Расчет индукционного нагревателя забоя нефтяной скважины
| Jazyk: | ruština |
|---|---|
| Rok vydání: | 2016 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Известия Уральского государственного горного университета. |
| ISSN: | 2307-2091 |
| Popis: | Рассматриваются вопросы расчета электромагнитного поля и энергетических характеристик индукционного нагревателя, предназначенного для прогрева забоя нефтяной скважины. Прогрев забоя скважины является одним из эффективных способов усиления нефтеотдачи пласта и повышения производительности скважины. Индукционный нагреватель соленоидного типа прост в изготовлении и обеспечивает максимальную энергетическую эффективность в условиях стесненного пространства скважины. Основными элементами рассматриваемого индукционного нагревателя являются катушка из медного изолированного провода и внутренний магнитопровод. Для оценки энергетических свойств нагревателя необходимо выполнить расчет распределения электромагнитного поля внутри и вне нагревателя. Такие задачи решаются с использованием расчетных моделей, позволяющих получить практические результаты с минимальными затратами сил и средств. Расчетная модель нагревателя состоит из нескольких слоев с постоянными значениями электропроводности и магнитной проницаемости. Влияние насыщения учитывается итерационным путем. Исходными данными для расчета являются: размеры катушки, магнитопровода и обсадной трубы; электропроводность и магнитная проницаемость материалов магнитопровода и обсадной тру-бы; параметры катушки и источника питания нагревателя. В результате расчета определяются величина тока катушки и параметры электромагнитного поля всех зон расчетной модели нагревателя. После этого рассчитываются активная и ре-активная мощность, сопротивления схемы замещения и коэффициент мощности. Программа расчета нагревателя реализована в среде MathСad. По разработан-ной программе выполнен расчет нагревателя и показана возможность его ис-пользования для прогрева забоя нефтяной скважины. Authors consider the problems of calculation of electromagnetic field and power characteristics of induction heater intended for heating of oil bottomhole. Warming up the well bottomhole is one of the effective ways to enhance oil recovery and increase well productivity. Induction heater of a solenoid coil type is simple to manufacture and provides maximum energy efficiency under the constrained space of the well. The main elements of considered induction heater are insulated copper wire coil and the inner magnetic circuit.To evaluate the energy properties of the heater it is necessary calculate the distribution of the electromagnetic field inside and outside the heater. One can solve such problems using computational models that allow obtaining practical results with minimum effort and expense. Calculated heater model consists of several layers with constant values of conductivity and magnetic permeability. Influence of saturation is taken into account iteratively.Initial data for calculation is the size of the coil, the magnetic core and casing pipe; electrical conductivity and magnetic permeability of the material of magnetic circuit and casing pipe; parameters of the coil and heater power source. Results of calculation are magnitude of the coil current and parameters of the electromagnetic field of all zones of the computational model of the heater.Thereafter, authors calculate active and reactive power, impedance of the equivalent circuit and the power factor. Authors made the realization of heater calculation program in Mathcad. Article has the example of developed program output for calculating a heater parameters and the possibility of its use for heating of oil bot-tomhole. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|