EA017472B1 - Удаление магнитных частиц из текучей среды - Google Patents
Удаление магнитных частиц из текучей среды Download PDFInfo
- Publication number
- EA017472B1 EA017472B1 EA200900854A EA200900854A EA017472B1 EA 017472 B1 EA017472 B1 EA 017472B1 EA 200900854 A EA200900854 A EA 200900854A EA 200900854 A EA200900854 A EA 200900854A EA 017472 B1 EA017472 B1 EA 017472B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- generator
- chips
- magnetic
- housing
- particles
- Prior art date
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 title claims abstract description 27
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 title claims abstract description 13
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 11
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 11
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 7
- 239000002002 slurry Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 28
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 24
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 14
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002910 rare earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 230000003313 weakening effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/16—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts
- B03C1/18—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts with magnets moving during operation
- B03C1/20—Magnetic separation acting directly on the substance being separated with material carriers in the form of belts with magnets moving during operation in the form of belts, e.g. cross-belt type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
- B01D35/06—Filters making use of electricity or magnetism
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C1/00—Magnetic separation
- B03C1/02—Magnetic separation acting directly on the substance being separated
- B03C1/28—Magnetic plugs and dipsticks
- B03C1/286—Magnetic plugs and dipsticks disposed at the inner circumference of a recipient, e.g. magnetic drain bolt
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
- B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C—MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
- B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
- B03C2201/20—Magnetic separation of bulk or dry particles in mixtures
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
- Treatment Of Sludge (AREA)
- Auxiliary Devices For Machine Tools (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
В изобретении раскрыто устройство (70) для удаления магнитных частиц из жидкости или взвеси, которое содержит генератор (72) вытянутого магнитного поля, корпус (71), отделяющий генератор (72) от жидкости или взвеси, магнитное поле, проходящее через корпус (71), приводящее к тому, что магнитные частицы во взвеси притягиваются к устройству (70) и удерживаются на корпусе (71), а также средство для удаления притянутых частиц из поля, генерируемого генератором (72), позволяющее удалять частицы из устройства (70). Кроме того, предложена система для удаления магнитных частиц из жидкости или взвеси, содержащая один или несколько магнитов, причем магнит или каждый из них заключен в корпус, присоединенный к каркасу. Каркас расположен в канале течения текучей среды, в результате чего корпус или каждый из них, по меньшей мере, частично погружен в текучую среду.
Description
Настоящее изобретение относится к установке для удаления магнитных частиц из текучей среды. Установка имеет конкретное применение в нефтегазовой промышленности в связи с отделением железосодержащей стружки от текучего или вязкого жидкого бурового раствора.
Уровень техники
Нефтяные и газовые скважины обычно имеют свои стволы, облицованные стальными трубами, обычно именуемыми обсадными колоннами. В старых скважинах, когда добыча нефти или газа падает ниже экономически целесообразных уровней, часто бывает полезно использовать по меньшей мере часть ствола скважины. Для обеспечения этой возможности одна альтернатива состоит в полном удалении обсадной колонны. Однако более экономично просто выбурить трубопровод или, по меньшей мере, пробурить отверстие в трубопроводе. Это отверстие можно использовать для вывода буровой установки из ствола скважины и достижения новой части коллектора.
Очевидно, такой способ сопряжен с выработкой большого количества стальной стружки, поступающей в основном из трубопровода. Стружка смешивается в процессе бурения с большим количеством бурового раствора (взвеси) либо из ствола скважины, либо от его введения в качестве смазки. Обычно смесь бурового раствора со стружкой содержит достаточное количество воды для обеспечения текучести смеси.
В силу высокого содержания стали в буровом растворе, поступающего в ствол скважины, и его потенциальной опасности, отчасти вследствие остроты содержащихся в нем металлических обломков, утилизация или повторное использование бурового раствора может быть затруднено. Один способ очистки предусматривает просто удаление избытка воды из смеси с последующим отделением крупных кусков стружки вручную. Этот режим отделения, несомненно, занимает много времени и представляет опасность.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение усовершенствованной установки для отделения твердых магнитных или намагничиваемых частиц от системы текучей среды и, в частности, установки, которую можно применять в нефтяной и газовой промышленности.
