CN103104218A - 一种可变频变强场的电磁防蜡降粘器 - Google Patents

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乔华山
李国亮
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Abstract

本发明提供了一种可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，包括磁场发生装置，所述的磁场发生装置包括内管，内管设于外壳中部，内管的外周绕有线圈，外壳上设有接线盒，接线盒内设有接线端子，接线端子连接线圈和电缆的一端，电缆的另一端连接电源控制箱。本发明克服了现有技术的不足，能产生设定频率和强度交变的电磁场，同时，由于电感线圈在内管上绕制形式为阶梯状，内管内的磁场强度成阶梯状分布，可对流经的原油物理改性效果达到最佳，有效的防止了原油在管道内析蜡、沉积，降低了原油的粘度，从而能提高采油产量和管道输送效率，延长采油泵的泵检及管道清蜡周期。

Description

一种可变频变强场的电磁防蜡降粘器
技术领域
本发明涉及一种新型的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，属于原油开采及管道输送技术领域。
背景技术
我国油田生产的原油大多数含蜡量较高。在原油开采过程中，随着温度和压力下降以及轻质组份不断逸出，原油溶蜡能力随之不断下降，原油中的蜡便以结晶体析出、聚集并沉积在管壁等固相表面，即出现结蜡现象。油井及输送管道结蜡后使油管的油流通道变小，流动阻力增加，不仅直接影响到抽油设备的正常工作，而且也影响到输油的效率。因此，防蜡和清蜡是含蜡油井生产管理中的一项十分重要的技术措施。
电磁防蜡降粘器以其设备安装简单、使用方便、无污染、成本低，能有效提高原油在输油管中的流动性的特点越来越广泛地应用于原油的开采及输送的生产中。但是，目前应用的电磁防蜡降粘器存在如下缺点：第一，电磁防蜡降粘器的磁场强度、磁场的交变频率等参数不能随着井况的变化进行调节，这就使电磁防蜡降粘器使用时的适应性较差；第二、电磁防蜡降粘器内腔磁场是单一强场，无阶梯变化，忽视了磁场强场阶梯变化对阻止蜡晶析出的作用，因此，现有的电磁防蜡降粘器普遍防蜡、降粘效果不佳。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能调节磁场强度和磁场交变频率、内腔强场阶梯变化的电磁防蜡降粘器，以适应各种油井的工况的需要并使电磁防蜡降粘效果最佳。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，包括磁场发生装置，所述的磁场发生装置包括外壳，外壳内设有内管，内管的外周绕有线圈，外壳上设有接线盒，接线盒内设有接线端子，接线端子连接线圈和电缆的一端，电缆的另一端连接电源控制箱。
进一步地，所述的线圈的最外层内设有温度传感器，温度传感器与接线盒内的接线端子相连。
进一步地，所述的电源控制箱包括电箱外壳，电箱外壳内设有箱内接线端子，箱内接线端子通过电源变换控制线路板与输出电流显示仪、输出电源频率显示仪和电源频率及电流调节器控制器连接，箱内接线端子还与所述的电缆的另一端连接。
进一步地，所述的内管与线圈之间设有线圈内层绝缘纸，线圈外设有线圈外层绝缘纸，每层线圈之间隔有绝缘薄纸。
进一步地，所述的线圈呈多段阶梯状，每段线圈的缠绕层数不相等且从一端向另一端依次增加或减少。
更进一步地，所述的线圈共分三段，分别为第一阶梯线圈、第二阶梯线圈和第三阶梯线圈，第一阶梯线圈、第二阶梯线圈和第三阶梯线圈的缠绕层数依次减少。
进一步地，所述的内管包括空心管以及设于空心管外的左端板和右端板。
进一步地，所述的外壳与线圈之间设有防水绝缘材料。
进一步地，所述的接线盒上设有接线盒盖。
进一步地，所述的接线盒上设有电缆防水接头，电缆的一端通过电缆防水接头与接线端子相连。
本发明提供的一种可变频变强场的电磁防蜡降粘器克服了现有技术的不足，能产生设定频率和强度交变的电磁场，同时，由于电感线圈在内管上绕制形式为阶梯状，内管内的磁场强度成阶梯状分布，可对流经的原油物理改性效果达到最佳，有效的防止了原油在管道内析蜡、沉积，降低了原油的粘度，从而能提高采油产量和管道输送效率，延长采油泵的泵检及管道清蜡周期。
附图说明
图1为可变频变强场的电磁防蜡降粘器结构示意图；
图2为接线盒结构示意图；
图3为电源箱结构示意图。
附图标记说明
1-法兰；2-内管；201-左端板；202-右端板；203-空心管；3-线圈；301-第一阶梯线圈；302-第二阶梯线圈；303-第三阶梯线圈；4-接线盒盖；5-外壳；501-电缆防水接头；502-接线盒接线端子；503-接线盒；504-外壳筒体；6-线圈外层绝缘纸；7-线圈内层绝缘纸；8-温度传感器；9-防水绝缘材料；10-线圈导线匝层间绝缘纸；11-磁场发生装置；12-电缆；13-电源控制箱；1301-电源变换控制线路板；1302-输出电流显示仪；1303-输出电源频率显示仪；1304-电源箱外壳；1305-电源频率及电流调节器；1306-箱内接线端子；14-原油管道。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
实施例
