磁发生器的频率值；频率传感器(2 7)的信号输出端与频率反馈电路(2 6)的信号输入端连接；频率反馈电路(2 6)的信号输出端与频率控制电路(2 5)的信号输入端连接；频率控制电路(2 5)的信号输出端与控制模块(2 4)的频率信号输入端连接；控制模块(2 4)的控制信号输出端与高频变频高通滤波电路(2 2)的控制信号输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器，其特征在于它 还包括整理滤波电路(2-1 )，所述整流滤波电路(2-1)的电源信号输入端与电源连接，所述 整流滤波电路(2-1)的一号电源信号输出端与高频变频高通滤波电路(2-2)的电源信号输 入端连接；整流滤波电路(2-1)的二号电源信号输出端与温度设定电路(2-16)的电源信号 输入端连接；整流滤波电路(2-1)的三号电源信号输出端与电流设定电路(2-17)的电源信 号输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器，其特征在于它 还包括主壳体(5)，所述主壳体套在电磁发生器外且与钢管(1-1)同轴。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器，其特征 在于控制模块(2-4)是AVR单片机。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器，其特征 在于温度传感器(2-13)的型号是DS18b20的温度传感器。
6.根据权利要求1、2或3所述的一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器，其特征 在于电流传感器(2-10)的型号是DBC0. 1/0的电流传感器(2-10)。
7.根据权利要求1、2或3所述的一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器，其特征在于频率传感器(2-7)的型号是HI-G7000的频率传感器。
专利摘要一种能够变频工作的油水井电磁防蜡降粘器，它涉及一种油井电磁防蜡器。它解决了现有的防蜡器防蜡效果差、以及磁场强度固定导致的防蜡效果难以控制的问题。它的电磁发生器由电磁线圈缠绕在钢管的外壁上构成，它的变频控制系统为电磁发生器供电，进而使电磁发生器产生磁场；通过温度传感器、电流传感器和频率传感器采集电磁发生器的温度值、电流值和频率值并通过控制模块处理后实现电磁发生器的变频工作。本实用新型适用于油井的防蜡场合。
文档编号F17D1/20GK201651779SQ20102014355
公开日2010年11月24日 申请日期2010年3月29日 优先权日2010年3月29日
发明者刘景泉, 吕文龙, 徐用军, 王俊天 申请人:大庆远文科技有限公司