一種油水井套管陰極保護防蝕儀直流供電系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及防蝕儀直流供電系統(tǒng)，尤其涉及一種油水井套管陰極保護防蝕儀直流供電系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]油水井套管腐蝕產(chǎn)生的原因是實質(zhì)是在鋼鐵表面產(chǎn)生原電池作用的電化學腐蝕，鋼鐵表面各部分其電位是不完全相同的，電位較高的部分形成陰極區(qū)，發(fā)生的是陰極反應；電位較低的部分形成陽極區(qū)，發(fā)生的是陽極反應。陽極區(qū)發(fā)生金屬電離后產(chǎn)生的電子轉(zhuǎn)移到陰極區(qū)發(fā)生陰極反應，離子在電解質(zhì)溶液中的流動構(gòu)成了局部腐蝕電池。對于整個井身套管，由于地下各層水質(zhì)礦化度、酸堿度、微生物等含量的不同，將形成不同的陰極區(qū)和陽極區(qū)。這樣在套管表面的腐蝕將表現(xiàn)為因鋼管表面不同而形成的無數(shù)微腐蝕電池和套管所處地層不同而形成的宏觀腐蝕電池雙重作用，套管壁表面鐵原子失去電子成為鐵離子而發(fā)生腐蝕。隨著腐蝕電池的進行，套管壁逐漸減薄，甚至穿孔。長慶油田公司每年新增套損井100多口，并且近年來還有加快的趨勢。
[0003]陰極保護是采用直流電源給被保護金屬通以陰極極化電流，使金屬表面陰極極化，當極化電位大于或等于腐蝕電池的開路電位時，金屬腐蝕電池陰陽二極的電極電位相等或更負，被保護金屬停止腐蝕。
[0004]為適應油田外部惡劣環(huán)境，增加運行可靠性并降低成本，叢式井組陰極保護工藝采取以井組為單元，以套管為重點建立陰極保護系統(tǒng)。叢式井組陰極保護實現(xiàn)這一原理的過程是，直流電源負極與各單井套管連接，直流電源正極與深井接地陽極連接，從而構(gòu)成保護回路。
[0005]陰極保護最重要設備是陰極保護防蝕儀，長慶油田公司歷年已建一千二百多個陰極保護單元，每個單元需要I臺配電柜、I臺硅整流防蝕儀、I臺直流分配柜，三個柜體，占地面積大，設備重達600多公斤，需建專門的配電房，搬運費力。硅整流防蝕儀直流供電運行效率低，采用瓷盤電阻器進行分流浪費電能嚴重，用調(diào)壓器調(diào)電壓冒火花不安全，分流柜電流相互牽制難以調(diào)整需要的電流。安裝井場分布區(qū)域廣，山高路遠，還沒有專職人員巡查管理。因各種原因，每年有相當一部分防蝕儀損壞，需要大量維修費。特別是雷雨天，不及時關閉，會造成陰極保護防蝕儀雷擊破壞，如果管理跟不上，管理人員長期不知道，結(jié)果造成陰極保護防蝕儀不能給油水井套管提供陰極保護電流，套管得不到保護將發(fā)生腐蝕；當陰極保護防蝕儀給套管提供的陰極保護電流過大時，油水井外防腐層會發(fā)生析氫剝離，同時還不能滿足現(xiàn)階段長慶油田數(shù)字化建設發(fā)展的要求。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服現(xiàn)有方法中不能數(shù)字化遠程監(jiān)控的問題，本實用新型提供一種油水井套管陰極保護防蝕儀直流供電系統(tǒng)，本實用新型結(jié)構(gòu)新穎，并實現(xiàn)了數(shù)字化遠程監(jiān)控，做到真正的無人值守，保證了陰極保護系統(tǒng)控制參數(shù)的真實性，打雷閃電時不燒毀極保護系統(tǒng)；不需要瓷盤電阻器進行分流，運行效率高；不需要專門配電房，減少了初期投入費用；達到了油水井套管不被腐蝕而長期安全高效運行的目標。
[0007]本實用新型采用的技術方案為:
[0008]—種油水井套管陰極保護防蝕儀直流供電系統(tǒng)，包括開關電源模塊直流供電系統(tǒng)和RTU模塊，開關電源模塊直流供電系統(tǒng)并聯(lián)電連接有電壓監(jiān)控儀表，電壓監(jiān)控儀表電連接RTU模塊，RTU模塊電連接電流監(jiān)控儀表，所述RTU模塊通過無線發(fā)射器連接監(jiān)控站；
[0009]所述開關電源模塊直流供電系統(tǒng)包括四個開關電源模塊，四個開關電源模塊正極連接在一起，通過導線與陽極井連接；在每個開關電源模塊的正極端安裝有整流二極管模塊，在開關電源模塊外接可調(diào)電阻器RT;設置四個電壓表分別測量四個開關電源模塊輸出的直流電壓，與開關電源模塊串聯(lián)設置有分流器RF，分流器RF并聯(lián)設置有電流表，采用分流器RF配合電流表來測各支路電流。
[0010]所述的整流二極管模塊型號選為SSKKD70-16:額定電壓為1600V，電流為70A。
[0011]所述開關電源模塊為可調(diào)式直流開關電源模塊。
[0012]所述開關電源模塊型號為SZH60—18，輸入電壓為AC220V±20%，輸出最大電壓為60V,額定電流為18A。
[0013]所述四個開關電源模塊正極連接在一起，通過16m2的導線與陽極井連接。
