一种用于井下石油管道的防垢电源设备制造技术

本发明专利技术提供了一种用于井下石油管道的防垢电源设备，包括依次连接的第一整流滤波模块、高压DC/DC供电模块、逆变模块以及电场线圈；第一整流滤波模块用于对输入的高压交流电信号进行滤波和整流处理，生成高压直流电信号并发送至所述高压DC/DC供电模块，高压DC/DC供电模块用于将高压直流电信号转换成低压直流电信号，并发送至逆变模块，逆变模块用于将低压直流电信号转换为预设频率的交流电信号并施加于电场线圈上，电场线圈缠绕于井下石油管道上，施加于电场线圈上的交流电信号形成交变电场，将井下石油管道中的金属离子极化。

An anti scaling power supply equipment for underground oil pipeline

【技术实现步骤摘要】
一种用于井下石油管道的防垢电源设备
本专利技术涉及一种用于井下石油管道的防垢电源设备。
技术介绍
石油行业中，井下采油后，通过井下油泵将石油顺管道输送到油水分离等地面处理厂，由于油井具有分散性，物理距离通常较远，因此，在石油传输过程中，石油中的镁钙等金属离子会在管道壁上形成金属垢，输送效率降低，一段时间后需要将井下管道运送到地面进行除垢处理，导致停工，降低采油效率。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的石油管道内壁形成金属垢带来的采油效率低下的问题，提出一种用于井下石油管道的防垢电源设备，能够有效防止石油管道内壁形成金属垢，提高采油效率。一种用于井下石油管道的防垢电源设备，包括依次连接的第一整流滤波模块、高压DC/DC供电模块、逆变模块以及电场线圈；所述第一整流滤波模块用于对输入的高压交流电信号进行滤波和整流处理，生成高压直流电信号并发送至所述高压DC/DC供电模块，所述高压DC/DC供电模块用于将所述高压直流电信号转换成低压直流电信号，并发送至所述逆变模块，所述逆变模块用于将所述低压直流电信号转换为预设频率的交流电信号并施加于所述电场线圈上，所述电场线圈缠绕于井下石油管道上，施加于所述电场线圈上的交流电信号形成交变电场，将井下石油管道中的金属离子极化。进一步地，输入的高压交流电信号的电压值为2000V-3000V，频率为50Hz。进一步地，经所述第一整流滤波模块进行滤波和整流处理后输出的高压直流电信号的电压值为5500V-6500V。进一步地，所述高压DC/DC供电模块包括辅助供电电路、控制模块、多个自举驱动电路、多个场效应管、隔离变压器以及第二整流滤波模块，所述辅助供电电路的输入端与所述第一整流滤波模块的输出端连接，所述辅助供电电路的输出端与所述控制模块连接，所述控制模块还与所述多个自举驱动电路连接，所述多个自举驱动电路分别与所述多个场效应管连接，所述隔离变压器设置在所述多个场效应管和所述第二整流滤波模块之间；所述辅助供电电路用于将所述高压直流电信号进行降压处理并发送至所述控制模块，所述控制模块用于生成方波信号并发送至所述自举驱动电路，所述自举驱动电路和场效应管用于对所述方波信号进行升压，经隔离变压器隔离降压后输出进入所述第二整流滤波模块进行滤波和整流，输出低压直流电信号。进一步地，经所受辅助供电电路降压处理后的信号的电压值为12V；经所述自举驱动电路和场效应管升压后的方波信号的电压值为5500V。进一步地，所述低压直流电信号的电压值为15V-50V。进一步地，所述控制模块为UC2843D8芯片。进一步地，所述方波信号的频率为18Hz-22Hz，占空比为35％-45％。进一步地，所述交流电信号的电压值为15V-50V，频率为5KHz-50KHz。进一步地，所述逆变模块包括第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管以及第四开关管为桥式连接。本专利技术提供的用于井下石油管道的防垢电源设备，通过高温工作、高压取电技术，在井下油泵处安装防垢电源设备，将原油中镁钙等金属离子电场极化，避免在井下管道输送过程中形成金属垢，提高采油效率。附图说明图1为本专利技术提供的用于井下石油管道的防垢电源设备一种实施例的结构示意图。图2为本专利技术提供的用于井下石油管道的防垢电源设备中高压DC/DC供电模块一种实施例的结构示意图。图3为本专利技术提供的用于井下石油管道的防垢电源设备中逆变模块一种实施例的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参考图1，本实施例提供一种用于井下石油管道的防垢电源设备，包括依次连接的第一整流滤波模块101、高压DC/DC供电模块102、逆变模块103以及电场线圈104；第一整流滤波模块101用于对输入的高压交流电信号进行滤波和整流处理，生成高压直流电信号并发送至高压DC/DC供电模块102，高压DC/DC供电模块102用于将高压直流电信号转换成低压直流电信号，并发送至逆变模块103，逆变模块103用于将所述低压直流电信号转换为预设频率的交流电信号并施加于电场线圈104上，电场线圈104缠绕于井下石油管道上，施加于电场线圈104上的交流电信号形成交变电场，将井下石油管道中的金属离子极化。