MX2007002791A - Montajes magneticos para evitar depositos. - Google Patents

Abstract

Un aparato y método para controlar y/o minimizar la formación o acumulación de depósitos no deseados en el interior de trayectorias de flujo de fluido al emplear, en diversas ubicaciones a lo largo de la trayectoria, un ensamble de imanes permanentes orientados de tal manera que el flujo de fluido de preferencia sea del polo norte magnético al polo sur magnético.

Description

MONTAJES MAGNETICOS PARA EVITAR DEPOSITOS REFERENCIA CRUZADA A SOLICITUDES RELACIONADAS La presente solicitud reclama la prioridad a la Solicitud de Patente Provisional de EUA No. de Serie 60/607,739 presentada el 7 de septiembre de 2004, cuyas enseñanzas y descripciones completas se incorporan aquí como referencia.

ESTATUTO CON RESPECTO A INVESTIGACION O DESARROLLO CON PATROCINIO FEDERAL No aplica REFERENCIA A APENDICE No Aplica CAMPO DE LA INVENCION La invención se relaciona con la inhibición de la formación de depósitos que inhiben el flujo de fluido en conductos y similares y, más específicamente, a métodos y dispositivos para inhibir la formación de depósitos no deseados en equipo de producción dentro de pozos.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION EL problema del depósito de sólidos no deseados en pozos de petróleo, pozos de gas, equipo de producción superficial, y en líneas de flujo de hidrocarburos ha presentado un reto a la industria del petróleo dado que los primeros pozos fueron perforados hace más de cien años. A pesar de que el depósito de costras de óxido es un problema principal que interfiere con la producción de petróleo y gas, no es el único problema. El depósito de parafina o cera también se ha reconocido como un problema importante desde el principio de la industria del petróleo en todo el mundo, como lo es la formación de asfáltenos. La ocurrencia de estos depósitos indeseables en los conductos de producción de hidrocarburos y equipo relacionado puede resultar en numerosos problemas, incluyendo la producción reducida y problemas de arranque severos y frecuentemente costosos después de un paro en tuberías. Otros problemas con los depósitos no deseados pueden incluir congelación de hidrocarburos, problemas de interfases, depósitos en fondos de tanques, alta presión en líneas, líneas de flujo tapadas, corrosión debajo de los depósitos, taponamiento de pozos de inyección y taponamiento de filtros. El depósito de costras de óxido y la acumulación es un problema significativo para los pozos productores de petróleo y gas. La velocidad a la cual se acumulan las costras de óxido depende de una variedad de factores, incluyendo la cantidad de minerales transportados en el fluido, las variaciones de temperatura en la perforación del pozo, y las variaciones de presión en la tubería, incluyendo variaciones que resultan de los cambios del diámetro interno de la tubería. Una vez que los cristales de óxidos comienzan a precipitarse del fluido y formarse en el interior de los conductos de producción, la velocidad de crecimiento puede acelerarse. Este fenómeno ha sido descrito como teoría del crecimiento cristalino. Los métodos de tratamiento químico para la remoción de depósitos no deseados tales como costras de óxido, parafinas, asfáltenos, e hidratos, incluyen tratamientos ácidos o el uso de una variedad de otros químicos para remover los depósitos no deseados. Frecuentemente, el tipo de tratamiento químico seleccionado variará dependiendo del tipo de condensado o depósito. Las sustancias químicas, tales como polielectrolitos, fosfonatos (tales como DETPMP), ácidos polifosfinocarboxílicos (PPCA, por sus siglas en inglés), ácidos organofosfónicos (tales como ácido dietiléntriamino pentametilfosfónio y ácido hexametiléndiamino tetrametilén fosfónico (HMDP, por sus siglas en inglés)), y polímeros tales como poliacrilato (PAA, por sus siglas en inglés), sulfonato de polivinilo (PVS, por sus siglas en inglés), poliacrilatos sulfonados, poliaminas fosfometiladas (PMPA, por sus siglas en inglés), y los productos poliméricos ACUMER™, tales como ACUMER™ 2100, un copolímero de carboxilato/sulfonato comercialmente disponible de Rohm and Haas Company (Philadelphia, PA) se usan frecuentemente para inhibir o prevenir el crecimiento de depósitos de hidrocarburos indeseables, tales como cristales de óxidos, en los interiores de la tubería de producción. Otros tratamientos químicos relacionados incluyen el uso de bacterias, enzimas, y la inyección de sustancias químicas de manera continua o por lotes en el interior de pozos y tratamientos de compresión de modificadores de cristales. Típicamente, tales sustancias químicas son efectivas y están limitadas a tipos específicos de depósitos. A pesar de sus ventajas, los tratamientos químicos son normalmente caros, ambientalmente peligrosos en muchos casos, y frecuentemente muy sensibles, trabajando efectivamente solo en crudos específicos o en tipos específicos de depósitos no deseados. El tratamiento químico requiere frecuentemente de equipo dedicado para introducir las sustancias químicas a las secciones más profundas del pozo perforado. Tradicionalmente, las sustancias químicas para prevenir la formación de costras de óxidos se inyectan por el espacio anular de la tubería del producción y entran a la tubería de producción a través de manguitos deslizantes u otras válvulas. En años recientes, se han instalado líneas de acero inoxidable pequeñas en el interior de la tubería de producción y van hasta el punto más profundo en el pozo perforado. Las sustancias químicas para prevenir la formación de costras de óxido son bombeadas a través de la línea pequeña a presión y mezcladas con los fluidos producidos de los pozos. Esto permite que el fluido sea tratado durante la producción normal del pozo, pero requiere el monitoreo continuo de las columnas de inyección para mantener una operación apropiada. Además la operación del pozo se complica más debido a que se bloquea el acceso al centro de la tubería de producción, evitando el paso a través de la tubería, tal como de una línea de alambre o tubería en serpentín. Las sustancias químicas de tratamiento típicamente no son recuperables del fluido de producción. Algunos depósitos son tan duros que las sustancias químicas no son efectivas, requiriendo métodos físicos para su remoción incluyendo remoción mecánica. Los métodos físicos han sido estudiados y puestos en uso en varias décadas pasadas como alternativa a los métodos químicos y para evitar y controlar la formación de depósitos no deseados. La remoción mecánica puede incluir el uso de taladros, fresas, y otras herramientas para aflojar triturando o rasgando los depósitos del interior de las paredes de la tubería de producción. Ocasionalmente, tales procedimientos provocan daño al interior de la tubería y pueden provocar como resultado peores velocidades de acumulación de costras de óxido en el futuro. En los escenarios de casos peores, la tubería de producción debe extraerse y reemplazarse. Otros métodos físicos que se han descrito incluyen circulación de agua caliente, inyección de vapor, corte y revestimiento con alambre, y el uso de dispositivos magnéticos en electroimanes, tales como solenoides y electroimanes de horquilla. Sin embargo, aunque los electroimanes pueden producir campos magnéticos de gran intensidad, su elección para uso en ambientes dentro de pozos a menudo no es práctico, porque os electroimanes necesitan un suministro de energía eléctrica, enfriamiento, y requieren de mantenimiento periódico. En contraste con los dispositivos electromagnéticos, los dispositivos de imanes permanentes no requieren un suministro eléctrico al interior y requieren poco o ningún mantenimiento. Se han hecho varios intentos para usar dispositivos de imanes permanentes para reducir la acumulación en el interior del pozo. Ejemplos de los varios intentos incluyen la Patente de EUA 3,228,878 otorgada a Moody en enero 11 de 1966 y describe el uso de imanes para proveer un campo magnético que tiene dos zonas polares a una corta distancia entre ellas. El campo puede proporcionarse de uno o más imanes permanentes de gran fuerza localizados fuera del paso del flujo y cada uno con sus polos orientados hacia el pasaje en una dirección normal a su trayectoria de flujo. El líquido tratado magnéticamente puede fluir con un mínimo de turbulencia y libre de influencia magnética externa para una distancia dentro del pasaje de 10 a 150 veces la longitud del campo magnético para evitar una disipación muy rápida del cambio efectuado ahí por el paso a través del campo magnético. Otra contribución a la técnica la hizo Debney, et al. en la Patente de EUA 4,422,934, en donde se describió un dispositivo magnético para el tratamiento de fluidos cálcicos. Se describe ahí un dispositivo para el tratamiento de líquidos para inhibir el depósito de costras de óxido en sistemas de fontanería, electrodomésticos, hervidores, y similares. El dispositivo tiene una envuelta alargada con una entrada y una salida para el flujo de líquido a través de ellos. Una estructura de soporte se localiza dentro de la envuelta para retener una pluralidad de imanes espaciados longitudinalmente. Los ¡manes se sostienen en su posición por medio de una pluralidad de elementos de soporte transversal que se colocan de tal manera que los imanes están dispuestos angularmente en un arreglo helicoidal. Los imanes están sumergidos directamente en el líquido que fluye a través del dispositivo. Como un ejemplo adicional, la Patente de EUA No. 5,178,757 de Mag-Well, Inc. Describe un dispositivo que incluye un núcleo hueco alargado que provee al menos un pasaje a través del cual fluye el fluido que va a tratarse. Un arreglo de imanes se extiende longitudinalmente a lo largo del núcleo con los polos de los imanes dispuestos para proporcionar un campo magnético perpendicular a la trayectoria de flujo para mejorar el efecto de acondicionamiento magnético de la herramienta. Una modalidad alternativa del dispositivo tiene tres arreglos de imanes que se extienden longitudinalmente con dos pasajes de fluidos entre ellos. Los imanes están formados de un material magnético de tierras raras, y tienen una parte posterior de un miembro que transporta flujo de una aleación de cobalto-hierro, con esquinas redondeadas con el fin de reducir las pérdidas de un campo magnético. Cada imán está montado ai menos parcialmente en una superficie externa del núcleo con el miembro de transporte de flujo, en contacto, cubriendo, y extendiéndose entre las caras principales externas de los ¡manes. La Patente de EUA No. 5,052,491 de Harms, et al, de octubre 1 o. de 1991 describe el uso de dispositivos de acoplamiento que contienen imanes para controlar la acumulación de parafina y depósitos en una tubería de producción de petróleo en el interior de un pozo o en líneas de flujo de transmisión de petróleo. Los dispositivos de acoplamiento se elaboran de un material no magnético rodeado por un imán y un blindaje de material magnético. Los dispositivos se usan para unir entre sí secciones de tubos de la tubería de producción de petróleo que forman el entubado de la tubería de producción de petróleo. Los dispositivos de acoplamiento magnético se colocan cada 304.8 a 457.2 metros (1 ,000 a 1 ,500 pies). La patente de EUA No. 5,453,188 otorgada a Florescu, et al. en septiembre 26 de 1995 sugiere un aparato y método para prevenir y minimizar la formación de depósitos de parafina, asfalteno y costras de óxido en el interior de una línea de tubería de producción de petróleo dentro de un pozo y e la superficie de líneas de transmisión de flujo. Se proporcionan pares de imanes sucesivos en discos magnéticos a lo largo de una sección de tubería. Cada par sucesivo de imanes gira a través de un ángulo relativo al par adyacente de imanes para lograr una trayectoria ventajosamente prolongada de partículas cargadas que llenan al fluido fluyente. La patente de EUA No. 5,700,376 de Carpenter de diciembre 23 de 1997 describe un aparato y método que incluye una primera y una segunda mitad de envuelta que se sueldan entre sí para unir el aparato a una junta de acoplamiento instalada en un entubado de petróleo. La envuelta incluye una porción cilindrica y una primera y segunda porciones cónicas truncadas en porciones internas e incluye bordes longitudinales que se ponen en contacto con la superficie externa del tubo. Una serie primeros ¡manes con forma de paralelepípedo recto, espaciados axialmente están intercalados entre la porción interna de la porción cilindrica y la superficie externa del tubo, con los polos del primero y los imanes invertidos en relación con el tubo. Las mitades de envuelta se sueldan a lo largo de sus bordes libres longitudinales después de sujetarse entre sí por medio de una banda de sujeción con fuerza suficiente para asegurar el aparato al tubo generalmente por medio de fuerzas de fricción y siendo libres de la unión del tubo, y son aseguradas a lo largo del tubo del entubado en intervalos de aproximadamente 304.8 metros (1 ,000 pies). Una Alerta Tecnológica Federal producida para el Departamento de Energía de EUA por Batelle Columbus Operations en enero de 1998 describe el uso del control magnético o electromagnético de costras de oxidación en un tubo a través del cual fluye agua. También describe que los fabricantes han aplicado la tecnología a tuberías de petróleo para evitar la acumulación de cera. Una variedad de otros estudios relacionados con el uso y mecanismos del uso de ¡manes en el tratamiento de costras de óxidos, parafinas y asfáltenos durante la producción de petróleo, incluyen aquellos de Farshad, F.F. et al. [artículo SPE No. 77850, 2002; y, artículo SPE No. 76767, 2002], y Tung, N.P., et al. [SPE paper No. 68749, 2001]. Los solicitantes han creado dispositivos y métodos mejorados para inhibir la acumulación de depósitos en equipo de producción de hidrocarburos en el interior de pozos.