[0014]本實用新型的有益效果為:
[0015]1、由于采用開關電源模塊供電，調(diào)壓采用脈寬調(diào)制并采用正極連接在一起運行，克服了硅整流防蝕儀直流供電系統(tǒng)運行效率低，浪費電能嚴重的問題。
[0016]2、實現(xiàn)了數(shù)字化遠程對現(xiàn)場陰極保護防蝕儀直流供電系統(tǒng)的總電流、分支電流、運行工況等重要數(shù)據(jù)實時監(jiān)測，打雷閃電時，可遠程關閉陰極保護系統(tǒng)，不被燒壞，事后可以遠程啟動陰極保護系統(tǒng)，真正達到油水井套管不被腐蝕。對陰極保護重要數(shù)據(jù)采集的真實性，做到真正的無人值守，解決現(xiàn)場管理跟不上大難題有著重要意義，為油田油水井套管陰極保護系統(tǒng)正?；a(chǎn)提供了可靠的遠程監(jiān)控設備。
[0017]3、本實用新型中，整流二極管模塊型號選為SSKKD70-16:額定電壓為1600V，電流為70A，這樣的設置方式最為安全。
[0018]下面將結(jié)合說明書附圖對本實用新型作進一步的詳細說明。
【附圖說明】
[0019]圖1是本實用新型防蝕儀直流供電系統(tǒng)電路圖。
[0020]圖2是本實用新型工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0021]實施例1:
[0022]為了克服現(xiàn)有方法中不能數(shù)字化遠程監(jiān)控和效率低的問題，本實用新型提供如題1、圖2所示的一種油水井套管陰極保護防蝕儀直流供電系統(tǒng)，本實用新型結(jié)構(gòu)新穎，并實現(xiàn)了數(shù)字化遠程監(jiān)控，做到真正的無人值守，保證了陰極保護系統(tǒng)控制參數(shù)的真實性，打雷閃電時不燒毀極保護系統(tǒng)；不需要瓷盤電阻器進行分流，運行效率高；不需要專門配電房，減少了初期投入費用；達到了油水井套管不被腐蝕而長期安全高效運行的目標。
[0023]—種油水井套管陰極保護防蝕儀直流供電系統(tǒng)，包括開關電源模塊直流供電系統(tǒng)和RTU模塊，開關電源模塊直流供電系統(tǒng)并聯(lián)電連接有電壓監(jiān)控儀表，電壓監(jiān)控儀表電連接RTU模塊，RTU模塊電連接電流監(jiān)控儀表，所述開關電源模塊用于輸出連續(xù)調(diào)控直流電壓；所述電壓監(jiān)控儀表和電流監(jiān)控儀表用于就地顯示直流電壓和電流，并通過RS485接口將從電壓監(jiān)控儀表和電流監(jiān)控儀表采集到的電壓、電流數(shù)據(jù)上傳至RTU模塊；所述RTU模塊接收電壓監(jiān)控儀表和電流監(jiān)控儀表顯示的電壓、電流和啟停信號數(shù)據(jù)通過無線發(fā)射器傳輸?shù)奖O(jiān)控站內(nèi)，實現(xiàn)數(shù)字化遠程監(jiān)控。
[0024]所述開關電源模塊直流供電系統(tǒng)包括四個開關電源模塊，四個開關電源模塊正極連接在一起，通過導線與陽極井連接；在每個開關電源模塊的正極端安裝有整流二極管模塊，在開關電源模塊外接可調(diào)電阻器RT;設置四個電壓表分別測量四個開關電源模塊輸出的直流電壓，與開關電源模塊串聯(lián)設置有分流器RF，分流器RF并聯(lián)設置有電流表，采用分流器RF配合電流表來測各支路電流。
[0025]所述的整流二極管模塊型號選為SSKKD70-16:額定電壓為1600V，電流為70A。
[0026]所述開關電源模塊為可調(diào)式直流開關電源模塊。
[0027]所述開關電源模塊型號為SZH60 —18，輸入電壓為AC220V±20%，輸出最大電壓為60V,額定電流為18A。
[0028]所述四個開關電源模塊正極連接在一起，通過16m2的導線與陽極井連接，所述的整流二極管模塊型號選為SSKKD70-16:額定電壓為1600V，電流為70A，這樣的設置方式最為安全。
[0029]如圖1所示，直流供電系統(tǒng)由四個開關電源模塊組成的，四個電源正極連接在一起，用一根16m2導線與陽極井連接。為了防止電流因叢式井井下位置不同而造成電流分布不均衡、井間電位不平衡，防止開關電源模塊高電壓輸出的電流倒罐到電壓低開關電源模塊里而被燒壞，必須在四個開關電源模塊的正極端加整流二極管模塊，由于整流二極管模塊具有隔直導交作用，所以加整流二極管模塊，可以防止高電壓開關電源模塊輸出電流倒罐到低電壓開關電源模塊里而被燒壞。四個整流二極管模塊分別加在第一開關電源模塊、第二開關電源模塊、第三開關電源模塊、第四開關電源模塊的電源正極輸出端，目的是防止高電壓開關電源模塊高流出電流倒罐到低電壓開關電源模塊里而被燒壞。
[0030]本實施例中第一開關電源模塊、第二開關電源模塊、第三開關電源模塊、第四開關電源模塊都是直流開關電源模塊。
[0031]本實施例中使用的整流二極管模塊型號選為SSKKD70-16:額定電壓為1600V，電流為70A，但正常只能用到20A，否則長時間燒壞二極管