CN202733331U - 油田复杂管网可调式电磁防垢仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田复杂管网可调式电磁防垢仪，是为实现站内复杂管网的防垢和清垢作用，达到集输系统站内管线免清洗或降低清洗频率的目的而设计的，由电磁强度调节器、可变电阻、电磁防垢器和保护电阻依次连接而成，电磁防垢器壳体由两个半圆筒体组成，壳体内设有两个由快速接头连接的轴向半圆形螺旋线圈，螺旋线圈两端连接电源输入端子。通电螺旋线圈可以进行电磁场的转变，磁场对水分子产生磁化作用，增加水分子的内能转变成活化分子，使其物理化学性质发生改变，增加金属离子的水溶性和侵润性，分散和离解管线原有的结垢。本实用新型可以根据流体性质的变化由电磁强度调节器随时调节电磁强度，以达到最佳防垢效果，并同时实现节能的目的。

Description

油田复杂管网可调式电磁防垢仪

技术领域

本实用新型涉及一种油田复杂管网可调式电磁防垢仪，属于油田管网防垢技术领域。

背景技术

在低渗透和超低渗透油田开发过程中，往往由于单井产量低，多数区块实行多层同时开采，混层集输。由于不同层系地层水不配伍，混输过程中极容易造成管线、转油站、增压站和联合站等结垢，一旦生成钡锶类硫酸盐垢，酸碱不溶很难去除，严重影响站内加热炉、输油泵、缓冲罐、总机关及站内复杂管网的运行。目前物理清垢还没有发现适合这类管网的技术，站内设备多，管网复杂，化学清垢无法去除钡锶的硫酸盐垢并且清洗液排污，对环境影响较大。

目前，站点防垢技术主要有加注防垢剂、除垢器及磁防垢等方法。防垢剂需要连续加注，存在操作强度大、管理难和成本高等问题。除垢器安装后达到一定除垢效果，但随着时间的延长，效果还是有所下降，无法实现完全除垢。磁防垢主要应用于钕铁硼永磁材料，受温度敏感性和磁场分布方向性的局限以及磁场强度无法调节，流体性质发生变化后不能优化磁场大小，也难以达到预期效果。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种油田复杂管网可调式电磁防垢仪，其能实现站内复杂管网的防垢和清垢作用，达到集输系统站内管线免清洗或降低清洗频率。

本实用新型的具体技术方案如下：

油田复杂管网可调式电磁防垢仪由电磁强度调节器、可变电阻、电磁防垢器和保护电阻依次连接而成。电磁防垢器的壳体由两个半圆筒体组成，壳体内设有两个由快速接头连接的轴向半圆形螺旋线圈，螺旋线圈两端连接电源输入端子。

本实用新型利用通电螺旋线圈产生作用于管线内不同开发层系的原油流体的电磁场，对流体中的水分进行最佳磁场强度的磁化，促使水分子达到最高能量变成活化水分子，使磁化后的水分子具有与常规分子不同的物理化学性质，能够增加金属离子的水溶性和侵润性，能够分散和离解管线原有的结垢，实现除垢目的。

本实用新型可以根据流体性质的变化由电磁强度调节器随时调节电磁强度，以达到最佳防垢效果，并同时实现节能的目的。

附图说明

图1为油田复杂管网可调式电磁防垢仪结构示意图。

图2为油田复杂管网可调式电磁防垢仪电路图。

具体实施方式

参照图1和2对本实用新型的实施例进一步说明：

实施例：

油田复杂管网可调式电磁防垢仪由电磁强度调节器1、可变电阻3、电磁防垢器2和保护电阻4依次连接而成。电磁防垢器2的绝缘树脂壳体21由两个半圆筒体组成，壳体21内设有两个由快速接头23连接的轴向金属铜丝半圆形螺旋线圈22，螺旋线圈22两端连接电源输入端子24。

安装方法：

将结垢严重的管线5外部清理干净，无附着物，然后将电磁防垢器2两个半圆螺旋线圈22打开，环绕包裹在管线5上，利用螺丝和卡子固定，按图2电路图连接电源。将电磁防垢器2的电源输入端子24与电磁强度调节器1的输出端子连接，电磁强度调节器1设在站内中控室，通过连接可变电阻3和保护电阻4可将电压调节至安全电压，通过可变电阻3调节回路电流大小，控制螺旋线圈22的电磁强度，对管线5内的流体进行磁化作用。

通电螺旋线圈22可进行电磁场的转变，磁场对水分子产生磁化作用，能增加水分子的内能转变成活化分子，使其物理化学性质发生改变，增加金属离子的水溶性和侵润性，分散和离解管线原有的结垢。磁化改变了水的内能后，磁化造成水分子及离子的具有磁矩变成了具备S、N极的小磁体，磁矩间的相互作用会帮助正负离子在过饱和状态下克服势垒，迅速在液体内部形成数目巨大的晶核(成为固态分子聚集成晶核)，且晶核生长速度较普遍水的速度快，形成许多粒径细小的固态颗粒，并使液体快速退出过饱和状态。形成的晶粒小到纳米至微米数量级，与水溶液形成胶体，以稳定的液态流动减少固态物质在管壁上沉积，起到防垢作用。

防垢器电磁强度计算如下：

一个长为21，匝数为N的单层密绕的直螺线管产生的磁场。当导线中流过电流I时，由毕奥-萨伐尔定律可以计算出在轴线上某一点P的磁感应强度

$B=\frac{{\mathrm{\μ}}_0\mathrm{nI}}{2}\{\frac{x+l}{{[R^2+{(x+l)}^2]}^{\frac{1}{2}}}-\frac{x-l}{{[R^2+{(x-l)}^2]}^{\frac{1}{2}}}\}---\left(1\right)$

式中μ₀＝4π×10^-7N/A²，

为单位长度上的线圈匝数，R为螺线管半径，x为P点到螺线管中心处的距离。在SI单位制中，B的单位为特斯拉(T)。

当1＞＞R时，B＝μ₀nI与场点的坐标x无关，而在螺线管两端

为内部B值的一半。

当螺线管通过一个交流电流i(t)＝I₀sinωt时，在螺线管内产生一个与电流成正比的交变磁场

$B\left(t\right)=\frac{1}{2}{u}_0{\mathrm{nI}}_0\sin \mathrm{\ωt}---\left(2\right)$

Claims (1)

1.一种油田复杂管网可调式电磁防垢仪，其特征在于：

其由电磁强度调节器(1)、可变电阻(3)、电磁防垢器(2)和保护电阻(4)依次连接而成；电磁防垢器(2)的壳体(21)由两个半圆筒体组成，壳体(21)内设有两个由快速接头(23)连接的轴向半圆形螺旋线圈(22)，螺旋线圈(22)两端连接电源输入端子(24)。

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