BREVE DESCRIPCION DE LA INVENCION Consecuentemente, un objeto de la presente invención es proporcionar un aparato y sistema magnético, así como un método asociado para evitar la acumulación de depósitos de sólidos indeseables en tubería de producción que se integra completamente con un conducto de transporta hidrocarburos, tal como una columna de tubería dentro de un pozo; que puede ensamblarse con facilidad; puede instalarse fácilmente el la tubería al ensamblarse la tubería, o puede incorporarse en tubería preexistente dentro de pozos; y, remueve y evita la formación o acumulación de depósitos sólidos indeseables (por ejemplo, formación de costras de óxido) sin necesidad de monitoreo. Cada montaje magnético de conformidad con la presente invención incluye un imán cilindrico de una pieza, un dispositivo de retención de imán, y un collar. El imán cilindrico se monta alrededor del dispositivo de retención del imán, el cual tiene un reborde sobre el cual se acomoda el imán. El collar engancha un primer extremo del dispositivo de retención del imán y retiene el imán en el dispositivo de retención del imán. El colar engancha además la tubería adyacente. El dispositivo de retención del imán se provee con roscas en un segundo extremo para enganchar tubería adyacente. Pude incluirse una pluralidad de montajes secundarios magnéticos a lo largo de la tubería a intervalos de aproximadamente cada 121.9 a aproximadamente 152.4 metros (400 a aproximadamente 500 pies). Otras características y ventajas de la invención serán evidentes a partir de la siguiente descripción, los dibujos anexos y las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las siguientes figuras forman parte de la presente especificación y se incluyen para demostrar adicionalmente ciertos aspectos de la presente invención. La invención puede entenderse mejor haciendo referencia a una o más de estas figuras e combinación con la descripción detallada de las modalidades específicas presentadas aquí. La figura 1 ilustra una vista en perspectiva de un montaje magnético de conformidad con un aspecto de ia presente invención. La figura 2 ilustra una vista de sección transversal de un dispositivo de retención de imán de conformidad con un aspecto de la presente invención. La figura 3 ilustra una vista de sección transversal de un imán de conformidad con un aspecto de la presente invención. La figura 4 ilustra una vista de sección transversal del montaje magnético de la figura 1 tomada a lo largo de la línea A-A. La figura 5 ilustra media sección de un montaje de conformidad con un aspecto de la presente invención. La figura 6 ilustra una sección transversal ampliada del montaje de a figura 5, tomada a lo largo de la línea B-B.