具体地，第一整流滤波模块将高压油泵处的高压交流电信号进行滤波和整流，该高压交流电信号的电压值为2000V-3000V，频率为50Hz，经整流后的高压直流电信号的电压值为5500V-6500V。进一步地，参考图2，高压DC/DC供电模块102包括辅助供电电路1021、控制模块1022、多个自举驱动电路1023、多个场效应管T、隔离变压器M以及第二整流滤波模块1024，辅助供电电路1021的输入端与第一整流滤波模块101的输出端连接，辅助供电电路1021的输出端与控制模块1022连接，控制模块1022还与多个自举驱动电路1023连接，多个自举驱动电路1023分别与多个场效应管T连接，隔离变压器M设置在多个场效应管T和第二整流滤波模块1024之间；辅助供电电路1021用于将高压直流电信号进行降压处理并发送至控制模块1022，控制模块1022用于生成方波信号并发送至自举驱动电路1023，自举驱动电路1023和场效应管T用于对方波信号进行升压，经隔离变压器M隔离降压后输出进入第二整流滤波模块1024进行滤波和整流，输出低压直流电信号。具体地，高压DC/DC供电模块102采用反激高压串联的方式，辅助供电电路1021采用线性稳压供电方式，对高压直流电信号进行降压处理，5500V-6500V降至12V左右，充分考虑线性功耗带来的热损耗；控制模块1022优选为UC2843D8芯片，输入12V电压信号，输出18Hz-22Hz，占空比为35％-45％的方波信号，作为自举驱动电路的信号输入，自举驱动电路采用具有高瞬态响应速度的TVS实现逐级电压的自举，根据场效应管的耐压选型确定自举级数，理论上可以无限制自举；经自举驱动电路1023和场效应管T升压后的方波信号的电压值为5500V，再经高耐压隔离变压器M降压、第二整流滤波模块1024滤波整流，实现低压输出，输出的低压直流电信号的电压值为15V-50V。进一步地，参考图3，逆变模块103包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3以及第四开关管Q4，第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3以及第四开关管Q4为桥式连接。其中，第一开关管Q1、第四开关管Q4与第二开关管Q2、第三开关管Q3以一定频率交替循环导通，输出交流电信号，该交流电信号的电压值为15V-50V，频率为5KHz-50KHz。本实施例提供的用于井下石油管道的防垢电源设备，通过高温工作、高压取电技术，在井下油泵处安装防垢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于井下石油管道的防垢电源设备，其特征在于，包括依次连接的第一整流滤波模块、高压DC/DC供电模块、逆变模块以及电场线圈；/n所述第一整流滤波模块用于对输入的高压交流电信号进行滤波和整流处理，生成高压直流电信号并发送至所述高压DC/DC供电模块，所述高压DC/DC供电模块用于将所述高压直流电信号转换成低压直流电信号，并发送至所述逆变模块，所述逆变模块用于将所述低压直流电信号转换为预设频率的交流电信号并施加于所述电场线圈上，所述电场线圈缠绕于井下石油管道上，施加于所述电场线圈上的交流电信号形成交变电场，将井下石油管道中的金属离子极化。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于井下石油管道的防垢电源设备，其特征在于，包括依次连接的第一整流滤波模块、高压DC/DC供电模块、逆变模块以及电场线圈；
所述第一整流滤波模块用于对输入的高压交流电信号进行滤波和整流处理，生成高压直流电信号并发送至所述高压DC/DC供电模块，所述高压DC/DC供电模块用于将所述高压直流电信号转换成低压直流电信号，并发送至所述逆变模块，所述逆变模块用于将所述低压直流电信号转换为预设频率的交流电信号并施加于所述电场线圈上，所述电场线圈缠绕于井下石油管道上，施加于所述电场线圈上的交流电信号形成交变电场，将井下石油管道中的金属离子极化。


2.根据权利要求1所述的用于井下石油管道的防垢电源设备，其特征在于，输入的高压交流电信号的电压值为2000V-3000V，频率为50Hz。


3.根据权利要求2所述的用于井下石油管道的防垢电源设备，其特征在于，经所述第一整流滤波模块进行滤波和整流处理后输出的高压直流电信号的电压值为5500V-6500V。


4.根据权利要求3所述的用于井下石油管道的防垢电源设备，其特征在于，所述高压DC/DC供电模块包括辅助供电电路、控制模块、多个自举驱动电路、多个场效应管、隔离变压器以及第二整流滤波模块，所述辅助供电电路的输入端与所述第一整流滤波模块的输出端连接，所述辅助供电电路的输出端与所述控制模块连接，所述控制模块还与所述多个自举驱动电路连接，所述多个自举驱动电路分别与所述多个场效应管连接，所述隔离变压器设置在所述多个...

【专利技术属性】
技术研发人员：张福亮，王浩，朱配清，赵振江，李敬，李侃，孙哲峰，李诚，赵学荟，
申请(专利权)人：航天科工惯性技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11