油田輸油管解堵設(shè)備和頻率控制方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)的油田輸油管解堵設(shè)備，包括包括將交流電變換成直流電并起隔離作用的第一變換裝置，將第一變換裝置輸出的直流電變換成交流電的第二變換裝置，第一變換裝置的輸出端接第二變換裝置的輸入端。采用第一變換裝置將高壓小電流交流電轉(zhuǎn)換成低壓大電流直流電，然后經(jīng)逆變器變換成低壓大電流交流電加在輸油管上，解決了輸油管因直流電造成的電解腐蝕，同時土壤中的離子在電流的作用下移動，逐漸附著在輸油管外壁，修復(fù)了細(xì)小的裂痕，延長了輸油管壽命；并且第一變換裝置的隔離作用使產(chǎn)品的使用變得安全可靠。第二變換裝置中的功率滿載控制方法，利用趨膚效應(yīng)的影響，調(diào)整輸出交流電的頻率，使輸油管發(fā)熱量最大，加熱效果最佳，電能得到充分利用。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
油田輸油管解堵設(shè)備和頻率控制方法
本專利涉及涉及石油生產(chǎn)設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種油田輸油管解堵設(shè)備和頻率控制方法。
技術(shù)介紹
連接在井口與計量站的油田輸油管，油中的石蠟，瀝青，硫化物隨著時間的推移，在輸油管內(nèi)壁累積越來越多，當(dāng)油井產(chǎn)量低、油稠或者井口的抽油機損壞時，產(chǎn)出的油液流速慢，溫度低，特別是在溫度低的環(huán)境，輸油管內(nèi)壁或油中的石蠟，瀝青，硫化物凝結(jié)造成輸油管堵塞。專利CN201020238428.7中將0～120V，0～1200A的直流電壓施加到輸油管上加熱，實現(xiàn)解堵。但在實際應(yīng)用中，當(dāng)輸油管外層的絕緣層老化或損壞出現(xiàn)裂痕或縫隙時，直流電源的正負(fù)極連接在輸油輸油管兩端，在絕緣層裂縫處的金屬油管上相當(dāng)施加了一直流電源，輸油管，油井與大地組成了一個電荷回路，在直流電源作用下，輸油管被電解腐蝕，在短時間內(nèi)管道出現(xiàn)孔洞，如圖1。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了解決上述問題，本專利技術(shù)提供一種油田輸油管解堵設(shè)備。本專利技術(shù)所采用如下技術(shù)方案，構(gòu)造油田輸油管解堵設(shè)備，包括將交流電變換成直流電并起隔離作用的第一變換裝置，將第一變換裝置輸出的直流電變換成交流電的第二變換裝置，第一變換裝置的輸出端接第二變換裝置的輸入端。優(yōu)選的，所述第一變換裝置是開關(guān)電源，或由變壓器和整流器組成。優(yōu)選的，所述第二變換裝置是逆變器。優(yōu)選的，所述開關(guān)電源包括：第一控制模塊；第一高頻逆變模塊；輸入整流濾波模塊，其輸入端接三相四線或三相三線市電，其輸出端連接第一高頻逆變模塊的輸入端；驅(qū)動模塊，其輸入端連接所述第一控制模塊，其輸出端連接所述第一高頻逆變模塊；高頻變壓器，其初級線圈與所述第一高頻逆變模塊的輸出端并聯(lián)；輸出整流濾波模塊，其輸入端與所述高頻變壓器的次級線圈并聯(lián)，其輸出端連接所述逆變器；缺相檢測模塊，其輸入端接三相四線或三相三線市電，其輸出端連接所述第一控制模塊；電源模塊，其輸入端接220V交流電，其輸出端連接所述第一控制模塊。優(yōu)選的，所述開關(guān)電源還包括與所述第一控制模塊連接的第一采樣模塊和/或第一顯示模塊和/或接三相四線或三相三線市電的第一冷卻模塊。優(yōu)選的，所述開關(guān)電源還包括諧波電容，所述第一高頻逆變模塊的任一輸出端串聯(lián)所述諧波電容后與所述高頻變壓器的初級線圈并聯(lián)。優(yōu)選的，所述逆變器包括：第二控制模塊；第二高頻逆變模塊，與所述開關(guān)電源的輸出端連接；驅(qū)動模塊，其輸入端連接所述第二控制模塊，其輸出端連接所述第二高頻逆變模塊；電源模塊，其輸入端接220V交流電，輸出端連接所述第二控制模塊。