La figura 7A ilustra media sección de un montaje de detención de collar tipo F en forma cerrada, de conformidad con un aspecto de la presente invención. La figura 7B ilustra una vista de media sección del tope de collar de la figura 7A en forma abierta. La figura 8 ilustra una vista en elevación parcial de una tubería de producción dentro de un pozo que incluye una pluralidad de montajes secundarios de conformidad con un aspecto de la presente invención. Aunque las invenciones descritas en la presente son susceptibles de varias modificaciones y formas alternativas, solo se muestran unas pocas modalidades a manera de ejemplo en los dibujos anexos y se describen en detalle más adelante. Las figuras anexas y las descripciones detalladas de estas modalidades específicas no pretenden limitar en ninguna forma la amplitud o alcance de los conceptos inventivos o de las reivindicaciones anexas. Más bien, las figuras anexas y las descripciones escritas detalladas se proporcionan para ilustrar los conceptos inventivos a una persona con experiencia normal en la técnica, y permitir a esas personas realizar y utilizar uno o más de los conceptos inventivos.

DESCRIPCION DETALLADA DE LA INVENCION Una o más modalidades ilustrativas que incorporan la invención descrita en la presente se presentan más adelante. No todas las características de la implementación real se describen o se muestran en la presente solicitud para claridad. Se entiende que en el desarrollo de una modalidad real que incorpora la presente invención, deben tomarse numerosas decisiones específicas de la implementación para alcanzar la metas del desarrollador, tales como cumplimiento con restricciones relacionadas con el sistema, relacionadas con el negocio, relacionadas con el gobierno y otras, que varían por la implementación de vez en vez. Aunque un esfuerzo del desarrollador podría ser complejo y consumidor de tiempo, tales esfuerzos serían, sin embargo, una tarea de rutina para aquellos con experiencia normal en la técnica contando con el beneficio de la presente descripción. En términos generales, los solicitantes han concebido y desarrollado dispositivos y métodos que utilizan imanes permanentes, tales como, pero sin limitarse a imanes cilindricos de tierras raras dispuestos adyacentes a la línea de flujo de hidrocarburos u otro equipo de flujo para evitar y/o reducir la acumulación de depósitos no deseados. En general, el montaje magnético está orientado de tal forma que el flujo de hidrocarburos va del polo norte magnético al polo sur magnético. Los dispositivos métodos incluyen equipo original para uso en equipo dentro de pozos y de actualización para modificar equipo existente dentro del pozo. En una modalidad de la presente invención, se describe un aparato para el tratamiento magnético de fluido a través de un conducto u otro equipo para inhibir la formación y/o depósito de depósitos de fase sólida dentro del conducto. El aparato puede comprender un miembro tubular alargado configurado para interconectarse con el conducto en una forma axial, teniendo en un primer extremo un medio de entrada para recibir los fluidos fluyentes y un segundo extremo opuesto longitudinalmente al primer extremo el cual proporciona un medio de salida para el fluido fluyente; un imán que tiene un polo norte, un polo sur, una superficie interna y una superficie externa; un dispositivo tubular de retención de imanes que tiene un primer extremo y un segundo extremo, que comprenden un reborde que tiene una superficie superior dispuesta entre el primer y segundo extremo y que circunda al miembro tubular alargado; y un collar dispuesta de manera roscada en el segundo extremo, en donde los imanes se encuentran sobre la superficie superior del reborde. Típicamente, el imán está orientado de tal forma que el polo norte está orientado hacia el extremo alejado del aparato. En una modalidad adicional de la presente invención, se describe un aparato para tratar hidrocarburos y fluidos acuosos dentro de una tubería de producción de hidrocarburos dentro del pozo para evitar la formación y/o depósito de depósitos de fase sólida en la tubería, en donde el aparato comprende un miembro tubular alargado configurado para interconectarse con el conducto en una forma axial, teniendo en un primer extremo un medio de entrada para recibir los fluidos fluyentes y un segundo extremo opuesto longitudinalmente al primer extremo el cual proporciona un medio de salida para el fluido fluyente, un imán cilindrico, que tiene un polo norte, un polo sur, una superficie interna y una superficie externa, un dispositivo tubular de retención de imanes que tiene un primer extremo y un segundo extremo, que comprende un reborde que tiene una superficie superior dispuesta entre el primer y segundo extremo y que circunda al miembro tubular alargado, y un collar dispuesta de manera roscada en el segundo extremo. En la presente se prefiere que el imán se encuentre colocado sobre la superficie superior del reborde. Típicamente, de conformidad con este aspecto de la invención, el imán está orientado hacia el extremo alejado del aparato, y es capaz de moverse longitudinalmente a lo largo del cuerpo principal del montaje, entre el dispositivo de retención y el collar. En un aspecto adicional de las modalidades anteriores, el aparato puede comprender además una contratuerca cilindrica colocada longitudinalmente entre el imán y el segundo extremo, un primer sello cilindrico, y un segundo sello cilindrico, en donde el primer sello cilindrico forma una interfase entre el polo norte magnético del imán y la superficie superior del reborde, y el segundo sello cilindrico forma una interfase entre el polo sur magnético y un borde de la contratuerca, de tal forma que la contratuerca evita el movimiento longitudinal del imán. En una modalidad adicional de la presente invención, un aparato de tope de collar para tratar magnéticamente fluidos que fluyen a través de tubería de producción de hidrocarburos dentro de pozos que se extiende dentro de un yacimiento subterráneo, el aparato de tope de collar comprende un cuerpo principal alargado substancialmente tubular que tiene un extremo próximo y un extremo alejado; una contratuerca unida de manera roscada al extremo próximo del cuerpo principal; un montaje de retención que tiene brazos de retención deslizables axialmente con una pluralidad de pasadores de bloqueo, el montaje de retención dispuestos en el extremo alejado del cuerpo principal; un dispositivo de retención de imanes magnéticos que tiene un borde superior y un borde inferior, el dispositivo de retención está dispuesto entre la contratuerca y el montaje de retención y tiene un reborde de soporte con una superficie superior en un extremo; y un imán cilindrico que tiene un polo norte, un polo sur, una superficie interna y una superficie extema, en donde el imán cilindrico se dispone sobre el reborde de soporte del dispositivo de retención magnética. Típicamente, de conformidad con este aspecto de la invención, el aparato de tope de collar es un tope de collar tipo F y el imán cilindrico está orientado en una forma tal que el polo norte del imán está orientado hacia el extremo alejado del aparato, y es capaz de movimiento longitudinal a lo largo del cuerpo principal del montaje, entre el dispositivo de retención y el collar. En otra modalidad de la presente invención, se describe un procedimiento para remover, inhibir, o evitar la formación de depósito de fase sólida no deseada de hidrocarburos presentes en un flujo de fluidos a través de la tubería de producción, el procedimiento comprende unir en forma roscada un aparato de montajes magnéticos como se describe en la presente de un primer conducto que se colocará en un pozo subterráneo, llevar el conducto dentro del yacimiento subterráneo, unir y colocar una pluralidad de conductos del primer conducto, y unir en forma roscada un aparato de montaje magnético adicional como se describe en la presente a un extremo de un conducto subsiguiente que se colocará en un pozo subterráneo. Este procedimiento puede repetirse varias veces, para tener una pluralidad de submontajes magnéticos que va a lo largo de substancialmente toda la longitud del conducto. Dicha pluralidad de submontajes magnéticos están preferentemente espaciados en una distancia longitudinal a lo largo de la columna de tubería, típicamente alejados de aproximadamente 30.48 metros ( 00 pies) a aproximadamente 152.4 metros (500 pies). Aunque se describen composiciones y métodos en términos de que "comprenden" varios componentes o etapas (interpretado como "incluyendo, pero sin limitarse a"), las composiciones y métodos también pueden "consistir esencialmente de" o "consistir" de varios componentes y etapas, dicha terminología deberá interpretarse como definiendo esencialmente grupos de miembros cerrados. Haciendo referencia una descripción más detallada de una modalidad que utiliza una o más de las presentes invenciones, la figura 1 ¡lustra un montaje magnético 10 el cual incluye un dispositivo de retención de imanes 20, un imán 50 y un collar 60. El montaje magnético 10 se integra con facilidad en una tubería o entubado de producción dentro de un pozo (no se muestra), proporcionando así comunicación fluida entre tubería de producción (no se muestran) unidas por el montaje magnético 10.

