專利名稱：油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種采油設(shè)備，特別涉及一種油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置。
背景技術(shù)：
碳原子數(shù)16 —64的正構(gòu)烷烴成為蠟，在常溫下，純蠟為白色略透明的結(jié)晶體，密度是 880_905kg/m3，熔點(diǎn)49一6(TC。在油層高溫高壓條件下，石油中所含的蠟溶解在原油中。在 原油開采時(shí)，原油從地下油層流入有井井筒、從井底上升到井口的流動(dòng)過程中，壓力和溫度 逐漸降低，溶解氣不斷析出，當(dāng)溫度和壓力降低到析蠟點(diǎn)時(shí)，溶解在原油中的蠟以結(jié)晶形式 析出，蠟的結(jié)晶分子向固體表面擴(kuò)散性開始形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，其結(jié)晶長(zhǎng)大，呈薄片狀或塊 狀，聚集和沉淀在管壁上，形成了結(jié)蠟現(xiàn)象。結(jié)蠟造成原油流通管道直徑減小，油流阻力增 大，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使油井產(chǎn)生蠟阻，致使油井減產(chǎn)甚至停產(chǎn)。
我國油田原油含蠟量超過10%的占90%，大部分油田原油的含蠟量均在20%以上，如 大慶油田含蠟量26.2%，華北油田21.2%，勝利油田20.8%，中原油田21.4%，吉林油田 22.3%，南海油田20.5%，南陽油田30.9%,沈北油田40.9%。
結(jié)蠟是原油開采中最大的難題，多年來，國內(nèi)外油田在清蠟和防蠟方面都采用了很多方 法，如油田熱氣機(jī)械清蠟，化學(xué)藥劑清防蠟，表面能防蠟(內(nèi)襯涂料油管)，超聲波清防蠟、 微生物清防蠟和磁防蠟。但各種清防蠟技術(shù)都不同程度上存在一些缺點(diǎn)如油井熱洗機(jī)械清 蠟，油井需要停產(chǎn)且成本較高；化學(xué)藥劑成本高不環(huán)保，表面能防蠟只適用于自噴井(國內(nèi) 自噴井極少)，超聲波防蠟耗能高，微生物清防蠟尚處在研究和試應(yīng)用之中。
磁防蠟技術(shù)和裝置研究試驗(yàn)在我國開展較早，目前全部用釹鐵硼或稀土鈷磁性材料制作。 磁防蠟，是利用磁場(chǎng)作用于蠟分子，誘導(dǎo)磁矩子分子的力相互干擾并破壞拉分子瞬間吸引的 取向，消弱了蠟分子結(jié)晶時(shí)的色散力，抑制蠟結(jié)晶的生長(zhǎng)，阻止蠟結(jié)晶體的聚集，達(dá)到防蠟 的目的和作用。
這類磁性防蠟器雖然具有較好的防蠟效果，但隨著原油溫度的提高而導(dǎo)致磁性減弱導(dǎo)致 防蠟效果變差，如釹鐵硼永磁材料在8(TC環(huán)境，磁強(qiáng)度降低30%。 '，
目前應(yīng)用的還有電磁清防蠟，是在一段非磁性材料管道外繞制一個(gè)線圈，加上電流產(chǎn)生 磁場(chǎng)，達(dá)到磁清防蠟的效果。電磁清防蠟不會(huì)產(chǎn)生磁衰退。但是電流和磁場(chǎng)強(qiáng)度是恒定的。 電流小了磁場(chǎng)不足，清防蠟效果差；電流大了，既浪費(fèi)了大量的電能，而且長(zhǎng)時(shí)間大電流工作，極易產(chǎn)生高溫而燒毀線圈。以大慶油田為例，除防蠟的電能消耗己占到原油生產(chǎn)成本的 25_30%。
另外，目前應(yīng)用的電磁除防蠟器，均需要外設(shè)電控箱，這增加了制造安裝的成本，增大 了故障發(fā)生的幾率，又降低了防盜竊、防破壞的安全性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)現(xiàn)有電磁清防蠟的不足，提供一種節(jié)能安全的油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防 除蠟裝置。
本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，包括非磁性管道和兩端的法蘭盤，其中 在所述管道上設(shè)一相應(yīng)的外罩，其內(nèi)沿管道方向繞有兩個(gè)水平線圈，所述外罩內(nèi)設(shè)置一對(duì)垂 直于所述管道的骨架，所述骨架上分別繞制兩個(gè)垂直線圈，所述外罩的一端放置一個(gè)環(huán)形線 路板，其上裝有微電腦控制器，所述外罩內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器，所述水平線圈、垂直線圈和 溫度傳感器連接到所述微電腦控制器，所述外罩中灌有導(dǎo)熱硅油。
本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，其中所述水平線圈為若干組。
本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，其中所述垂直線圈為若干組。
