一种电加热电缆的发热预警方法及装置制造方法及图纸

本申请实施例提供了一种电加热电缆的发热预警方法及装置，其中方法包括：获取电热电缆所缠绕的滚筒的尺寸参数，所述滚筒的质量，所述电热电缆在所述滚筒上缠绕的匝数，以及所述电热电缆的电流参数；根据所述尺寸参数、匝数，以及所述电流参数确定所述滚筒的发热量；根据所述发热量以及所述滚筒的质量，获取所述滚筒的温度增量；判断所述温度增量是否达到了预设预警温度值，若判断结果为是，则发出预警信号。本申请实施例可以在安全生产中提供科学合理的指导。

【技术实现步骤摘要】
一种电加热电缆的发热预警方法及装置
本申请涉及油田开发领域
，尤其是涉及一种电加热电缆的发热预警方法及装置。
技术介绍
目前，随着稠油、超稠油、高凝油不断开发，电加热方法已在火烧油层电点火、井筒降粘(解堵)、井筒清防蜡等油井作业中广泛应用，它以加热功率调控方便，作业施工及时、安全可靠而广受现场欢迎。目前电加热主要通过电加热电缆实现，常用的电加热电缆主要包括电热电缆和连续油管两种。其中，电热电缆主要运用在火烧油层电点火和空心杆电加热中；连续油管主要运用在井筒降粘(解堵)和井筒清防蜡中。通常将电加热电缆缠绕在金属滚筒上，使用时，将电加热电缆下直空心抽油管中，通上交流电进行加热。由于油井的流体性质差异较大，加热深度也不尽相同，因此，在每次作业时，滚筒上总会剩余部分电缆。加热运行过程中，剩余电加热电缆或者其所缠绕的滚筒上会产生热量，导致温度升高，给安全生产带来隐患。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种电加热电缆的发热预警方法及装置，可以在安全生产中提供科学合理的指导。为达到上述目的，本申请实施例提供了一种电加热电缆的发热预警方法，该方法包括：获取电热电缆所缠绕的滚筒的尺寸参数、所述滚筒的质量、所述电热电缆在所述滚筒上缠绕的匝数、以及所述电热电缆的电流参数；根据所述尺寸参数、所述匝数、以及所述电流参数确定所述滚筒的发热量；根据所述发热量以及所述滚筒的质量，获取所述滚筒的温度增量；判断所述温度增量是否达到了预设预警温度值，若判断结果为是，则发出预警信号。本申请实施例还提供了一种电加热电缆的滚筒发热预警装置，用来指导安全生产，该装置包括：参数获取模块，用于获取电热电缆所缠绕的滚筒的尺寸参数、所述滚筒的质量、所述电热电缆在所述滚筒上缠绕的匝数、以及所述电热电缆的电流参数；热量确定模块，用于根据所述尺寸参数、所述匝数、以及所述电流参数确定所述滚筒的发热量；温度增量确定模块，用于根据所述发热量以及所述滚筒的质量，获取所述滚筒的温度增量；判断模块，用于判断所述温度增量是否达到了预设预警温度值，若判断结果为是，则发出预警信号。本申请实施例还提供了另一种电加热电缆的发热预警方法，该方法包括：获取连续油管的质量和长度，以及所述连续油管的电流参数；根据所述长度，以及所述电流参数确定所述连续油管的发热量；根据所述发热量和质量，获取所述连续油管的温度增量；判断所述温度增量是否达到了预设预警温度值，若判断结果为是，则发出预警信号。本申请实施例还提供了另一种电加热电缆的发热预警装置，该装置包括参数获取模块，用于获取连续油管的质量和长度，以及所述连续油管的电流参数；热量确定模块，用于根据所述长度，以及所述电流参数确定所述连续油管的发热量；温度增量确定模块，用于根据所述发热量和质量，获取所述连续油管的温度增量；判断模块，用于判断所述温度增量是否达到了预设预警温度值，若判断结果为是，则发出预警信号。由以上本申请实施例所提供的技术方案可知，本申请实施例通过计算在使用过程中发热部件的发热量，获得因为发热使得发热部件上升的温度。该发热部件指电热电缆或者其缠绕的滚筒。再判断该上升的温度是否达到了预设预警温度，若判断结果为是则发出相应的预警信号，从而在安全生产中提供科学合理的指导。附图说明此处所说明的附图用来提供对本申请实施例的进一步理解，构成本申请实施例的一部分，并不构成对本申请实施例的限定。在附图中：图1为本申请实施例的一种电加热电缆的发热预警方法的流程示意图；图2为本申请实施例的铠装电缆结构示意图；图3为本申请实施例的缠绕有铠装电缆的滚筒剖面图；图4为本申请实施例的图3中滚筒内感生电流示意图；图5为本申请实施例的一种电加热电缆的发热预警装置示意图；图6为本申请实施例的另一种电加热电缆的发热预警方法的流程示意图；图7为本申请实施例的连续油管结构示意图；图8为本申请实施例的缠绕有连续油管的滚筒剖面图；图9为本申请实施例的另一种电加热电缆的发热预警装置示意图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本申请实施例做进一步详细说明。在此，本申请实施例的示意性实施例及其说明用于解释本申请实施例，但并不作为对本申请实施例的限定。下面结合附图，对本申请实施例的具体实施方式作进一步的详细说明。图1所示为本申请实施例一种电加热电缆的发热预警方法的流程示意图，如图1所示一种电加热电缆的发热预警方法可以包括以下步骤。S101，获取电热电缆所缠绕的滚筒的尺寸参数、所述滚筒的质量、所述电热电缆在所述滚筒上缠绕的匝数、以及所述电热电缆的电流参数。本申请各个实施例中，所述的电热电缆均为滚筒上剩余部分的电热电缆，不包括，下至井内的电热电缆。所述电热电缆又可以包括铠装和非铠装两种。其中，铠装电热电缆结构如图2所示，铠装电热电缆包括金属导线，导线外缠绕有绝缘层，在绝缘层的外面还有一个铠装保护层。通常该铠装保护层由不锈钢钢丝制成，对内部结构起保护作用。非铠装的电缆包括金属导线，导线外缠绕有绝缘层。在本申请的一个实施例中，所述电流参数可以为交流电电流的振幅。所述尺寸参数可以为所述滚筒的内外直径数，以及缠绕有所述电加热电缆的滚筒的长度。在本申请的另一个实施方式中，采用的电加热电缆为电热电缆。此时，所述电流参数可以包括：所述电热电缆内电流的频率和有效值。电流的有效值比较好测量，因此这里选用有效值。所述尺寸参数可以包括：所述滚筒的直径，所述滚筒的滚筒壁厚度，缠绕有所述电热电缆的滚筒的长度。在本申请的一个实施例中，获取滚筒的质量可以通过滚筒的尺寸参数计算得到。例如，滚筒壁厚度为δ(m)，滚筒的直径为D0(m)，缠绕有电加热电缆的滚筒的长度为L0(m)，则滚筒的质量m为：m＝ρ0·π·D0·δ·L0。其中ρ0表示滚筒材料的密度。S102，根据所述尺寸参数、所述匝数，以及所述电流参数确定所述滚筒的发热量。在本申请的一个实施方式中，采用的电加热电缆为电热电缆。加热时，电热电缆上通有交流电，缠绕有电热电缆的滚筒此时相当于一个通电螺线管，该滚筒内部会产生感生电动势，且滚筒构成了一个闭合回路，会有感生电流通过其内部，而滚筒上缠绕的电热电缆主要起导线作用，此时的滚筒就是一个发热部件。将所述尺寸参数、匝数，以及所述电流参数，带入以下公式计算得到所述滚筒的发热量，式中，W表示t0时间内所述滚筒上产生的热功，N表示所述滚筒上缠绕的电热电缆的匝数，D0表示所述滚筒的直径，δ表示所述滚筒的滚筒壁厚度，f表示所述电热电缆内电流的频率，μ表示空气介质的磁导率，ρ表示滚筒材料的电阻率，L0表示缠绕有所述电热电缆的滚筒的长度，I表示所述电加热电缆内电流的有效电流值。上述实施方式中，量化计算了电加热电缆的滚筒发热情况，可以为后续合理指导安全生提供基础。S103，根据所述发热量以及所述滚筒的质量，获取所述滚筒的温度增量。在本申请的一个实施方式中，可以根据以下公式计算所述滚筒的温度增量，此时为了简化计算温度增量过程，不考虑滚筒向外散热。W＝c·m·ΔT式中，c表示滚筒材料的比热容，m表示所述滚筒的质量，m可以根据发热部件的尺寸数据以及密度计算得到，ΔT表示所述发热部件温度的增量。S104，判断所述温度增量是否达到了预设预警温度值，若判断结果为是，则发出预警信号。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电加热电缆的发热预警方法，其特征在于，包括以下步骤：获取电热电缆所缠绕的滚筒的尺寸参数、所述滚筒的质量、所述电热电缆在所述滚筒上缠绕的匝数、以及所述电热电缆的电流参数；根据所述尺寸参数、所述匝数、以及所述电流参数确定所述滚筒的发热量；根据所述发热量以及所述滚筒的质量，获取所述滚筒的温度增量；判断所述温度增量是否达到了预设预警温度值，若判断结果为是，则发出预警信号。

