[发明专利]可调式变频共振电磁防蜡装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种油田使用的防蜡设备，特别是涉及到一种可调式变频共振电磁防蜡装置。

背景技术

目前油田常用的防蜡技术主要有热洗清蜡、化学防蜡和强磁防蜡技术。热洗清蜡有效期短，容易污染油层，热洗后排液影响油井产量，热洗频繁工作量大，增加了运行成本。化学防蜡对加药方法要求较高，若药剂在产出液中含量不均匀，易造成现场实施效果不理想甚至无效；定时定量加药，要求操作人员必须有较强的责任心；清防蜡剂多数含有机氯，在原油炼制过程中易造成设备腐蚀和催化剂中毒；清蜡剂属于有毒有害物质，闪点低，易燃，不安全环保。强磁防蜡经过一段时间后，永磁材料容易出现减弱或粉化，防蜡效果消失。为此我们发明了一种新的可调式变频共振电磁防蜡装置，解决了以上技术问题。

发明内容

发明的目的是提供一种工艺简便、便于管理维护、效果明显、有效期长、成本低且节能环保的可调式变频共振电磁防蜡装置。    

本发明的目的可通过如下技术措施来实现：可调式变频共振电磁防蜡装置，该可调式变频共振电磁防蜡装置包括高性能电磁转换装置和控制系统，该控制系统接收输入的脉冲宽度调制方波脉冲，并输出相应的方波电压，该高性能电磁转换装置接收该方波电压以产生电磁场，调节该输入的脉冲宽度调制方波脉冲的频率和占空比，使该电磁场的频率、脉宽和强度按某一规律进行周期性变化，而使得蜡质的聚集状态改变，所结成的晶体破碎而弥散，从而使油井井筒管柱防蜡和管线防蜡降粘。

本发明的目的还可通过如下技术措施来实现：

该高性能电磁转换装置包括管芯、电感线圈、接线盒和端盖，该管芯用于作为液体流通通道，该电感线圈用于产生该电磁场，该接线盒用于实现与外接电源的连接，该端盖用于实现与该管线的连接。

该高性能电磁转换装置还包括外壳和防水填充物，该外壳用于保护该管芯和该电感线圈，该防水填充物填充于该外壳与该电感线圈之间，用于避免漏水。

该控制系统包括主电路、隔离驱动电路、单片机控制电路和接口电路，该主电路包括整流器、滤波电路和逆变器，该整流器将单相工频交流电整流成直流电，该滤波电路将整流器输出的该直流电滤波，该逆变器由智能功率模块构成，用于接收该单片机控制电路产生的脉冲宽度调制控制信号，并输出该方波电压，该隔离驱动电路通过高速光耦隔离电路中的强电和弱电，并接收该脉冲宽度调制控制信号而产生满足该智能功率模块可靠工作的脉冲宽度调制驱动信号，该单片机控制电路主要由89C51单片机构成，通过软件控制产生该脉冲宽度调制控制信号，该接口电路用于输入该逆变器的工作频率。

该接口电路包括参数显示电路和键盘输入电路两个组成，该逆变器的该工作频率由该键盘输入电路输入给定，该参数显示电路动态地显示该可调式变频共振电磁防蜡装置的工作情况。

该控制系统还包括报警保护电路和过热保护电路，该报警电路用于防止智能功率模块因为短路、过流、过压、过热等情况而损坏，该过热保护电路用于防止该高性能电磁转换装置中的电感线圈温度上升而产生的过热现象。

该报警保护电路产生智能功率模块短路、过流、过压、欠压、过热信号，并传递给该单片机控制电路，该过热保护电路产生电感线圈过热信号，并传递给该单片机控制电路，该单片机电路接收该智能功率模块短路、过流、过压、欠压、过热信号，以及该电感线圈过热信号，使89C51单片机中断，从而停止该逆变器的工作。

该控制系统还包括7279芯片，为该单片机控制电路和该接口电路间的接口芯片。

该控制系统还包括电源，用于为该控制系统供电。

本发明中的可调式变频共振电磁防蜡装置，利用安装在井口出油管线上的高性能电磁转换装置，产生强大的磁力场，其强大的电磁能量可极化前后碳钢管线，并借助油管及管内介质的导磁性质，沿油管两级方向，在油管内部形成一个可以覆盖任何流体成份的强磁场，从而使上游油管和下游油管线中的含油介质均受到磁场处理。同时，电磁防蜡装置的激励波发生器利用先进的变频电子技术，控制磁场的频率、脉宽和强度按某一规律进行周期性变化。其变化的频率可以覆盖介质中所有蜡质及其他成份的自然频率，原油中的石蜡分子与交变电磁场产生的感应共振，导致分子振动的增强，分子之间的相互作用力减弱，进而导致蜡质的聚集状态改变，所结成的晶体破碎而弥散，最终达到油井井筒管柱防蜡和地面集输管线防蜡降粘的目的。