应用于油田水处理的变频电磁防垢设备研究

作     者：佟源松 

作者单位：东北石油大学 

学位级别：硕士

导师姓名：韩春杰

授予年度：2014年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：水处理 电磁场 励磁线圈 MOSFET 

摘      要：目前，我国大部分油田油井都进入开采后期，油田采出的水含量越来越多。所以如何将油田水经过有效处理实现有效节约用水，保护环境，成为了一项重要的研究课题。人们利用注水设备把质量符合要求的水灌入油层，保持油层压力，这样可以将更多的原油从地下驱遣至油井，提高油田开发速度和采收率，提高了经济效益。大部分回注用水来源于油井中的采出水，油田开采时间增加，水质就会越来越差，水中杂质越来越多，易于堵塞油层空隙，降低了采油效率水中的杂质、细菌和微生物会使注水设备，注水井腐蚀结垢，严重时甚至会损坏设备，影响生产，产生巨大的经济损失。所以，通常人们会对注入水进行过滤、除垢、除铁、杀菌。脱氧以及加缓蚀剂等进行处理才注入到油层中。 通常化学方法水处理效果好，但是由于使用化学处理会占用场地，需要人工操作，还会对水质和环境造成污染。而使用电磁水处理方法解决这些问题不但可以节省人工、减少场地、节约成本，还不会对环境造成再次污染，所以成为研究机构与科研单位研究的目标。由于电磁场水处理具有成本低，安装方便，易于维护，等特点，所以开始广泛研制与使用。 本文阐述了油田水处理研究的意义，油田水处理技术的研究现状与发展趋势，研究电磁水处理设备的工作原理分析影响设备防垢性能的主要因素。并根据需要设计一种实用性强，防垢效果好的电磁油田水处理设备。通过软件仿真，对传统电路进行优化与改进，改进后的电路MOSFET元件产生的损耗可以减少62％。所以可以使电磁防垢设备在更高频率下稳定运行，提高了设备的适用能力。 通过实验测试了该设备的处理效果与影响设备效果的主要因素，得出当信号频率在3kHz0kHz时候，电磁防垢设备的防垢效果最好，这为电磁水处理技术理论研究提供了实验数据。