Раскрытие изобретения
Согласно первому аспекту изобретения предусмотрено устройство (70) для удаления магнитных частиц стружки из жидкости или взвеси (суспензии) при газовых или нефтяных работах, причем устройство (70) содержит генератор (72) вытянутого магнитного поля, корпус (71), отделяющий генератор (72) от жидкости или взвеси, при этом магнитное поле, проходящее через корпус (71), приводит к тому, что магнитные частицы во взвеси притягиваются к устройству (70) и удерживаются на корпусе (71), средство для удаления, взаимодействующее с внешней частью корпуса, указанное средство для удаления выполнено с возможностью удаления притянутых частиц из магнитного поля, генерируемого генератором (72), позволяющее удалять частицы из устройства (70), при этом указанное средство для удаления содержит очистной барьер (75), взаимодействующий с внешней частью корпуса (71), при этом генератор вытянутого магнитного поля выполнен с возможностью перемещения относительно очистного барьера между первой позицией и второй позицией, причем движение обуславливает выход частиц из поля, генерируемого указанным генератором.
Предпочтительно устройство содержит спиральное средство очистки, вращающееся вокруг оси генератора магнитного поля, причем внутренняя поверхность средства очистки входит в контакт с корпусом, и вращение средства очистки перемещает притянутые частицы из поля, генерируемого генератором.
В альтернативном варианте устройство предпочтительно включает в себя очистной барьер, входящий в контакт с корпусом вокруг генератора, причем барьер может перемещаться между первой и второй позициями, причем движение выталкивает частицы из поля, генерируемого генератором. Таким образом, частицы можно легко удалять из устройства.
Преимущественно магнитный генератор содержит стопку магнитов перемежающейся полярности вдоль длины генератора.
В качестве дополнительной возможности магнитные полюсы ориентированы вдоль длины оси генератора поля. Магнитное поле генерирует уровни для выталкивания из устройства, что помогает при движении частиц. В альтернативном варианте полюсы ориентированы перпендикулярно оси генератора поля. Магнитное поле способствует движению частиц вдоль оси устройства.
Согласно второму аспекту изобретения предусмотрена система для удаления магнитных частиц стружки из жидкости или взвеси при газовых или нефтяных работах, содержащая множество устройств, раскрытых выше, причем система содержит корпус или каркас для удержания указанных устройств, при этом указанный корпус или каркас выполнены с возможностью размещения в канале течения текучей среды, таким образом, что каждое устройство, по меньшей мере, частично погружено в жидкость или взвесь.
Краткое описание чертежей
Изобретение будет описано ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые демонстрируют, в порядке примера, варианты осуществления установки удаления стружки. На чертежах фиг. 1а - вид сбоку первого варианта осуществления установки удаления стружки;
- 1 017472 фиг. 1Ь - вид с торца первой установки, показанной на фиг. 1а;
фиг. 2а, Ь - виды сбоку, иллюстрирующие вариант осуществления, показанный на фиг. 1а и 1Ь;
фиг. 3 а, 3Ь - виды сбоку, иллюстрирующие первую конфигурацию варианта осуществления, показанного на фиг. 1;
фиг. 4а, 4Ь - виды сбоку, иллюстрирующие вторую конфигурацию варианта осуществления, показанного на фиг. 1а, Ь;
фиг. 5а-5е - схемы магнитных элементов и средства соединения элементов друг с другом;
фиг. 6а, 6Ь - детальные виды сбоку и с торца средства привода для использования в установке;
фиг. 7 - две конфигурации второго варианта осуществления установки удаления стружки; фиг. 8а-8б - конфигурации в процессе использования установки, показанной на фиг. 7; фиг. 9 - другой пример второго варианта осуществления установки удаления стружки; фиг. 10 - система установки удаления стружки согласно второму варианту осуществления; фиг. 11а, 11Ь - две ориентации магнитов во втором варианте осуществления и фиг. 12 - другая установка для использования согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 1а, Ь.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 и 2 показан общий вид установки, объединяющий два варианта осуществления изобретения для использования в качестве устройства удаления стружки, удаляющего стружку из глинистого бурового раствора. Согласно фиг. 1 стружка удаляется из бурового раствора, текущего справа налево. Показанная установка содержит две разные секции, которые действуют совместно для удаления максимального процента стружки.
