油井套管脈沖電流陰極保護(hù)專(zhuān)用電源控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著油田開(kāi)發(fā)時(shí)間的延長(zhǎng)，油井套管的腐蝕也日益嚴(yán)重，直接影響著油田的進(jìn)一步開(kāi)采。有關(guān)調(diào)查表明，油井套管的腐蝕以外腐蝕為主，而陰極保護(hù)技術(shù)則是公認(rèn)的控制外腐蝕行之有效的技術(shù)。目前，國(guó)內(nèi)廣泛使用直流型恒電位儀對(duì)油井套管實(shí)行外加電流陰極保護(hù)。多年的實(shí)踐證明，該技術(shù)雖然是一種十分經(jīng)濟(jì)、有效防止油井套管腐蝕的方法，但同時(shí)該技術(shù)也存在一定的缺陷，就是對(duì)于深井套管無(wú)法達(dá)到實(shí)際需要的保護(hù)深度。相關(guān)研究表明，在油井套管陰極保護(hù)中，普通直流型陰極保護(hù)的保護(hù)深

2、度只能達(dá)到1500米左右，而采用脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)則可以將保護(hù)深度延長(zhǎng)至3000米以上。目前，該技術(shù)在國(guó)內(nèi)還處于起步階段，未見(jiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
　　本文從油井套管脈沖電流陰極保護(hù)技術(shù)相關(guān)要求出發(fā)，對(duì)油井套管脈沖電流陰極保護(hù)專(zhuān)用電源控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。首先，確定了脈沖電源的總體設(shè)計(jì)方案；其次，設(shè)計(jì)了基于二次逆變的油井套管脈沖電流陰極保護(hù)專(zhuān)用電源主電路，并介紹其工作原理；最后，根據(jù)主電路構(gòu)造相應(yīng)的控制電路對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)控制?？刂葡到y(tǒng)采用多層

3、自學(xué)習(xí)閉環(huán)控制策略，實(shí)現(xiàn)了油井套管陰極保護(hù)電位的自適應(yīng)調(diào)節(jié)。本次控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)以 SH99F100芯片作為控制核心，采用高頻開(kāi)關(guān)技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)和軟開(kāi)關(guān)技術(shù)，對(duì)油井套管脈沖電流陰極保護(hù)電源進(jìn)行控制，同時(shí)設(shè)計(jì)了以GPRS無(wú)線通信技術(shù)為基礎(chǔ)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)油井套管脈沖電流陰極保護(hù)的數(shù)字化、集中化管理。
　　基于以上分析設(shè)計(jì)，本次成功研制出油井套管脈沖電流陰極保護(hù)專(zhuān)用電源樣機(jī)，并進(jìn)行油井套管脈沖電流陰極保護(hù)模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)電源控制系統(tǒng)