本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，其中所述微電腦控制器由溫度采集電路、 CPU、參數(shù)設(shè)定電路、PWM控制電路、工作狀態(tài)指示燈及上位機(jī)連接口組成，所述溫度采集電 路和參數(shù)設(shè)定電路連接所述CPU,所述CPU輸出連接所述PWM控制電路和工作狀態(tài)指示燈，
所述PWM控制電路連接所述水平線圈和垂直線圈。
本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，其中所述外殼上設(shè)有設(shè)定窗口和工作指 示燈窗口，所述設(shè)定窗口內(nèi)安置所述參數(shù)設(shè)定電路的顯示器和鍵盤，所述工作指示燈窗口內(nèi) 安置所述工作指示燈。
本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，具有互相垂直的多磁場(chǎng)，加強(qiáng)了對(duì)蠟分子 的磁化作用，強(qiáng)化了除蠟效果；微電腦隨時(shí)檢測(cè)線圈的溫度，并隨之調(diào)整線圈的電流的大小， 恒定了線圈的溫度，提高了除蠟器的安全運(yùn)行時(shí)間；并可根據(jù)原油品質(zhì)調(diào)整工作參數(shù)，隨時(shí) 從工作指示燈觀察工作狀態(tài)； 一體化設(shè)計(jì)便于安裝及安全防盜。


圖1是本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置的側(cè)視圖； 圖2是本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置的端視圖； 圖3是本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置的外觀圖； 圖4是本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置電腦控制器的框圖。
具體實(shí)施例方式
為進(jìn)一步闡述本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，下面結(jié)合實(shí)施例作更詳盡的 說明。
圖1是一個(gè)兩個(gè)水平線圈和兩個(gè)垂直線圈的示意圖，圖2是從一端看去的端視圖。 在帶法蘭盤1的不銹鋼管道2上，設(shè)有一個(gè)圍在管道2外邊的外罩3,其內(nèi)分三段。最 左邊放置微電腦控制器，是裝在一環(huán)形電路板4上。挨著這一段，其中設(shè)有一對(duì)兩個(gè)骨架， 其上邊繞制垂直線圈5、 5A。這兩個(gè)線圈為一組。垂直線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)垂直于管道2中原油 流動(dòng)的方向。
第三段中沿管道方向繞制兩個(gè)水平線圈6、 6A。這兩個(gè)線圈為一組。水平線圈產(chǎn)生的磁 場(chǎng)和管道2中原油的流向平行。
外罩3內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器7，連接到微電腦控制器。微電腦控制器通過溫度傳感器感 知線圈的溫度，當(dāng)溫度過高時(shí)，微電腦控制器變一組線圈的并聯(lián)為串聯(lián)，減小電流，降低線 圈溫度；當(dāng)線圈溫度足夠低時(shí)，微電腦控制器重新變一組線圈的串聯(lián)為并聯(lián)，提高電流強(qiáng)度， 提高磁場(chǎng)強(qiáng)度。
微電腦控制器由溫度采集電路、CPU、參數(shù)設(shè)定電路、PWM控制電路、工作狀態(tài)指示燈和 上位機(jī)連接口組成(見圖4)，溫度采集電路和參數(shù)設(shè)定電路連接所述CPU, CPU輸出連接所 述PWM控制電路和工作狀態(tài)指示燈，PWM控制電路連接水平線圈和垂直線圈。參數(shù)設(shè)定電路 包括按鍵和顯示器，外殼3上設(shè)有設(shè)定窗口 9和工作指示燈窗口 10 (見圖3)，設(shè)定窗口 9內(nèi) 安置參數(shù)設(shè)定電路的顯示器和鍵盤，工作指示燈窗口 10內(nèi)安置工作指示燈。
上位機(jī)連接口供連接上位控制電腦使用，連接后可以從中央控制電腦遠(yuǎn)程監(jiān)控油田多磁 場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置的工作，并可以遠(yuǎn)程更改油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置的 參數(shù)設(shè)定。