В первой секции буровой раствор проходит через ряд стальных труб 11 установки 10, причем через эти трубы 11 циркулирует бесконечная цепь магнитов, движущихся в направлении, противоположном потоку бурового раствора. Во второй секции буровой раствор проходит через ряд неподвижных магнитов 13, причем магниты 13 удаляют любую стружку, не захваченную в первой секции.
На фиг. 2 схематически показана установка 10, имеющая ряд магнитов 21, соединенных друг с другом в бесконечную цепь, протягиваемую через стальную трубу 22а. Движущая сила для перемещения магнитов 21 обеспечивается вращающимся приводным зубчатым колесом 23. Стружка, притянутая к магнитам 21, удерживается снаружи стальной трубы 22а и тянется магнитами 21 вдоль трубы 22а. В конце концов, движению стружки вдоль трубы 22а препятствует муфта 24, размещенная на трубе 22а. По мере того как магниты 21 продолжают двигаться вдоль трубы, магнитная сила, удерживающая стружку на трубе 22а, ликвидируется, и стружка падает в желоб 25 для сбора.
Установка 10 более подробно показана на фиг. 1 и содержит ряд магнитов 21, соединенных друг с другом с образованием цепи 12. Цепь 12 протягивается через трубу 22а средством привода 26, установленным на опорной раме 27. Движущая сила для средства привода 26 обеспечивается двигателем 28, приводящим в движение вал 29, установленный на подшипниках 30, на котором установлено ведущее зубчатое колесо 31. Ведущее зубчатое колесо 31 содержит ряд лопаток или выступов 32 для сцепления с цепью 12 магнитов, для переноса цепи 12 по трубе 22а. На фиг. 1Ь показана установка, имеющая четыре магнитные цепи и трубы 22а-б. установленные параллельно друг другу, что позволяет создавать магнитное поле по всей ширине канала 33, несущего буровой раствор. Таким образом, весь объем бурового раствора подвергается действию магнитных полей для удаления металлической стружки. Согласно фиг. 1Ь ведущие зубчатые колеса, связанные с цепями, установлены на общем валу. Кроме того, стружка, собранная из каждой трубы, собирается в общий желоб 25.
Вышеописанная конфигурация позволяет использовать установку в каналах бурового раствора с разной формой поперечного сечения. Это показано на фиг. 3 и 4. На фиг. 3а, Ь канал 33 имеет прямоугольное поперечное сечение и стальные трубы 34а-б выровнены друг с другом таким образом, что нижняя точка каждой трубы 34а-б находится, по существу, на том же расстоянии от канала 33, что и нижняя точка соседней трубы. Согласно фиг. 4а, 4Ь канал 43 глубже с одной стороны. Наклоняя средство привода, связанное с определенной трубой из труб 44а-б, трубы можно глубже опускать в канал, чтобы стружка не проскальзывала под трубой. Вид сбоку труб, показанный на фиг. 4а, демонстрирует неперекрывающуюся конфигурацию труб.
Специалисту очевидно, что, таким образом, установку можно использовать в каналах с другой формой поперечного сечения, чем описано выше.
Что касается магнитной цепи, она более подробно показана на фиг. 5а-б. Базовый блок для цепи показан на фиг. 5а-с и содержит магнит со средством его соединения с соседними магнитами.
