一種油水井套管陰極保護(hù)防蝕儀直流供電系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(hù)防蝕儀直流供電系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]油水井套管腐蝕產(chǎn)生的原因是實(shí)質(zhì)是在鋼鐵表面產(chǎn)生原電池作用的電化學(xué)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(yīng)；電位較低的部分形成陽(yáng)極區(qū)，發(fā)生的是陽(yáng)極反應(yīng)。陽(yáng)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(yīng)，離子在電解質(zhì)溶液中的流動(dòng)構(gòu)成了局部腐蝕電池。對(duì)于整個(gè)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(yáng)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(wú)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(jìn)行，套管壁逐漸減薄，甚至穿孔。長(zhǎng)慶油田公司每年新增套損井100多口，并且近年來(lái)還有加快的趨勢(shì)。
[0003]陰極保護(hù)是采用直流電源給被保護(hù)金屬通以陰極極化電流，使金屬表面陰極極化，當(dāng)極化電位大于或等于腐蝕電池的開(kāi)路電位時(shí)，金屬腐蝕電池陰陽(yáng)二極的電極電位相等或更負(fù)，被保護(hù)金屬停止腐蝕。
[0004]為適應(yīng)油田外部惡劣環(huán)境，增加運(yùn)行可靠性并降低成本，叢式井組陰極保護(hù)工藝采取以井組為單元，以套管為重點(diǎn)建立陰極保護(hù)系統(tǒng)。叢式井組陰極保護(hù)實(shí)現(xiàn)這一原理的過(guò)程是，直流電源負(fù)極與各單井套管連接，直流電源正極與深井接地陽(yáng)極連接，從而構(gòu)成保護(hù)回路。
[0005]陰極保護(hù)最重要設(shè)備是陰極保護(hù)防蝕儀，長(zhǎng)慶油田公司歷年已建一千二百多個(gè)陰極保護(hù)單元，每個(gè)單元需要I臺(tái)配電柜、I臺(tái)硅整流防蝕儀、I臺(tái)直流分配柜，三個(gè)柜體，占地面積大，設(shè)備重達(dá)600多公斤，需建專門的配電房，搬運(yùn)費(fèi)力。硅整流防蝕儀直流供電運(yùn)行效率低，采用瓷盤電阻器進(jìn)行分流浪費(fèi)電能嚴(yán)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(chǎng)分布區(qū)域廣，山高路遠(yuǎn)，還沒(méi)有專職人員巡查管理。因各種原因，每年有相當(dāng)一部分防蝕儀損壞，需要大量維修費(fèi)。特別是雷雨天，不及時(shí)關(guān)閉，會(huì)造成陰極保護(hù)防蝕儀雷擊破壞，如果管理跟不上，管理人員長(zhǎng)期不知道，結(jié)果造成陰極保護(hù)防蝕儀不能給油水井套管提供陰極保護(hù)電流，套管得不到保護(hù)將發(fā)生腐蝕；當(dāng)陰極保護(hù)防蝕儀給套管提供的陰極保護(hù)電流過(guò)大時(shí)，油水井外防腐層會(huì)發(fā)生析氫剝離，同時(shí)還不能滿足現(xiàn)階段長(zhǎng)慶油田數(shù)字化建設(shè)發(fā)展的要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]為了克服現(xiàn)有方法中不能數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種油水井套管陰極保護(hù)防蝕儀直流供電系統(tǒng)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控，做到真正的無(wú)人值守，保證了陰極保護(hù)系統(tǒng)控制參數(shù)的真實(shí)性，打雷閃電時(shí)不燒毀極保護(hù)系統(tǒng)；不需要瓷盤電阻器進(jìn)行分流，運(yùn)行效率高；不需要專門配電房，減少了初期投入費(fèi)用；達(dá)到了油水井套管不被腐蝕而長(zhǎng)期安全高效運(yùn)行的目標(biāo)。
[0007]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0008]—種油水井套管陰極保護(hù)防蝕儀直流供電系統(tǒng)，包括開(kāi)關(guān)電源模塊直流供電系統(tǒng)和RTU模塊，開(kāi)關(guān)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(guò)無(wú)線發(fā)射器連接監(jiān)控站；
[0009]所述開(kāi)關(guān)電源模塊直流供電系統(tǒng)包括四個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊，四個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊正極連接在一起，通過(guò)導(dǎo)線與陽(yáng)極井連接；在每個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊的正極端安裝有整流二極管模塊，在開(kāi)關(guān)電源模塊外接可調(diào)電阻器RT;設(shè)置四個(gè)電壓表分別測(cè)量四個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊輸出的直流電壓，與開(kāi)關(guān)電源模塊串聯(lián)設(shè)置有分流器RF，分流器RF并聯(lián)設(shè)置有電流表，采用分流器RF配合電流表來(lái)測(cè)各支路電流。
[0010]所述的整流二極管模塊型號(hào)選為SSKKD70-16:額定電壓為1600V，電流為70A。
[0011]所述開(kāi)關(guān)電源模塊為可調(diào)式直流開(kāi)關(guān)電源模塊。
[0012]所述開(kāi)關(guān)電源模塊型號(hào)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(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊正極連接在一起，通過(guò)16m2的導(dǎo)線與陽(yáng)極井連接。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0015]1、由于采用開(kāi)關(guān)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(yùn)行，克服了硅整流防蝕儀直流供電系統(tǒng)運(yùn)行效率低，浪費(fèi)電能嚴(yán)重的問(wèn)題。