優(yōu)選的，所述逆變器還包括與所述第二控制模塊連接的第二采樣模塊和/或第二顯示模塊和或接220V交流電的第二冷卻模塊。本專利技術(shù)還提供一種油田輸油管解堵設(shè)備的功率滿載控制方法，包括如下步驟：S1：第二采樣模塊采樣逆變器的工作溫度，逆變器的輸入電壓和電流，逆變器輸送給輸油管的交流電壓和電流，并將采樣數(shù)據(jù)輸入第二控制模塊；S2：第二控制模塊判斷逆變器工作溫度是否過熱，輸入是否過壓，過流，欠壓；如任一條件判斷是，則逆變器故障，到步驟S7;如所有條件否，則到步驟S3；S3：第二控制模塊根據(jù)輸油管的交流電壓和電流計算輸油管長度；S4：第二控制模塊根據(jù)第二采樣模塊采樣輸送給輸油管的交流電壓和電流數(shù)據(jù)，計算輸出功率并和設(shè)定值比較；如輸出功率小于設(shè)定值，到步驟S5；如輸出功率不小于設(shè)定值，到步驟S7；S5：判斷輸出電壓是逆變器的最大工作值，如是到步驟S8；如否到步驟S6；S6：判斷輸出電流是逆變器的最大工作值，如是到步驟S10；如否到步驟S7;S7：第二控制模塊控制第二顯示模塊顯示施加到輸油管的電壓、電流值或故障信息；S8：第二控制模塊控制第二高頻逆變模塊降低輸出電流的頻率；S9:第二控制模塊判斷輸油管的電壓是逆變器的最大工作值，如是到步驟S8;如否到步驟S7；S10：第二控制模塊控制第二高頻逆變模塊提高輸出電流的頻率；S11：第二控制模塊判斷輸油管的電流是逆變器的最大工作值，如是到步驟S10;如否到步驟S7；優(yōu)選的，油田輸油管解堵設(shè)備的功率滿載控制方法還包括在步驟S1前，逆變器開始工作時以設(shè)定頻率的交流電壓和電流施加到輸油管上的步驟。由上述方案可見，采用第一變換裝置將高壓大電流交流電轉(zhuǎn)換成低壓大電流直流電，然后經(jīng)逆變器變換成低壓大電流交流電加在輸油管上，解決了輸油管因直流電造成的電解腐蝕，同時土壤中的離子在電流的作用下移動，逐漸附著在輸油管外壁，修復(fù)了細(xì)小的裂痕，延長了輸油管的壽命；并且第一變換裝置的隔離作用使產(chǎn)品的使用變得安全可靠。第二變換裝置中的頻率控制方法，利用趨膚效應(yīng)的影響，調(diào)整輸出交流電的頻率，使輸油管發(fā)熱量最大，加熱效果最佳，電能得到充分利用。【附圖說明】圖1輸油管施加直流電源連接示意圖；圖2實施例一中的油田解堵設(shè)備安裝示意圖；圖3實施例一中的開關(guān)電源方框示意圖；圖4實施例一中的逆變器方框示意圖；圖5實施例一中的輸入濾波整流電路圖；圖6實施例一中的采樣電路圖；圖7實施例一中的缺相檢測電路圖；圖8實施例一中的輸出整流濾波電路圖；圖9實施例一中的逆變器頻率控制流程圖；圖10實施例二中的油田解堵設(shè)備方框圖。【具體實施方式】為了使本專利技術(shù)的技術(shù)方案和技術(shù)效果更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例對本專利的實施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。實施例一：如圖1所示，本實施例中的油田輸油管解堵設(shè)備，包括第一變換裝置和第二變換裝置，第一變換裝置是開關(guān)電源，第二變換裝置是逆變器，開關(guān)電源的輸出和逆變器的輸入端連接。輸油管1堵塞時，拆下油井與輸油管1間的法蘭，在輸油管兩端焊上螺桿，再將逆變器的輸出電纜連接到螺桿上。所述開關(guān)電源包括第一冷卻模塊，輸入整流濾波模塊，第一高頻逆變模塊，2個驅(qū)動模塊，高頻變壓器，輸出整流濾波模塊，第一采樣模塊，缺相檢測模塊，第一顯示模塊，電源模塊，第一控制模塊，如圖2所示。輸入整流濾波模塊輸入端接三相四線或三相三線市電,用來濾除噪聲，將交流電變換成直流電輸出給第一高頻逆變模塊，其電路見圖5。三相市電經(jīng)兩個并聯(lián)的三相整流橋后，將交流市電變換成直流電，經(jīng)高頻薄膜電容濾除高頻噪聲，經(jīng)電感濾除低頻噪聲的直流電輸出給第一高頻逆變模塊。第一冷卻模塊接三相四線或三相三線市電，用來給開關(guān)電源散熱，可以是大功率風(fēng)扇加散熱器的風(fēng)冷系統(tǒng)或者水冷回路系統(tǒng)。