本文關鍵詞：油井套管脈沖電流陰極保護專用電源控制系統(tǒng)研究

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【摘要】：隨著油田開發(fā)時間的延長,油井套管的腐蝕也日益嚴重,直接影響著油田的進一步開采。有關調(diào)查表明,油井套管的腐蝕以外腐蝕為主,而陰極保護技術則是公認的控制外腐蝕行之有效的技術。目前,國內(nèi)廣泛使用直流型恒電位儀對油井套管實行外加電流陰極保護。多年的實踐證明,該技術雖然是一種十分經(jīng)濟、有效防止油井套管腐蝕的方法,但同時該技術也存在一定的缺陷,就是對于深井套管無法達到實際需要的保護深度。相關研究表明,在油井套管陰極保護中,普通直流型陰極保護的保護深度只能達到1500米左右,而采用脈沖電流陰極保護技術則可以將保護深度延長至3000米以上。目前,該技術在國內(nèi)還處于起步階段,未見大規(guī)模應用。本文從油井套管脈沖電流陰極保護技術相關要求出發(fā),對油井套管脈沖電流陰極保護專用電源控制系統(tǒng)進行研究。首先,確定了脈沖電源的總體設計方案;其次,設計了基于二次逆變的油井套管脈沖電流陰極保護專用電源主電路,并介紹其工作原理;最后,根據(jù)主電路構造相應的控制電路對其進行實時控制。控制系統(tǒng)采用多層自學習閉環(huán)控制策略,實現(xiàn)了油井套管陰極保護電位的自適應調(diào)節(jié)。本次控制系統(tǒng)設計以SH99F100芯片作為控制核心,采用高頻開關技術、數(shù)字化技術和軟開關技術,對油井套管脈沖電流陰極保護電源進行控制,同時設計了以GPRS無線通信技術為基礎的遠程監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了對油井套管脈沖電流陰極保護的數(shù)字化、集中化管理�；谝陨戏治鲈O計,本次成功研制出油井套管脈沖電流陰極保護專用電源樣機,并進行油井套管脈沖電流陰極保護模擬實驗,對電源控制系統(tǒng)的性能進行系統(tǒng)化測試。實驗結果表明,應用此控制系統(tǒng)制作的脈沖電源可以生成頻率、幅值、占空比均可獨立調(diào)節(jié)的脈沖電流,使被保護金屬結構物的保護電位處于最佳保護范圍,并且可以實現(xiàn)電源的自動化、智能化運行,達到了預期的指標。
【學位授予單位】：西安石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE983

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