Базовый магнитный блок содержит, по существу, цилиндрический магнитный элемент или магнит 50, выполненный из переходного металла, имеющий цилиндрическое отверстие вдоль своей оси. Полюсные башмаки 51а, 51Ь присоединены к концу магнита 50. Полюсные башмаки 51а, 51Ь выполнены из магнитно-мягкого железа и призваны направлять магнитный поток из трубы для усиления притяжения стружки в потоке бурового раствора. Изнашиваемые диски 52а, 52Ь, устойчивые к износу, прикреплены к каждому полюсному башмаку 51а, 51Ь. Из чертежей следует, что диаметр изнашиваемых дисков 52а, 52Ь больше, чем у магнита 50 и полюсных башмаков 51, для обеспечения защитного действия изнаши
- 2 017472 ваемых дисков 52а, 52Ь. Элементы 50, 51 и 52 можно быстро удалять и заменять, при необходимости, аналогичными блоками.
Для обеспечения скрепления магнитов друг с другом на первом конце предусмотрен блок с приемной серьгой 57 и на втором конце с соответствующей вставной серьгой 58. Для обеспечения крепления базового блока на сборке крепится шпилька 53, проходящая через отверстия в магните 50, полюсных башмаках 51а, 51Ь и изнашиваемых дисках 52а, 52Ь. Винт или болт проходит через отверстия 54, 55 в серьгах 57, 58 и через шпильку 53.
Таким образом, для соединения соседних магнитов серьги соседних магнитных блоков выравниваются, причем противоположные полюсы располагаются рядом друг с другом и соединяются друг с другом, что позволяет блокам поворачиваться относительно друг друга. Благодаря соединению друг с другом достаточного количества блоков образуется бесконечная цепь, которая проходит через стальную трубу и почти полностью охватывается ею.
В ходе эксплуатации было обнаружено, что необходимо обращать внимание на обеспечение разрывов в магнитном поле, чтобы стружка могла выходить из трубы, чтобы внешняя поверхность трубы 22 вокруг участка муфты 24 оставалась свободной от стружки. Одно решение этой проблемы состоит в замене магнита в чередующихся звеньях пустым, немагнитным элементом 56. Таким образом, по мере движения цепи по трубе участок вокруг муфты 24 периодически подвергается действиям магнитных полей, которые недостаточно сильны, чтобы удерживать стружку, что позволяет стружке падать в желоб 25 для сбора. Очевидно, что ослабления поля можно добиваться разными способами. Например, по аналогии с вышеописанным вариантом осуществления можно исключить каждый третий, четвертый и т. д. магнит. Альтернативно или дополнительно, можно увеличить расстояние между магнитами.
Хотя было выявлено преимущество включения зазоров в поле, это не обязательно, и можно допустить нарастание количества стружки на участке муфты, пока она не упадет в желоб под собственным весом.
На фиг. 5е показано альтернативное, более гибкое средство соединения 59 между соседними магнитами, допускающее искривление цепи в двух местах.
На фиг. 6а, 6Ь показан механизм привода цепи, включающей в себя магнитные блоки, показанные на фиг. 5а-5б, где изображен вращающий агрегат. Ведущее зубчатое колесо 60 установлено на вращающемся валу 61. Магнит удерживается между зубьями 62 ведущего зубчатого колеса 60, и когда колесо 60 вращается, бесконечная цепь магнитов протаскивается по трубе 22. Ослабление гайки 63 позволяет вращать агрегат вокруг вала 61 для изменения ориентации стальной трубы 22 вышеописанным образом. После установки трубы 22 в нужной ориентации гайку 63 можно затянуть. Натяжения цепи магнитов можно добиться с использованием регулятора натяжения 64. Это позволяет эффективно перемещать ведущее зубчатое колесо для увеличения или уменьшения длины пути, проходимого цепью.
Таким образом, в процессе эксплуатации опорная рама располагается над каналом, по которому течет буровой раствор, содержащий стружку. Механизм привода и стальные трубы, через которые протягиваются магнитные цепи, размещены на опорной раме, в результате чего опоры стальных труб, направляющих цепь, располагаются вблизи дна канала и достаточно разнесены, чтобы промежуток между трубами был достаточно мал, чтобы вся ширина бурового раствора в канале подвергалась действию магнитного поля. При необходимости, трубу можно наклонять, чтобы обеспечивать согласование конфигурации труб с формой канала. Кроме того, трубы выровнены так, чтобы цепь двигалась в трубе против потока бурового раствора в секции трубы под поверхностью бурового раствора.