電源模塊將小功率開關(guān)電源輸出的15V直流電壓通過穩(wěn)壓芯片變換成各種不同數(shù)值的直流電壓，其輸入端接220V交流電，其電壓輸出端連接第一控制模塊，驅(qū)動模塊，第一顯示模塊的電壓輸入端。小型開關(guān)電源型號是P15E-5。第一采樣模塊，缺相檢測模塊，第一顯示模塊，驅(qū)動模塊均與第一控制模塊連接。第一采樣模塊用來采樣開關(guān)電源的工作溫度，輸入電壓，輸入電流，將采樣到的數(shù)據(jù)輸出給第一控制模塊,第一采樣模塊的電路見圖6，溫度傳感器、電壓傳感器、電流傳感器的采樣數(shù)據(jù)經(jīng)電阻Rc2后接入運算放大器Uc1的2腳，Uc1的3腳和輸出腳1腳間接反饋電阻Rc3,1腳接上拉電阻Rc4。運算放大器的輸出接第一控制模塊。缺相檢測模塊用來判斷市電是否缺相，如缺相則輸出邏輯信號給第一控制模塊，缺相檢測模塊電路見圖7，其中每相電經(jīng)限流電阻后由整流二極管構(gòu)成的全波整流電路變換成直流電輸入光耦，Qq1，Qq2，Qq3光耦的輸出彼此串聯(lián)，Qq1的1腳接電源，Qq3的3腳接下拉電阻，只要任何一相電源故障，Qq本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
油田輸油管解堵設(shè)備，其特征在于包括將交流電變換成直流電并起隔離作用的第一變換裝置，將第一變換裝置輸出的直流電變換成交流電的第二變換裝置，第一變換裝置的輸出端接第二變換裝置的輸入端。

【技術(shù)特征摘要】
1.油田輸油管解堵設(shè)備，其特征在于包括第一變換裝置和第二變換裝置，第一變換裝置的輸出端接第二變換裝置的輸入端；第一變換裝置，用于將交流電變換成直流電并起隔離作用；第二變換裝置，用于將第一變換裝置輸出的直流電變換成交流電，并在輸出功率小于設(shè)定值時，在輸出電壓為最大值時降低輸出交流電頻率,提高輸出電流，直至輸出電壓小于最大值，或在輸出電流為最大值時提高輸出交流電頻率，提高輸出電壓，直至輸出電流小于最大值。2.根據(jù)權(quán)利要求1中的油田輸油管解堵設(shè)備，其特征在于所述第一變換裝置是開關(guān)電源，或由變壓器和整流器組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2中的油田輸油管解堵設(shè)備，其特征在于所述第二變換裝置是逆變器。4.根據(jù)權(quán)利要求3中的油田輸油管解堵設(shè)備，其特征在于所述開關(guān)電源包括：第一控制模塊；第一高頻逆變模塊；輸入整流濾波模塊，其輸入端接三相四線或三相三線市電，其輸出端連接第一高頻逆變模塊的輸入端；驅(qū)動模塊，其輸入端連接所述第一控制模塊，其輸出端連接所述第一高頻逆變模塊；高頻變壓器，其初級線圈與所述第一高頻逆變模塊的輸出端并聯(lián)；輸出整流濾波模塊，其輸入端與所述高頻變壓器的次級線圈并聯(lián)，其輸出端連接所述逆變器；缺相檢測模塊，其輸入端接三相四線或三相三線市電，其輸出端連接所述第一控制模塊；電源模塊，其輸入端接220V交流電，其輸出端連接所述第一控制模塊。5.根據(jù)權(quán)利要求4中的油田輸油管解堵設(shè)備，其特征在于所述開關(guān)電源還包括與所述第一控制模塊連接的第一采樣模塊和/或第一顯示模塊和/或接三相四線或三相三線市電的第一冷卻模塊。6.根據(jù)權(quán)利要求4中的油田輸油管解堵設(shè)備，其特征在于所述開關(guān)電源還包括諧波電容，所述第一高頻逆變模塊的任一輸出端串聯(lián)所述諧波電容后與所述高頻變壓器的初級線圈并聯(lián)。7.根據(jù)權(quán)利要求3中的油田輸油管解堵設(shè)備，其特征在于所述逆變器包括：第二控制模塊；第二高頻逆變模塊，與所述開...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：梁景睿，李天舒，曾黎，徐志鵬，周策，李慶國，李澤，
申請(專利權(quán))人：北京首光艾達(dá)科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11