[0016]2、實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)陰極保護(hù)防蝕儀直流供電系統(tǒng)的總電流、分支電流、運(yùn)行工況等重要數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，打雷閃電時(shí)，可遠(yuǎn)程關(guān)閉陰極保護(hù)系統(tǒng)，不被燒壞，事后可以遠(yuǎn)程啟動(dòng)陰極保護(hù)系統(tǒng)，真正達(dá)到油水井套管不被腐蝕。對(duì)陰極保護(hù)重要數(shù)據(jù)采集的真實(shí)性，做到真正的無(wú)人值守，解決現(xiàn)場(chǎng)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(hù)系統(tǒng)正?；a(chǎn)提供了可靠的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。
[0017]3、本實(shí)用新型中，整流二極管模塊型號(hào)選為SSKKD70-16:額定電壓為1600V，電流為70A，這樣的設(shè)置方式最為安全。
[0018]下面將結(jié)合說(shuō)明書附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本實(shí)用新型防蝕儀直流供電系統(tǒng)電路圖。
[0020]圖2是本實(shí)用新型工作原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]實(shí)施例1:
[0022]為了克服現(xiàn)有方法中不能數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控和效率低的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供如題1、圖2所示的一種油水井套管陰極保護(hù)防蝕儀直流供電系統(tǒng)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)新穎，并實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控，做到真正的無(wú)人值守，保證了陰極保護(hù)系統(tǒng)控制參數(shù)的真實(shí)性，打雷閃電時(shí)不燒毀極保護(hù)系統(tǒng)；不需要瓷盤電阻器進(jìn)行分流，運(yùn)行效率高；不需要專門配電房，減少了初期投入費(fèi)用；達(dá)到了油水井套管不被腐蝕而長(zhǎng)期安全高效運(yùn)行的目標(biāo)。
[0023]—種油水井套管陰極保護(hù)防蝕儀直流供電系統(tǒng)，包括開(kāi)關(guān)電源模塊直流供電系統(tǒng)和RTU模塊，開(kāi)關(guān)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(kāi)關(guān)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(guò)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(hào)數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線發(fā)射器傳輸?shù)奖O(jiān)控站內(nèi)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0024]所述開(kāi)關(guān)電源模塊直流供電系統(tǒng)包括四個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊，四個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊正極連接在一起，通過(guò)導(dǎo)線與陽(yáng)極井連接；在每個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊的正極端安裝有整流二極管模塊，在開(kāi)關(guān)電源模塊外接可調(diào)電阻器RT;設(shè)置四個(gè)電壓表分別測(cè)量四個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊輸出的直流電壓，與開(kāi)關(guān)電源模塊串聯(lián)設(shè)置有分流器RF，分流器RF并聯(lián)設(shè)置有電流表，采用分流器RF配合電流表來(lái)測(cè)各支路電流。
[0025]所述的整流二極管模塊型號(hào)選為SSKKD70-16:額定電壓為1600V，電流為70A。
[0026]所述開(kāi)關(guān)電源模塊為可調(diào)式直流開(kāi)關(guān)電源模塊。
[0027]所述開(kāi)關(guān)電源模塊型號(hào)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(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊正極連接在一起，通過(guò)16m2的導(dǎo)線與陽(yáng)極井連接，所述的整流二極管模塊型號(hào)選為SSKKD70-16:額定電壓為1600V，電流為70A，這樣的設(shè)置方式最為安全。
[0029]如圖1所示，直流供電系統(tǒng)由四個(gè)開(kāi)關(guān)電源模塊組成的，四個(gè)電源正極連接在一起，用一根16m2導(dǎo)線與陽(yáng)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(kāi)關(guān)電源模塊高電壓輸出的電流倒罐到電壓低開(kāi)關(guān)電源模塊里而被燒壞，必須在四個(gè)開(kāi)關(guān)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(dǎo)交作用，所以加整流二極管模塊，可以防止高電壓開(kāi)關(guān)電源模塊輸出電流倒罐到低電壓開(kāi)關(guān)電源模塊里而被燒壞。四個(gè)整流二極管模塊分別加在第一開(kāi)關(guān)電源模塊、第二開(kāi)關(guān)電源模塊、第三開(kāi)關(guān)電源模塊、第四開(kāi)關(guān)電源模塊的電源正極輸出端，目的是防止高電壓開(kāi)關(guān)電源模塊高流出電流倒罐到低電壓開(kāi)關(guān)電源模塊里而被燒壞。
[0030]本實(shí)施例中第一開(kāi)關(guān)電源模塊、第二開(kāi)關(guān)電源模塊、第三開(kāi)關(guān)電源模塊、第四開(kāi)關(guān)電源模塊都是直流開(kāi)關(guān)電源模塊。
[0031]本實(shí)施例中使用的整流二極管模塊型號(hào)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(zhǎng)時(shí)間燒壞二極管