El dispositivo de retención de imanes 20, ¡lustrado en la figura 2, tiene una forma generalmente tubular con una superficie interna 36 que define un orificio 25 que provee de comunicación entre un primer extremo del dispositivo de retención 22 y un segundo extremo del dispositivo de retención 24. Se prefiere, pero no es necesario, que el orificio 25 mantenga un diámetro de orificio constante 26 a lo largo de la longitud del dispositivo 28 del dispositivo de retención 20. Se provee una rosca del primer extremo 32 cerca del primer extremo del dispositivo de retención 22 y se provee una rosca del segundo extremo 34 cerca del segundo extremo del dispositivo de retención 24. La rosca del primer extremo 32 engancha al collar 60 mostrado en la figura . La rosca del segundo extremo 34 se usa para conectar en forma roscada al montaje magnético 10 a una tubería adyacente (no se muestra). El dispositivo de retención de imanes 20 tiene una pared de dispositivo 30 que tiene un diámetro externo 23. La pared de dispositivo tiene un espesor de pared 31 , el cual se mide entre la superficie interna del dispositivo 36 y la superficie externa del dispositivo 38. Se provee un reborde 40 a lo largo del dispositivo de retención 20 en una longitud 42 desde el primer extremo 22. El imán 50 está colocado típicamente sobre una superficie superior 44 del reborde 40, por lo que el reborde 40 puede tener contrafuertes en una superficie inferior 46 para proporcionar un soporte adicional. El reborde 40 tiene una anchura de reborde 48, que es la distancia desde la superficie externa 38 de un borde 49 del reborde. El reborde 40 circunda a la pared del dispositivo 30 y tiene un diámetro del reborde 45. Con referencia ahora a la figura 3, el imán 50 es de forma substancialmente cilindrica con una abertura 55 a través del mismo. El imán 50 tiene un diámetro interno del imán (d.i.) 56 un diámetro externo del imán (d.e.) 53. El d.i. 56 es más grande que el diámetro externo 23 del dispositivo de retención magnético 20, permitiendo así que el imán 50 se deslice sobre el primer extremo 22 cuando el collar 6 no está presente. El d.i. 56 es más pequeño que el diámetro del reborde 45, permitiendo así que el imán 50 evite deslizarse más allá del reborde 40 hacia el segundo extremo 24 del dispositivo de retención magnético 20. El d.o. del imán 53 puede ser menor que o igual que el diámetro del reborde 45. En un aspecto de la presente invención, el diámetro externo del imán 53 es menor que el diámetro externo del reborde 45 de tal manera que el imán 50 está substancialmente protegido y no se levanta del reborde 40 mientras el montaje magnético 10 es descendido al interior del pozo. En un aspecto de la presente invención, cuando el imán 50 es colocado sobre el dispositivo de retención de imanes 20, el polo norte 52 del imán 50 pede orientarse hacia la superficie superior 44. Es decir, el imán magnético cilindrico es instalado en una dirección de flujo de norte (negativa) a sur (positiva), en relación con el flujo de hidrocarburos a través del conducto. Sin embargo, el imán 50 puede colocarse también opcionalmente sobre el dispositivo de retención de imanes 20 de tal manera que el polo norte 52 del imán 50 está orientado opuesto a la superficie superior del reborde 44, y el polo sur 59 está orientado a la superficie superior del reborde 44 (no se muestra), es decir, en una dirección de flujo de sur (positiva) a norte (negativa). Por lo tanto, como se ilustra en la figura 4 con respecto al imán 50, el fluido fluye a través del orificio 25 en una dirección de norte a sur, representad por medio de las flechas. Con respecto a los parámetros de flujo de fluidos, la velocidad del flujo de fluidos a través del orificio 25 puede tener una velocidad de flujo crítica de tal forma que el espaciamiento de una pluralidad de montajes magnéticos 10 a lo largo de una tubería de producción puede maximizarse preferentemente, por ejemplo, desde aproximadamente 121.9 metros (400 pies) a aproximadamente 152.4 metros (500 pies). Sin embargo, al cambiar la velocidad de flujo crítica, también varía el espaciamiento de los montajes magnéticos. Ejemplos de velocidades de lujo de fluido críticas adecuadas, de conformidad con la presente invención incluyen velocidades de flujo de fluido que varían de aproximadamente 0.30 metros (1 pie/seg) a más de 30.48 metros (100 pie/seg), incluyendo aproximadamente 0.30 metros (1 pie/seg), 0.61 metros (2 pie/seg), 0.91 metros (3 pie/seg), 1.22 metros (4 pie/seg), 1.52 metros (5 pie/seg), 1.83 metros (6 pie/seg), 2.13 metros (7 pie/seg), 2.44 metros (8 pie/seg), 2.74 metros (9 pie/seg), 3.05 metros (10 pie/seg), 6.10 metros (20 pie/seg), 9.14 metros (30 pie/seg), 2.19 metros (40 pie/seg), 5.24 metros (50 pie/seg), 18.29 metros (60 pie/seg), 21.34 metros (70 pie/seg), 24.38 metros (80, pie/seg), 27.43 metros (90 pie/seg), 30.48 metros (100 pie/seg), así como velocidades mayores que 30.48 metros (100 pie/seg) y rangos entre cualquiera de estas velocidades de flujo, por ejemplo de aproximadamente 2.13 metros (7 pie/seg) a aproximadamente 18.29 metros (60 pie/seg). Sin embargo aquellos con experiencia en la técnica apreciarán que el flujo del fluido no es el único parámetro sobre el cual pueden basarse los submontajes magnéticos, así como otros factores tales como el diámetro de la tubería, que puede tener un efecto en el espaciamiento de una pluralidad de montajes magnéticos 10. Aunque no se desea limitarse a alguna teoría de operación, en la presente se cree que al campo magnético resultante 70 induce la polarización de moléculas de fluido (no se muestra) que pasa a través del campo magnético 70 de tal forma que las moléculas son repelidas por el campo magnético y por otras moléculas polarizadas. Como resultado, las moléculas tienen menos probabilidad de unirse entre sí y a cristalizar y adherirse a la superficie interna 36 del montaje 10 o a la superficie interna de la tubería o entubado dentro del pozo (no de muestra) evitando así la acumulación de costras de óxido. Esto ocurre probablemente como resultado de la influencia del flujo magnético positivo del polo sur, que cambia las características de adhesión de líquidos, haciéndolos más solubles. Se cree que esto ocurre cuando los iones se disponen en el fluido al pasar a través de un campo magnético de orientación de norte a sur. Como tal, el efecto positivo del polo sur repelerá las partículas cargadas positivamente contenidas en el fluido, por lo tanto ocasionará que las partículas cambien de un arreglo aleatorio a un arreglo estructurado. Al arreglar el campo magnético de tal forma que las partículas pasan a través del polo positivo o sur, el lado positivo de las partículas se distancia más del conducto o tubería cargado negativamente. Esta realineación de los iones llevan entonces, o retienen carga positiva de la polarización sur, conocido como el efecto de memoria magnética, y puede retenerse durante periodos de tiempo hasta de un año. Con referencia a la figura 3, el imán 50 tiene una superficie interna del imán 54, la cual se orienta hacia la superficie externa del dispositivo 38 cuando el imán 50 se ensambla en el dispositivo de retención de imanes 20. El imán 50 tiene una pared magnética 58, la cual tiene una pared del imán 57. Se prefiere normalmente que el imán 50 sea un imán de tierras raras, ya sea sinterizado o aglutinado, del tipo samario cobalto (SmCo), tal como los imanes de SmCo disponibles de Swift Levick Magnets (Derbyshire, U.K.). Tal como aquí se emplea, el término "imanes de tierras raras" pretende incluir imanes compuestos de aleaciones del grupo de los lantánidos de los elementos, así como imanes de metales de transición de tierras raras. Los imanes de samario cobalto adecuados para usarse en la presente incluyen imanes de SmCo sinterizados, así como imanes de aleaciones de samario cobalto, incluyendo tanto imanes tipo SmCo5 y Sm2Coi7. Un imán de samario cobalto 50 se prefiere típicamente para uso de conformidad con la presente invención debido a su resistencia a la corrosión/resistencia a la oxidación, fuerza magnética, resistencia estructural, y estabilidad térmica. También son adecuados para uso en la presente otro imanes de tipo tierras raras, dependiendo del ambiente particular en el cual se van a utilizar. Tales imanes incluyen imanes de ferrita dura (estroncio hexaferrita, Sr06(Fe203)), imanes de berilio-cobre, imanes de neodimio-hierro-boro (NdFeB). Por ejemplo en aplicaciones en donde la temperatura ambiente es menor que 65.6°C (150°F), , puede ser adecuado usar un imán de tierras raras del tipo neodimio-hierro-boro (NdFeB) puede ser adecuado. En un aspecto, puede aplicarse un blindaje protector 51 al imán 50. El blindaje protector se provee para evitar la fractura o reducir la tensión en el imán 50 en un ambiente dentro del pozo. El blindaje 51 puede ser de varios materiales que poseen suficiente fuerza para proporcionar una protección agregada al imán 50. De conformidad con la presente invención, el blindaje protector 51 puede ser de níquel, zinc, aluminio, o cualquier otro metal o material apropiado. Preferentemente, el blindaje protector 51 es una aleación no magnética de níquel o que contiene níquel. Con referencia a las figuras 1 y 4, después de que el imán 5 se coloca sobre el reborde 40 de dispositivo de retención de imanes 20, puede unirse un collar 60 para evitar que el imán 50 se deslice sobre el primer extremo 22. El collar 60 incluye roscas del collar 62, otros mecanismos de acoplamiento a lo largo de la superficie interna del collar 64. Las roscas del collar 62 aceptan roscas de un primer extremo 32 de tal manera que el collar 60 se engancha de manera roscada a un primer extremo del collar 66 con el primer extremo 22 del dispositivo de retención magnético 20. El collar 60 tiene un diámetro externo del collar 67, el cual es típicamente más grande que el diámetro interno del imán 56 (mostrado en la figura 3), asegurando así que el imán 50 es retenido entre el reborde 40 y el collar 60. De conformidad con la presente invención, tal como se muestra en la figura 4, por ejemplo, el primer extremo del collar 66 puede estar separado del imán 50 por medio de un espaciamiento permitiendo que el imán 50 se mueva longitudinalmente a lo largo de la superficie externa del dispositivo 38. Las roscas del collar 62 también permiten la remoción del collar 60, permitiendo el reemplazo del imán 50 según sea necesario. Las roscas del collar 62 se extienden a lo largo de la superficie interna 64 del collar 60 desde el primer extremo del collar 66 hasta un segundo extremo del collar 68. Las roscas del collar 62 cerca del segundo extremo del collar 68 se usan para conectar el montaje magnético 1 a la tubería adyacente (no se muestra). La figura 5 ilustra un aspecto adicional de la presente invención, en donde un montaje magnético 100 comprende un dispositivo de retención magnético 20, un reborde 40, un imán 50, un collar 60, y una contratuerca 80. El montaje 100 tiene un extremo próximo 102 y un extremo alejado 104, espaciados longitudinalmente. Tanto el extremo próximo como el extremo alejado terminan en roscas terminales 32 y 34, respectivamente. El extremo próximo 02, como se ilustra, puede tener tanto roscas del primer extremo 32 como roscas del segundo extremo 32', ambas enganchando de manera roscada al collar 60 en e extremo próximo del montaje 100. Las roscas del extremo alejado 34 se usan para conectar en forma roscada el montaje magnético 10 a un conducto o tubo adyacente.