Затем активируется средство привода, обеспечивающее циркуляцию магнитной цепи в трубе. Буровому раствору позволяют течь по каналу. Когда буровой раствор течет мимо труб, металлическая стружка притягивается к трубе и благодаря циркуляции цепи выносится из бурового раствора вдоль внешней поверхности трубы, пока не достигнет муфты 24. Когда магнитный элемент 50 цепи совместно с частицами стружки, которые притягивает этот элемент 50, проходит через муфту 24, магнитное поле, удерживающее частицы стружки, ослабевает, и частицы стружки падают с трубы в желоб для сбора. С использованием вышеописанной установки и типичного бурового раствора, содержащего стружку, примерно 800-1000 галлонов бурового раствора было обработано со скоростью выдачи 1 т/ч стружки.
На фиг. 7 показана вторая секция установки, показанной на фиг. 1. Согласно фиг. 7 штанга 70 (устройство для удаления магнитных частиц стружки) содержит внешний трубчатый стальной корпус 71, закрытый на своем нижнем используемом конце во избежание проникновения воды в трубчатый корпус 71. Смонтированный с возможностью скольжения в корпусе 71 генератор 72 вытянутого магнитного поля, например, в виде цилиндрического магнита способен двигаться из нижней позиции (вид слева) в верхнюю позицию очистки (вид справа). Магнит 72 в альтернативном варианте содержит редкоземельные магниты 77 и полюсные башмаки 78 из магнитно-мягкого железа, опять же, для направления линий потока из корпуса 71. В этой секции магниты 77 ориентированы в соотношении Ν-Ν, 8-8 с соседними магнитами. Согласно фиг. 7 высота магнита составляет примерно половину высоты корпуса 71. Валштанга 73 установлена на его первом конце до верхнего конца магнита 72 и проходит через верхний, открытый конец корпуса 71. Уплотнитель установлен на открытом конце во избежание проникновения воды. Второй конец вала 73 содержит ручку 74 для манипуляции штангой 70.
- 3 017472
Штанга 70 дополнительно включает в себя очистной барьер 75 в виде стопора стружки в форме кольца, смонтированный вокруг внешней поверхности корпуса 71 и на высоте верхней части магнита 72, когда магнит 72 находится в своей нижней позиции. Опора 76 позволяет удерживать штангу 70 на месте в канале с помощью соответствующей рамы.
В процессе эксплуатации устройство 70 для удаления магнитных частиц стружки в виде штанги или ряда штанг 70 располагаются в канале. Магнит 72 опускается в корпус 71 с использованием штанги для стружки. Поток бурового раствора в канале начинается, и по мере того, как буровой раствор течет вокруг штанги 70, стружка в буровом растворе притягивается к корпусу 71 и удерживается там магнитом 72. Когда собрано достаточное количество стружки штанга 70 поднимается из потока бурового раствора. Ручка 74 используется для вытягивания магнита 72 от одного конца корпуса 71 к другому. Когда это происходит, накопленная стружка протягивается вдоль корпуса, пока она не достигнет стопора 75. В конце концов, когда магнит 72 целиком вытянут над уровнем стопора 75, стружка падает предпочтительно в подходящий сосуд для сбора.
На фиг. 8а-8й показан альтернативный вариант осуществления, содержащий ряд штанг 80, прикрепленных к каркасу 81. Штанги 80 содержат внешний корпус, выполненный из стали. В корпусе располагается ряд магнитов, закрепленных на месте и разделенных полюсными башмаками, как описано выше. Магниты могут быть ориентированы по отношению к соседним магнитам в конфигурации N-8, Ν-Ν или 8-8. Каркас 89 сконструирован в соответствии с каналом 82, по которому течет буровой раствор, в результате чего штанги 80 следуют контурам канала 82. В процессе эксплуатации, когда на штангах 80 накапливается достаточно стружки, каркас 81 поднимается из канала 82 и стружка удаляется обычно вручную. Затем каркас 81 можно снова поместить в канал.