【技术特征摘要】
1.一种电加热电缆的发热预警方法，其特征在于，包括以下步骤：获取电热电缆所缠绕的滚筒的尺寸参数、所述滚筒的质量、所述电热电缆在所述滚筒上缠绕的匝数、以及所述电热电缆的电流参数；根据所述尺寸参数、所述匝数、以及所述电流参数确定所述滚筒的发热量；根据所述发热量以及所述滚筒的质量，获取所述滚筒的温度增量；判断所述温度增量是否达到了预设预警温度值，若判断结果为是，则发出预警信号。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电流参数包括：所述电热电缆内电流的频率和有效值；所述尺寸参数包括：所述滚筒的直径，所述滚筒的滚筒壁厚度，缠绕有所述电热电缆的滚筒的长度。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述尺寸参数、所述匝数，以及所述电流参数确定所述滚筒的发热量，具体为：将所述尺寸参数、所述匝数，以及所述电流参数，带入以下公式计算得到所述滚筒的发热量，式中，W表示t0时间内所述滚筒上产生的热功，N表示所述电热电缆在所述滚筒上缠绕的匝数，D0表示所述滚筒的直径，δ表示所述滚筒的滚筒壁厚度，f表示所述电加热电缆内电流的频率，μ表示空气介质的磁导率，ρ表示滚筒材料的电阻率，L0表示缠绕有所述电热电缆的滚筒的长度，I表示所述电热电缆内电流的有效值。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述发热量以及所述滚筒的质量，获取所述滚筒的温度增量，具体为：根据以下公式计算所述滚筒的温度增量，W＝c·m·ΔT式中，c表示滚筒材料的比热容，ΔT表示所述滚筒的温度增量。5.一种电加热电缆的发热预警装置，其特征在于，所述装置包括：参数获取模块，用于获取电热电缆...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利，马振，张福兴，袁爱武，杨显志，杨昕，卢丽丝，于晓聪，张成博，黄武成，黄武鸣，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11