El montaje magnético 100 está provisto también con un reborde 40 a lo largo del dispositivo de retención 20, el cual está desplazado longitudinalmente desde el extremo alejado 104. El imán 50 se coloca sobre el reborde 40, pero está restringido al movimiento longitudinal a lo largo de la superficie externa 38. Aunque se muestra en la orientación preferida del polo magnético norte (N) del imán 50 orientad hacia el extremo alejado del montaje 100 y el polo magnético sur (S) del imán 50 orientado hacia el extremo próximo del montaje 100, se advierte que la orientación puede invertirse y que podría usarse una pluralidad de tales manes cilindricos 50, siempre cuan do no se extiendan hacia fuera de la superficie externa 38 más allá del borde externo del reborde 40. Como se muestra adicionalmente en la figura 5, el montaje magnético 100 también comprende al menos dos sellos 82a y 82b, y una contratuerca 80. Los sellos 82a forman una interfase entre el polo norte magnético (N) del imán 50 y la superficie superior 44 del reborde 40, mientras que el sello 82b forma similarmente una interfase entre el polo magnético sur (S) del imán 50 y el borde inferior de la contratuerca 80. La contratuerca 80 es de forma generalmente cilindrica, con una abertura a través de la misma (no se muestra), que tiene una cara superior y una cara inferior, y un borde extemo 4. La contratuerca 80 se agrega de manera deslizable sobre el extremo próximo del montaje 100 antes de la unión de manera roscada del collar 60. Una vez que se agrega de manera deslizable sobre el borde externo 38 del montaje, la contratuerca 80 se comprime contra el sello 82b, y se mantiene en su lugar por medio de una pluralidad de medios de unión roscados que unen la contratuerca 80 vía u borde externo 84 al borde exterior 38 del montaje magnético. Dicho medio de unión de manera roscada incluyen tomillos de fijación (por ejemplo tornillos de fijación de ranura o de cabeza hueca), tornillos de cabeza embutida, tornillos prisionero de punta ahuecada, tornillo de fijación de punta moleteada, tomillos de fijación de unta ovalada, tornillos de fijación de punta cónica, y tornillos prisioneros de fuste corto. El collar de fijación 80 retiene entonces a imán 50 en su posición contra el reborde 40, y mantiene una distancia longitudinal L2 entre la superficie superior del collar de fijación 80 y el primer extremo del collar 66. Los sellos 82a y 82b, como se indicó anteriormente, pueden ser cualquier número de materiales de sello, incluyendo pero sin limitarse a elastómeros, y pueden estar en cualquier multiplicidad adecuada (por ejemplo, cuatro sellos). Típicamente, los sellos 82 a y 82b son juntas tóricas otros objetos similares de forma tórica, que pueden hacerse de varios materiales elastoméricos para sellar contra el movimiento del fluido. En el caso de que los sellos 82a y 82b sean juntas tóricas, éstas se insertan típicamente dentro de cavidades, conocidas como prensaestopas, las cuales pueden ser axiales o radiales, tal como se conoce en la técnica. Los sellos de juntas tóricas 82a y 82b se muestran en la figura 5 ilustrados en una geometría de sello radial. Los sellos 82a y 82b pueden hacerse de cualquier número de materiales que pueden proporcionar tanto resistencia química como a la temperatura. Dicho material típicamente tiene una resistencia a la temperatura en el rango de aproximadamente -32°C (-26°F) a aproximadamente 316°C (600°F), y más típicamente de aproximadamente -26°C (-15°F) a aproximadamente 205°C (400°F). Los materiales adecuados para uso como los sellos 82a y 82b incluyen pero no se limitan a juntas tóricas de sellos tipo caucho de fluorocarbono (FKM), incluyendo KEL-F® y FLUOREL® (ambos disponibles de 3M, St. Paul, MN), VITON® y KALREZ® (ambos disponibles de E.l. DuPont de Nemours Co.); polietilenos clorosulfonados, tales como HYPHALON® (available from DuPont Dow Elastomers); PTFE (TEFLON®) y PTFE rellenado tal como FLUOROSINT® (disponibl de Quadrant DSM Engineering Plástic Products, Reading, PA); copolímeros de butadieno y acrilonitrilo, conocidos como Buna-N (nitrilo; NBR), tal como HYVCAR® (disponible de Goodrich Chemical Co.); y silicona o caucho de silicona. Típicamente los sellos 82a y 82b son sellos tipo caucho de fluorocarbono, tales como VITON®. Una sección transversal del submontaje de la figura 5, tomada a lo largo de la línea B-B, se muestra en la figura 6, mostrando varios de los componentes del montaje magnético 10 el cual incluye mucho de los mismos componentes excepto por el montaje del collar y la contratuerca 80 en la figura 5, pero incluye una sección del conducto de fluido no magnético en contacto con el imán 50 de la línea de flujo de hidrocarburos. La herramienta de línea de flujo incluye la superficie interna 36, la cual forma un límite entre el imán de tierras raras 50 y el orificio central 25, la superficie interna del montaje 0 es de un material de aleación no magnético. El montaje puede observarse además que comprende el imán cilindrico 50 que rodea al montaje 10, contando el imán con un blindaje protector 51. También es visible en la figura 6 una superficie superior 44 del reborde 40 de la superficie inferior inclinada 46, ilustrando que el imán 50 trabaja proporcionando un parte externa lisa que no se extiende fuera de las dimensiones normales del tubular. Las figuras 7A y 7B ilustran otro aspecto de la presente invención. Tal como se muestra ahí, el montaje magnético 90 es un tope de collar tipo "F" (tal como los disponibles de FMS Inc., New Iberia, LA) que comprende un cuerpo principal 96, brazos de retención 92 y 94, pasadores de fijación 95a y 95b, un reborde soporte 91 , un imán 50, y una contratuerca 98. Tal como se ilustra ahí, el imán 50 está colocado sobre el reborde 91. Aunque no se ilustra en la figura 7A, el imán 50 también puede tener sellos sobre y debajo del mismo, como se muestra en la figura 5. Después de que el imán 50 es colocado sobre el reborde 91 del dispositivo de retención magnético 90, la contratuerca 98 puede unirse para evitar que el imán 50 se deslice sobre el extremo próximo 101. La contratuerca 98 incluye roscas del collar 00 a lo largo de la superficie interna, que acepta las roscas terminales 97 en el extremo próximo del montaje 90 de tal manera que la contratuerca 98 es enganchada de manera roscada en el extremo próximo del montaje magnético 90. la contratuerca 98 tiene un diámetro externo del collar d-i , el cual es típicamente mayor que el diámetro externo del imán 50, asegurando así que el imán 50 es restringido entre la contratuerca 98 y el reborde 91. En un aspecto de la presente invención, la contratuerca 98 está separada longitudinalmente del imán 50 en una longitud L3, permitiendo que el imán 50 se mueva a lo largo del cuerpo principal 96 del aparato 90. La contratuerca 98 unida en forma roscada también permite la remoción de la contratuerca para permitir el reemplazo del imán 50 según sea necesario. El montaje magnético de tope de collar 90 también comprende brazos de retención asegurables 92 y 94 deslizables, como se ilustra en las figuras 7A y 7B. Los brazos de retención 92 y 94 forman una parte del montaje de retención 105, localizados en el extremo alejado 102 del montaje 90. El montaje de retención 105 se dispone de manera deslizable a lo largo del cuerpo inferior 93 del montaje 90, con un tope de extremo inferior formado por el extremo del reborde 104 en el extremo alejado 102, y un tope de extremo superior formado por el reborde 91 que retiene al imán 50. En el extremo alejado de los brazos de retención 92 y 94 se encuentran pasadores de fijación 95a y 95b, los cuales cuando son desenganchados por una herramienta para introducción de equipo liberan los brazos 92 y 94 y permiten que el aparato 90 se fije en su posición, por ejemplo en un espacio del collar. La figura 7B ilustra un tope de collar de montaje magnético 90 en una posición justo antes del enganche. Después de ser dirigido al interior del conducto de una tubería de producción, una herramienta de cable engancha y desengancha de manera operable los pasadores 95a y 95b. El montaje de collar magnético 90 es jalado entonces hacia arriba en el interior de la tubería de producción, en donde los brazos de retención 92 y 94 aseguran al montaje de tope de collar en uno de los collares seleccionados de la tubería de producción.