工作指示燈采用亮與不亮、亮的顏色分別表示停止工作(不亮)、正常工作(綠)和故障 (紅)三個(gè)狀態(tài)。設(shè)定窗口 9可以設(shè)定油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置的工作參數(shù)，而 這些參數(shù)可以根據(jù)原油的品質(zhì)、油井的深度、原油的溫度、結(jié)蠟的速度來設(shè)定。參數(shù)設(shè)定由 軟件完成，可根據(jù)各油田原油含蠟量不同的實(shí)際情況，在出廠時(shí)設(shè)定工作參數(shù)，也可以在除 防蠟工作的任何時(shí)間內(nèi)根據(jù)實(shí)際情況或防蠟的工作需要，通過設(shè)定窗口 9或連接上位機(jī)設(shè)定 油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置的磁場(chǎng)強(qiáng)度、恒定溫度等參數(shù)，以適應(yīng)各油田原油含蠟 量比例不同和出油溫輿不同的需要，達(dá)到最佳的除防蠟效果并節(jié)約電能消耗的目的。
CPU根據(jù)溫度采集電路采集的溫度值和預(yù)設(shè)參數(shù)計(jì)算后輸出脈寬信號(hào)送至PWM控制電路，
5PWM控制電路輸出強(qiáng)電脈沖至線圈，通過不同的脈寬比來獲得不同的線圈電流，最終達(dá)到控 制線圈溫度的目的。
最后外罩3內(nèi)要灌裝導(dǎo)熱硅油8，也可以用其它導(dǎo)熱密封材料，以加強(qiáng)線圈的散熱。 以上敘述僅是一個(gè)雙水平線圈雙垂直線圈的實(shí)施例，實(shí)際中可以根據(jù)具體情況和不銹鋼
管道2的長(zhǎng)度，設(shè)置二組四個(gè)水平線圈，垂直線圈也可以增加，較好的效果是在管道2的不
同地方增加垂直線圈對(duì)。
溫度傳感器7也可以增加數(shù)量，以避免多線圈情況下溫度不勻現(xiàn)象。
權(quán)利要求
1、一種油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，包括非磁性管道(2)和法蘭盤(1)，其特征在于在所述管道(2)上設(shè)一相應(yīng)的外罩(3)，其內(nèi)沿管道方向繞有一組兩個(gè)水平線圈(6、6A)，所述外罩(3)內(nèi)設(shè)置一對(duì)垂直于所述管道(2)的骨架，所述骨架上分別繞制一組兩個(gè)垂直線圈(5、5A)，所述外罩(2)的一端放置一個(gè)環(huán)形線路板(4)，其上裝有微電腦控制器，所述外罩(3)內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器(7)，所述水平線圈(6、6A)、垂直線圈(5、5A)和溫度傳感器(7)連接到所述微電腦控制器，所述外罩(3)中灌有導(dǎo)熱密封材料(8)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，其特征在于所述水平 線圈(6、 6A)為若干組。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，其特征在于所述垂直 線圈(5、 5A)為若干組。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，其特征在于所述微電 腦控制器由溫度采集電路、CPU、參數(shù)設(shè)定電路、PWM控制電路、工作狀態(tài)指示燈及上位機(jī)連 接口組成，所述溫度采集電路和參數(shù)設(shè)定電路連接所述CPU，所述CPU輸出連接所述PWM控 制電路和工作狀態(tài)指示燈，所述PWM控制電路連接所述水平線圈(6、 6A)和垂直線圈(5、 5A)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，其特征在于所述外殼 (3)上設(shè)有設(shè)定窗口 (9)和工作指示燈窗口 (10)，所述設(shè)定窗口 (9)內(nèi)安置所述參數(shù)設(shè)定電路的顯示器和鍵盤，所述工作指示燈窗口 (10)內(nèi)安置所述工作指示燈。
全文摘要
油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，在非磁性管道上設(shè)一外罩，其內(nèi)設(shè)有兩個(gè)水平線圈和兩個(gè)垂直線圈，外罩的一端放置一個(gè)環(huán)形線路板，其上裝有微電腦控制器，外罩內(nèi)還設(shè)有溫度傳感器，水平線圈、垂直線圈和溫度傳感器連接到微電腦控制器，外罩中灌有導(dǎo)熱密封材料。水平線圈可為若干組。垂直線圈也可為若干組。本發(fā)明油田多磁場(chǎng)恒溫節(jié)能電磁防除蠟裝置，具有互相垂直的多磁場(chǎng)，加強(qiáng)了對(duì)蠟分子的磁化作用，強(qiáng)化了除蠟效果；微電腦隨時(shí)檢測(cè)線圈的溫度，并隨之調(diào)整線圈電流的大小，恒定了線圈的溫度，提高了除蠟器的安全運(yùn)行時(shí)間；并可根據(jù)原油品質(zhì)調(diào)整工作參數(shù)，隨時(shí)從工作指示燈觀察工作狀態(tài)；一體化設(shè)計(jì)便于安裝及安全防盜。
文檔編號(hào)E21B37/00GK101469605SQ20081005606
公開日2009年7月1日 申請(qǐng)日期2008年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月11日
發(fā)明者孫志剛, 孫志強(qiáng), 瑜 王, 范穎莉 申請(qǐng)人:孫志強(qiáng);孫志剛;范穎莉;王 瑜