На фиг. 9 показан дополнительный вариант осуществления штанг, показанных на фиг. 7. Штанга 100 сконструирована с возможностью самоочистки, что, опять же, минимизирует время, необходимое оператору для осуществления обслуживания. Штанга 100 содержит центральный вал 101, который содержит ряд магнитов, соединенных друг с другом таким же образом, как в варианте осуществления, показанном на фиг. 7. Штанга 100 дополнительно содержит спираль 102, обвитую вокруг вала 101: причем внутренняя поверхность спирали 102 прилегает к поверхности вала 101. Спираль 102 установлена с возможностью вращения, и ее движение вокруг вала 101 обеспечивает двигатель 103, который приводит спираль 102 в движение в указанном направлении; поэтому спираль действует по тому же принципу, что и традиционный бурав.
Очевидно, что всякая стружка, притянутая магнитами, находящимися в валу 101, проталкивается спиралью 102 вверх по валу 101 к двигателю 103. В конце концов, когда стружка достигает верхней половины вала 101, магнитное притяжение, оказываемое на стружку находящимися в валу 101 магнитами, ослабевает, в результате чего сила становится недостаточной для удержания стружки, которая, вследствие этого, падает со штанги 100. Штанга 100 ориентирована под углом около 45° к горизонтали для того, чтобы при отсоединении стружки от штанги она не падала обратно на штангу 100, а падала в элемент для сбора (не показан).
На фиг. 10 показана система штанг 110, показанных на фиг. 9. Система содержит четыре штанги 110 (которые соответствуют вышеописанной штанге 100), установленные совместно и размещенные вертикально в канале (не показан), по которому течет буровой раствор, из которого нужно удалить стружку. Система имеет дополнительную штангу 104 такого же типа, что и штанга 100, которая ориентирована горизонтально. Штанга 104 расположена так, что магнитные элементы штанги 110 располагаются достаточно близко к немагнитным участкам вертикально ориентированных штанг 100 для удаления любой стружки из этих участков вертикально ориентированных штанг 100.
В процессе эксплуатации стружка, удаляемая из потока бурового раствора штангами 110, переносится спиралями 102 вверх по валу 101 штанги 110. В итоге стружка переносится на немагнитный участок штанг 110. Там стружка притягивается к магнитному участку штанги 104. Оттуда стружка переносится вдоль штанги 104 спиралью 102 в направлении двигателя 105. Стружка переносится на немагнитный участок штанги 104, откуда она падает под действием собственного веса и может собираться в соответствующем контейнере.
На фиг. 11а, Ь показаны две ориентации магнитов, содержащихся в штангах. Согласно фиг. 11а северный полюс магнита 120 располагается вдоль одной стороны длины внутреннего сердечника 121 штанги 122. Из вида в разрезе штанги видно, что результирующий магнитный поток выходит наружу из штанги и симметричен в плоскости, проходящей от северного полюса к южному полюсу. В конфигурации, показанной на фиг. 11Ь, магниты 125 располагаются в виде стопки, создавая ряд перемежающихся полюсов 126. Как следует из вида в поперечном сечении стопки магнитов, показанном под основным чертежом штанги. В этой конкретной конфигурации магнитный поток способствует перемещению стружки вдоль штанги, поскольку линии потока соединяют соседние магниты.
В дополнительном варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1а, два вышеописанных варианта осуществления можно использовать совместно друг с другом. В этом варианте осуществления вышеописанная установка, включающая в себя бесконечную цепь, используется до штанг, причем штанги эффективно используются для сбора стружки, которую не выбрало цепное устройство.