Tal como se ¡lustra en la figura 8, una pluralidad de submontajes magnéticos 10 puede integrarse en un tubo o estructura de tubería que es colocada en el interior de un pozo. En un aspecto, los montajes magnéticos 10 se conectan dentro del tubo o tubería 200 a intervalos de aproximadamente 121.9 a 152.4 metros (400 a 500 pies). Pueden proveerse otros arreglos de espaciamiento dentro del alcance de la invención, de tal manera que los arreglos de espaciamiento de los montajes magnéticos 10 estén en el rango de aproximadamente 15.24 metros (50 pies) a aproximadamente 152.4 metros (500 pies), así como rangos intermedios. Los rangos de espaciamiento típicos entre los montajes magnéticos 10 incluyen, por ejemplo, aproximadamente 15.24 metros (50 pies), aproximadamente 30.48 metros (100 pies), aproximadamente 45.72 metros (150 pies), aproximadamente 60.96 metros (200 pies), aproximadamente 76.20 metros (250 pies), aproximadamente 91.44 metros (300 pies), aproximadamente 106.68 metros (350 pies), aproximadamente 121.92 metros (400 pies), aproximadamente 137.16 metros (450 pies), y aproximadamente 152.4 (500 pies), así como rangos ente dos de estos valores, es decir de aproximadamente 45.72 metros (150 pies) a aproximadamente 121.94 metros (400 pies). Tal como se discutió anteriormente, el campo magnético 70 producido por el imán 50 en cada montaje magnético 10 evita la acumulación de fase sólida no deseada en el interior de la tubería. De conformidad con el aparato y sistemas de la presente invención, así como los métodos asociados que emplean dicho aparato y sistemas, puede controlarse, minimizarse, o evitarse por lo menos un depósito de fase sólida usando los sistemas magnéticos descritos en la presente. Tal como aquí se emplea, el término "depósito de fase sólida" se refiere ampliamente a aquellos compuestos o composiciones que pueden formarse y depositarse en un entubado de producción, disminuyendo así el perfil de producción del pozo. Estos depósitos de fase sólida incluyen, pero no se limitan a, depósitos de costras de óxido, depósitos parafínicos, depósitos de asfáltenos, hidratos, y combinaciones de los mismos. La formación de costras de óxido, tal como aquí se emplea, pueden pensarse generalmente como un depósito adherente de compuestos predominantemente inorgánicos. Con este respecto, un procedimiento común que da lugar a la formación de costras de óxido en operaciones de producción de hidrocarburos es la precipitación de sales muy poco solubles de las salmueras en los campos petrolíferos. Algunas salmueras de campos petrolíferos contienen suficiente ión sulfato en presencia de iones bario, calcio, y/o estroncio de tal forma que existe el potencial para formar sulfato de bario (BaS04) y/o sulfato de estroncio (SrS04). Frecuentemente, la formación de costras de óxido da como resultado una producción reducida y mayores costos de mantenimiento asociados con la producción de hidrocarburos. Además, en algunos lugares, se han encontrado materiales radioactivos de ocurrencia natural que se incorporan por sí mismos a las costras de óxido, dando como resultado la preocupación en salud, seguridad, y responsabilidad y mayores costos de eliminación de depósitos, además de la remoción y/ inhibición de la formación de costras de óxido. Consecuentemente, los depósitos de costras de óxido, tal como aquí se emplean, se refieren a aquellas clases de compuestos que incluyen pero no se limitan a carbonato de calcio (CaC03), sulfato de calcio (CaSO4), sulfuro de calcio (CaS), sulfato de Bario(BaS04), sulfuro de bario (BaS), tiosulfato de bario (BaS2O3), sulfato de estroncio (SrS04), carbonato de sodio (Na2C03), sulfato de sodio (Na2S04), sulfuro de sodio (Na2S), carbonato de potasio (K2C03), sulfato de potasio (K2S04), sulfato de magnesio (MgS04), cloruro de magnesio ( gCI2), halita (NaCI), sulfuro de zinc (ZnS), sulfito de Zinc (ZnS03), sulfato de zinc (ZnSO ), sulfuro de plomo (PbS), sulfito de plomo (PbS03), sulfato de plomo (PbS04), y similares, así como combinaciones de los mismos. Los asfáltenos se definen comúnmente como la porción de petróleo crudo que es insoluble en heptano, solubles en tolueno, típicamente existen en forma de dispersiones coloidales estabilizadas por otros componentes en el petróleo crudo. Los asfáltenos son frecuentemente sólidos amorfos de color café a negro con estructuras complejas, que incluyen carbón, hidrógeno, nitrógeno, y azufre. Los asfáltenos son típicamente la fracción más polar del petróleo crudo, y frecuentemente precipitarán con cambios en la presión, la temperatura, y composición en el petróleo que resulta del mezclado o de otro procesamiento mecánico o fisicoquímico. La precipitación de asfáltenos puede ocurrir en tuberías, separadores, y otro equipo, así como dentro de pozos y en los mismos yacimientos subterráneos de contienen hidrocarburos. Una vez depositados, estos asfáltenos generalmente presentan numerosos problemas para los productores de hidrocarburos, tales como taponamiento de tubulares en el interior de pozos y/o pozos perforados, obstrucción de tubos, e interferencia con el funcionamiento del equipo de separación, todos los cuales componen los costos de producción requieren ser remediados. Los asfáltenos, tal como aquí se emplean, incluyen las fracciones no volátiles y polares del petróleo que son substancialmente insolubles en n-alcanos (tales como pentano o hexano), como se define y describe por Diallo, et al. ["Thermodynamic Properties of Asphaltenes: A Predictive Approach Based on Computer Assisted Structure Elucidation and Atomistic Simulations", en Asphaltenes and Asphalts.2. Developments ¡n Petroleum Science, 40 B.; Yen, T.F. y Chilingarian, G.V., eds.: Elsevier Science B.V.: pp. 103-127 (2000)]. Los hidratos del gas natural, o simplemente hidratos, tal como aquí se describen, comprenden "jaulas" de moléculas de agua que encierran moléculas "huéspedes" de gas natural, lo cual ocurre con suficientes combinaciones de temperatura y presión. Las moléculas huéspedes de hidratos incluyen metano, etano, propano, hidrocarburos ligeros, metano a heptano, nitrógeno, ácido sulfhídrico (H2S), dióxido de carbono (CO2). Los hidratos del gas natural pueden formarse durante la producción, reunión, y transporte de hidrocarburos en presencia de agua a presiones elevadas y bajas temperaturas. Dependiendo de la presión y la composición del gas, los hidratos gaseosos pueden acumularse en cualquier lugar en donde coexista agua con gas natural a temperaturas tan altas como 30°C (80°F). Una vez formados, los hidratos pueden depositarse en la tubería, líneas de flujo, y/o equipo de procedimiento, restringiendo así el flujo. En muchos casos, estas restricciones forman eventualmente tapones. Las líneas de transmisión de gas y los nuevos pozos de gas son especialmente vulnerables a bloquearse por lo menos parcialmente por hidratos. Los tapones de hidratos representan peligros de seguridad porque contienen volúmenes significativos de gas natural comprimido y se sabe que se libera como proyectiles en tuberías, ocasionando rupturas severas en tuberías. Como tales, muchos en la industria sienten que es prudente evitar los tapones de hidratos siempre que sea posible, en lugar de tratar de remediarlos una vez que se forman. El fenómeno de la formación de depósitos de parafina o cera es común en la industria petrolera y ocurre como consecuencia de modificaciones en las variables termodinámicas que cambian la solubilidad de las fracciones de cera o parafina presentes en el petróleo. El fenómeno de la parafinado incluye especialmente hidrocarburos saturados de cadena lineal y alto peso molecular durante la producción, flujo y tratamiento del petróleo. El depósito en líneas submarinas, equipo de superficie, columnas de producción, o incluso en rocas de reservas puede provocar pérdidas significativas y crecientes de producción de petróleo. Típicamente, los depósitos de parafina en la pared de tubulares y otros en el interior de pozos, lugares similares dentro de pozos tales como cerca de entradas y salida de obstrucciones, y a lo largo de collares y dispositivos de restricción similares en la trayectoria del flujo del petróleo producido.

