Diseño y especificaciones de una fuente de tensión para un sistema de inyección de corriente

Abstract

En la actualidad se requiere de nuevas tecnologías para aumentar las reservas de hidrocarburos en Colombia. Este trabajo de grado hace parte de una investigación conjunta entre la UIS y el ICP ECOPETROL, la cual pretende a través de un Sistema de Inyección de Corriente en fondo de Pozo (SICP) viabilizar la explotación de campos con crudos de alta viscosidad, mediante el calentamiento del tubo productor logrando mejorar la movilidad del crudo en ascenso desde el yacimiento hasta la superficie. El presente trabajo plantea una propuesta de diseño para la fuente de potencia la cual hace parte del sistema SICP. Se exponen los criterios de diseño utilizados en la selección de los componentes y las topologías utilizadas en cada una de las etapas de la fuente. También se diseñó y se construyó un prototipo de la fuente, el cual suministra una potencia de 2kVA y opera a frecuencias entre 5 y 1000Hz. El componente principal de la fuente de tensión es un puente inversor. En el trabajo se exponen con detalle los diferentes dispositivos semiconductores que pueden ser utilizados como interruptor del puente, así como la selección del manejador del mismo y los cálculos necesarios para el correcto funcionamiento del circuito driver, manteniendo un tiempo de retardo suficiente entre la desactivación de un lado del puente y la activación del otro. Finalmente, se muestran las gráficas obtenidas del funcionamiento del prototipo a diferentes frecuencias de operación, en las cuales se aprecia su normal desempeño.