如图1所示，为可变频变强场的电磁防蜡降粘器结构示意图，所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器由磁场发生装置11、电缆12和电源控制箱组成。所述的磁场发生装置11由法兰1、内管2、线圈3、接线盒盖4、外壳5、线圈外层绝缘纸6、线圈内层绝缘纸7、温度传感器8、防水绝缘材料9和线圈导线匝层间绝缘纸10组成，内管2设于外壳5内，内管2的两端露出外壳5外且露出的长度相等。内管2的两端设有法兰1，外壳5内设有线圈3。内管2包括空心管203以及焊接于空心管203外的左端板201和右端板202。左端板201、右端板202离空心管203两端有一定的距离且左端板201与空心管203左端的距离以及右端板202与空心管203右端的距离相等。内管2的两端设有法兰1，线圈3周向有序地绕固在空心管203外周，且在左端板201、右端板202之间。所述的线圈3呈阶梯状，共分三段，分别为第一阶梯线圈301、第二阶梯线圈302和第三阶梯线圈303，三段的长度相等，第一阶梯线圈301、第二阶梯线圈302和第三阶梯线圈303的缠绕层数依次减少。由于三段的线圈缠绕层数不同，通电后的磁场强度不同，从而达到对流经的原油物理改性效果达到最佳的效果。线圈3的最外层内设有温度传感器8，温度传感器8与接线盒503内的接线端子502相连。所述的内管2与线圈3之间设有线圈内层绝缘纸7，线圈3外设有线圈外层绝缘纸6，线圈外层绝缘纸6和线圈内层绝缘纸7为浸油玻璃绝缘布。线圈3绕匝每层之间衬隔绝缘薄纸10，以防止因线圈产生漏电甚至击穿的现象。外壳5与内管2、线圈3所围成的空间充填防水绝缘材料9。
外壳5由具有一定壁厚的外壳筒体504、接线盒503、接线端子502以及电缆防水接头501组成。接线盒503焊接在外壳筒体504上，如图2所示，外壳筒体504上对应接线盒503处开有用于穿过线圈3和温度传感器8的控制线的孔。接线盒503内安装有接线端子502，接线端子502一端通过电缆防水接头501与电缆12的一端连接，接线端子502另一端连接线圈3和温度传感器8的控制线。接线盒503上设有接线盒盖4和电缆防水接头501，电缆12的另一端连接电源控制箱13。
如图3所示，所述的电源控制箱13由电箱外壳1304以及安装在电箱外壳1304内的电源变换控制线路板1301、输出电流显示仪1302、输出电源频率显示仪1303、电源频率及电流调节器控制器1305和箱内接线端子1306组成。箱内接线端子1306通过电源变换控制线路板1301与输出电流显示仪1302、输出电源频率显示仪1303和电源频率及电流调节器控制器1305连接，显示并控制输入到线圈3上的电流及频率。箱内接线端子1306还与所述的电缆12的另一端连接。本发明的电源控制箱的控制线路能输出可调节频率和电流的直流电，通过箱内接线端子和电缆输送至磁场发生装置。电源控制箱13内的电源变换控制线路板1301具有调节电感线圈3电流、频率的大小功能，以实现磁热发生装置11的磁感应强度和磁场交变频率可调节的功能。
使用时，将内管两端的法兰1与原油管道通过螺栓连接，本发明提供的电磁防蜡降粘器安装在采油井口的输油管道上。通电后，电源控制箱13内的电源变换控制线路板1301具有调节电感线圈电源的电流、频率的大小功能，以实现磁场发生装置的磁感应强度和磁场交变频率可调节的功能，产生以设定频率和强度交变的电磁场。同时，由于电感线圈在内管2上绕制形式为阶梯状，内管2内的磁场强度成阶梯状分布，可对流经的原油物理改性效果达到最佳，延长了采油泵的泵检及管道清蜡周期。
本发明不限制线圈缠绕阶梯状的段数，凡线圈缠绕为阶梯状，无论阶梯段数为多少均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，包括磁场发生装置(11)，所述的磁场发生装置(11)包括外壳(5)，外壳(5)内设有内管(2)，内管(2)的外周绕有线圈(3)，外壳(5)上设有接线盒(503)，接线盒(503)内设有接线端子(502)，接线端子(502)连接线圈(3)和电缆(12)的一端，电缆(12)的另一端连接电源控制箱(13)。
2.如权利要求1所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，所述的线圈(3)的最外层内设有温度传感器(8)，温度传感器(8)与接线盒(503)内的接线端子(502)相连。
3.如权利要求1所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，所述的电源控制箱(13)包括电箱外壳(1304)，电箱外壳(1304)内设有箱内接线端子(1306)，箱内接线端子(1306)通过电源变换控制线路板(1301)与输出电流显示仪(1302)、输出电源频率显示仪(1303)和电源频率及电流调节器控制器(1305)连接，箱内接线端子(1306)还与所述的电缆(12)的另一端连接。
4.如权利要求1所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，所述的内管(2)与线圈(3)之间设有线圈内层绝缘纸(7)，线圈(3)外设有线圈外层绝缘纸(6)，每层线圈(3)之间隔有绝缘薄纸(10)。
5.如权利要求1所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，所述的线圈(3)呈多段阶梯状，每段线圈(3)的缠绕层数不相等且从一端向另一端依次增加或减少。
6.如权利要求5所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，所述的线圈(3)共分三段，分别为第一阶梯线圈(301)、第二阶梯线圈(302)和第三阶梯线圈(303)，第一阶梯线圈(301)、第二阶梯线圈(302)和第三阶梯线圈(303)的缠绕层数依次减少。
7.如权利要求1所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，所述的内管(2)包括空心管(203)以及设于空心管(203)外的左端板(201)和右端板(202)。
8.如权利要求1所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，所述的外壳(5)与线圈(3)之间设有防水绝缘材料(9)。
9.如权利要求1所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，所述的接线盒(503)上设有接线盒盖(4)。
10.如权利要求1所述的可变频变强场的电磁防蜡降粘器，其特征在于，所述的接线盒(503)上设有电缆防水接头(501)，电缆(12)的一端通过电缆防水接头(501)与接线端子(502)相连。
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