La precipitación y depósito de cera están asociados con el equilibrio de fases de hidrocarburos y a condiciones de dinámica de fluidos del flujo, respectivamente. El parafinado se hace función de las características intrínsecas del petróleo y variaciones de temperatura, velocidad y presión durante la producción. La apariencia de una fase sólida en el petróleo y el depósito subsiguiente de cera se relacionan con cambios en el equilibrio de fases, ocasionados por el enfriamiento del petróleo y/o separación de fracciones más ligeras, originalmente disueltas en el petróleo. Tal como aquí se emplea, la parafina o cera se refiere a hidrocarburos saturados no aromáticos, o una mezcla de los mismos, que tienen la fórmula química general CnH2n+2, en donde n es un entero entre, e incluyendo, 22 y 27. Los métodos generales de uso de varios montajes y sistemas descritos en la presente se describen a continuación. Antes de elegir el sistema magnético, típicamente debe determinarse primero la velocidad del flujo del fluido a través del conducto de hidrocarburos, y usando esta información determinar además qué sistema se necesita, y la ubicación relativa de tales sistemas dentro del conducto. La información necesaria para calcular la velocidad del flujo de hidrocarburos a través de un conducto (tubería) incluye una o más de las siguientes: condensado del petróleo o gas; presión del yacimiento (kPa (psi)); temperatura en el agujero del pozo; relación de agua a líquido; Formación específica de gas (típicamente de aproximadamente 1.01 ); diámetro interno y diámetro externo de la tubería, y/o tipo de tubería y peso de la tubería; profundidad de la tubería de producción; diámetro interno (d.i.) y profundidad del entubado; tipo de conexiones roscadas utilizadas en la tubería de producción; y tasa de líquido bruta probada. Enseguida de la determinación de cuál sistema emplear, se elige ya sea un sistema de instalación de montaje original (por ejemplo, figura 5), o un sistema de actualización (por ejemplo, figura 7A). En el caso de que la tubería no se haya introducido en el pozo, se elige y se arma un sistema de montaje magnético (es decir, se instalan en el montaje los imanes deseados, sellos y contratuercas) tal como el montaje 10 en la figura 5, y éste se une de manera roscada al extremo de la primera tubería que se colocará en el pozo. La primera tubería de la tubería de producción se introduce entonces al interior del pozo, y las tuberías consecutivas se unen y se introducen en el pozo, con una pluralidad de montajes de imanes 10 colocándose entre aproximadamente una separación de 121.9 m (400 pies) a 152.4 m (500 pies), hasta que se ha colocado toda la longitud de la tubería de producción. En la superficie, la tubería debajo del montaje magnético se coloca sobre el piso de perforación, y el montaje es enroscado a mano en la caja de conexiones. El siguiente extremo de pasador tubular se une de manera roscada en la caja de conexiones del montaje, y se conecta un dispositivo de "conectar y desconectar" en el tubular por arriba y debajo del montaje. Se aplica entonces el torque deseado, y el doble tubular se levanta y conecta a la tubería de producción que es insertada dentro del pozo.

