Аппаратура индукционного обогрева устьевого оборудования

Аппаратура индукционного обогрева скважинного оборудования (АИН) предназначена для нагрева устьевого оборудования: задвижек, сальников, лубрикатора, фланцев и других металлических частей и конструкций.

Преимущество высокочастотного индукционного нагрева перед обычным способом нагрева тепловым нагревательным элементом (ТЭН) или нагревом открытым пламенем заключается в способе выделения тепла, которое происходит непосредственно в самом нагреваемом объекте за счет поглощения высокочастотной электромагнитной энергии металлическим оборудованием.

Аппаратура АИН (см.рис.1.18) состоит из высокочастотного источника питания и набора индукционных нагревательных элементов (ИНЭ), которые выполнены в соответствии с конфигурацией обогреваемого объекта и плотно к нему прилегают при помощи зажимов. Все электрические соединения ИНЭ между собой и источником питания выполнены герметичным неразъемным способом. Элементы устойчивы к воздействию агрессивной среды и выполнены из ударопрочного материала. В каждом элементе установлены датчики температуры, информация с которых отображается на индикаторе высокочастотного источника питания.

Рисунок 1.18 Аппаратура индукционного обогрева устьевого оборудования АИН-420

Конструкция аппаратуры обеспечивает удобство и безопасность в эксплуатации, т.к. в ней отсутствует необходимость открытого электрического соединения индукционных нагревателей, и сами они в процессе работы не нагреваются. Процесс нагрева происходит в цикле нагрев - измерение - нагрев в автоматическом режиме и нагрев - измерение - нагрев в ручном режиме. Нагрев в автоматическом режиме осуществляется при помощи программно управляемого процессора, который анализирует темп нагрева конкретной точки конструкции устьевого оборудования и рассчитывает продолжительность ее нагрева. Всего в цикле нагрева участвуют четыре точки, с установленными на них индукционными нагревательными элементами (ИНЭ), в каждом из которых размещены датчики температуры.

Конструкции ИНЭ имеют заданную кривизну поверхности, от плоской до поверхности радиусом 73мм, для НКТ. Конкретный набор и конфигурация ИНЭ определяются заказом.

На рисунке 1.19 приведены результаты диаграммы изменения температуры в процессе нагрева лубрикатора, проведенные в г.Пурпе при температуре окружающего воздуха -34°.

Рисунок 1.19 Результаты диаграммы изменения температуры в процессе нагрева лубрикатора

Для оценки эффективности индукционного способа нагрева конструкций использованы данные полевых и стендовых испытаний образцов аппаратуры в г.Ноябрьск, "Ноябрьскнефтегазгеофизика"; г.Новый Уренгой, "Севергазгеофизика"; п.Пойковский, "ПойковскийКРС-2", г. Нижневартовск "Нижневартовск-нефтегеофизика" (см. рис.1.20).

Т

Рисунок 1.20 Результаты испытаний аппаратуры АИН на различных видах объектов нагрева

ехнические характеристики аппаратуры АИН:

Аппаратура состоит из высокочастотного источника питания (ВИП) и комплекта индукционных нагревательных элементов (ИНЭ):

- напряжение питания ВИП 220 В;

- мощность, потребляемая из сети 2.5 кВт;

- комплект ИНЭ состоит из полукруглых, прямоугольных сегментов включенных в разрыв двухпроводной кабельной лини;

- нагреватели герметично завулканизированы на кабельной линии;

- аппаратура размещается в КУНГе грузового автомобиля;

- ИНЭ располагаются своей рабочей поверхностью, на обогреваемом объекте при помощи зажимов;

- процесс нагрева происходит в цикле нагрев-измерение-нагрев в автоматическом режиме и нагрев-измерение-нагрев в ручном режиме;

- размеры и конфигурация ИНЭ по требованию;

- длина кабеля от распределительного блока до ИНЭ по требованию;

- длина кабеля от ВИП до распределительного блока по требованию.

- Стоимость АИН-420 в среднем составляет 750000 руб, в зависимости от комплектации.