En el caso de que la tubería de producción ya haya sido colocada en el pozo, se elige típicamente un sistema de montaje magnético de actualización 90. . Por ejemplo, puede conectarse el montaje de actualización magnético de tope de collar tipo F a una herramienta para introducción de equipo utilizada por un operador de línea de cable, y el montaje es introducido al interior del pozo. El sistema 90 se introduce aproximadamente 3.66 metros (12 pies) después del punto de conexión de tubular en donde se desea colocar el sistema, y el sistema es retirado después (jalado hacia arriba), liberando los pasadores de fijación 95a y 95b. El montaje magnético de tope de collar 90 puede descenderse entonces hasta la conexión del collar, en donde se asegurará en su posición, por ejemplo en un espacio para el collar, con los brazos deslizables 92 y 94. Después, se retira la herramienta para introducción de equipo, cortando los pasadores de fijación 95a y 95b, y colocando entonces el montaje magnético 90 en su posición. La herramienta para introducción de equipo es retirada, y el procedimiento se repite, colocando una pluralidad de tales montajes magnéticos de topo de collar tipo F en las distancias separadas deseadas, por ejemplo, aproximadamente cada 137.16 metros (450 pies) hasta aproximadamente 152.40 metros (500 pies). Aunque las varias modalidades de la presente invención descritas en la presente se han elaborado en el contexto de tubería de producción de pozos de hidrocarburos en el interior de pozos, se apreciará que los conceptos inventivos mostrados en la presente solicitud tienen aplicación a todos los tipos de equipo de superficie y en el interior de pozos que experimenten acumulación de depósitos. Además, la aplicación de estas invenciones no se limita a la industria del petróleo gas, sino que puede implementarse en cualquier lugar en el que se acumules depósitos, tales como líneas de agua en donde las costras de óxido frecuentemente son un problema. Todos los métodos, procedimientos, y/o aparatos descritos y reivindicados en la presente pueden hacerse y ejecutarse sin experimentación excesiva en vista de la presente descripción. A pesar de que los métodos y aparato de la presente invención se han descrito en términos de modalidades preferidas, aquellos con experiencia en la técnica apreciarán que pueden aplicarse variaciones a los métodos, procedimientos y/o aparatos y en las etapas o en la secuencia de etapas de los métodos descritos en la presente sin alejarse del concepto y alcance de la invención. Más específicamente, se apreciará que ciertas características que están relacionadas tanto mecánica como funcionalmente pueden sustituirse por las características descritas aquí obteniéndose los mismos resultados o similares. Todas la sustituciones y modificaciones apreciables por aquellos con experiencia en la técnica se considera que están dentro del alcance y concepto de la invención.

Claims (1)

1. NOVEDAD DE LA INVENCION REIVINDICACIONES 1 .- Un sistema para inhibir la acumulación de depósito en una trayectoria de flujo de fluido, el sistema comprende: un montaje de imanes permanentes dispuesto en torno de la trayectoria dei flujo del fluido de tal forma que el flujo de fluido pasa a través de un campo magnético orientado axialmente de norte a sur. 2 - El sistema de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el montaje magnético comprende un imán de tierras raras. 3. - El sistema de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque el montaje magnético es un imán de samario cobalto. 4. - El sistema de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque el montaje magnético es substancialmente cilindrico. 5. - El sistema de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque comprende una pluralidad de montajes magnéticos. 6. - Un aparato para tratar magnéticamente fluidos a través de un conducto para inhibir la formación y/o depósito de depósitos de fase sólida en el conducto, el aparato comprende: un miembro tubular alargado configurado para interconectarse con el conducto en una forma axial, que tiene en un primer extremo un medio de entrada para recibir los fluidos fluyentes y un segundo extremo opuesto longitudinalmente al primer extremo el cual proporciona un medio de salida para el fluido fluyente; un imán cilindrico, que tiene un polo norte, un polo sur, una superficie interna y una superficie externa; un dispositivo tubular de retención de imanes que tienen un primer extremo y un segundo extremo, que comprende un reborde que tiene una superficie superior dispuesta entre el primer y segundo extremo circundando al miembro tubular alargado; y un collar dispuesto de manera enroscada en el segundo extremo, en donde el imán se coloca en la superficie superior del reborde. 7. - El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el imán cilindrico está orientado de tal forma que el polo norte del imán está orientado hacia el primer extremo de la envuelta tubular y el polo sur del imán está orientado hacia el segundo extremo de la envuelta tubular. 8. - El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque el imán cilindrico es un imán de tierras raras. 9.- El aparato de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque el imán de tierras raras es un imán de samario cobalto. 10. - El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque adicionalmente comprende un blindaje protector aplicad a la superficie externa del imán. 11. - El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende adicionalmente: un primer sello cilindrico; y un segundo sello cilindrico, en donde el primer sello cilindrico forma una inferíase entre el polo norte magnético del imán y la superficie superior del reborde, y el segundo sello cilindrico forma una inferíase entre el polo sur magnético y un borde de la contratuerca, de tal manera que la contratuerca evita e movimiento longitudinal del imán. 12. - El aparato de conformidad con la reivindicación 11 , caracterizado además porque el primer y segundo sellos cilindricos son juntas tóricas elastoméricas. 13. - Un procedimiento para remover o inhibir la formación de depósitos de fase sólida de hidrocarburos presentes en un fluido que fluye a través de una tubería de producción, el procedimiento comprende: a) unir de manera roscada un aparato magnético de la reivindicación 1 a un extremo de un primer conducto que se colocará en una perforación de pozo subterráneo; b) introducir el conducto dentro del yacimiento subterráneo; c) unir y colocar una pluralidad de conductos al primer conducto; d) unir de manera roscada un aparato magnético de la reivindicación 1 a un extremo de un conducto subsiguiente que se colocará en una perforación de pozo subterráneo; repetir el procedimiento de las etapas a) a d) con el fin de tener una pluralidad de aparatos magnéticos espaciados longitudinalmente a cierta distancia. 14, - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 13, caracterizad además porque los aparatos magnéticos se colocan longitudinalmente alejados en una distancia de aproximadamente 30.48 metros (100 pies) a aproximadamente 152.4 metros (500 pies). 5. - El procedimiento de conformidad con la reivindicación 13, caracterizad además porque los depósitos de fase sólida removidos o inhibidos son depósitos de costras de óxido, depósitos parafínicos, depósitos de hidratos depósitos de asfáltenos, o combinaciones de los mismos.