- 4 017472
На фиг. 12 показан дополнительный вариант осуществления установки, включающей в себя бесконечную цепь, причем установка конкретно предназначена для использования в условиях, где место для оборота цепи ограничено и где путь прохождения цепи включает в себя участки высокой кривизны. Помимо вышеописанных признаков установка включает в себя редукторный механизм 130, который помогает двигателю (фиг. 1,28) циркулировать цепь и гарантирует надлежащее натяжение цепи.
В альтернативном варианте осуществления, который не показан, стружку можно удалять со стальной трубы щеточным средством. Такое щеточное средство особенно пригодно для использования, когда магнитное поле, генерируемое магнитной цепью, по существу, непрерывно, и, по меньшей мере, достаточно для удержания стружки на трубе на участке муфты.
Очевидно, что вариант осуществления, представленный на фиг. 7-11, предусматривающий применение неподвижных магнитов, и вариант осуществления, предусматривающий применение движущихся магнитов, можно использовать независимо друг от друга. В ряде случаев более компактную конфигурацию неподвижных магнитов легче развертывать и обслуживать, тогда как в других случаях более пригодна конфигурация движущихся магнитов.
Очевидно, что изобретение не ограничивается описанными здесь конкретными деталями, которые приведены исключительно для примера, и что объем прилагаемой формулы изобретения допускает различные модификации и изменения.
Claims (5)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Устройство (70) для удаления магнитных частиц стружки из жидкости или взвеси при газовых или нефтяных работах, причем устройство (70) содержит генератор (72) вытянутого магнитного поля, корпус (71), отделяющий генератор (72) от жидкости или взвеси, при этом магнитное поле, проходящее через корпус (71), приводит к тому, что магнитные частицы во взвеси притягиваются к устройству (70) и удерживаются на корпусе (71), средство для удаления, позволяющее удалять частицы с устройства (70), при этом указанное средство для удаления содержит очистной барьер (75), смонтированный вокруг внешней части корпуса (71), при этом генератор вытянутого магнитного поля выполнен с возможностью перемещения относительно очистного барьера между первой позицией и второй позицией, причем его перемещение обуславливает выход частиц из поля, генерируемого указанным генератором.
- 2. Устройство по п.1, в котором генератор магнитного поля содержит стопку магнитов перемежающейся полярности вдоль длины указанного генератора.
- 3. Устройство по п.1 или 2, в котором магнитные полюсы ориентированы вдоль длины оси указанного генератора магнитного поля.
- 4. Устройство по любому из пп.1-3, в котором полюсы ориентированы перпендикулярно оси генератора магнитного поля.
- 5. Система для удаления магнитных частиц стружки из жидкости или взвеси при газовых или нефтяных работах, содержащая множество устройств согласно любому из пп.1-4, причем система содержит корпус или каркас для удержания указанных устройств, при этом указанный корпус или каркас выполнены с возможностью размещения в канале течения текучей среды таким образом, что каждое устройство, по меньшей мере, частично погружено в жидкость или взвесь.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| GB0517252A GB0517252D0 (en) | 2005-08-24 | 2005-08-24 | Removal of magnetic particles from a fluid |
| GB0614493A GB0614493D0 (en) | 2006-07-21 | 2006-07-21 | Removal of Magnetic Particles from a Fluid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA200900854A1 EA200900854A1 (ru) | 2009-10-30 |
| EA017472B1 true EA017472B1 (ru) | 2012-12-28 |
Family
ID=37192604
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200900854A EA017472B1 (ru) | 2005-08-24 | 2006-08-22 | Удаление магнитных частиц из текучей среды |
| EA200800658A EA013140B1 (ru) | 2005-08-24 | 2006-08-22 | Удаление магнитных частиц из текучей среды |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA200800658A EA013140B1 (ru) | 2005-08-24 | 2006-08-22 | Удаление магнитных частиц из текучей среды |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US20090200220A1 (ru) |
| EP (1) | EP1917105B1 (ru) |
| AU (1) | AU2006283345B2 (ru) |
| CA (1) | CA2621803C (ru) |
| DK (1) | DK1917105T3 (ru) |
| EA (2) | EA017472B1 (ru) |
| NO (1) | NO344243B1 (ru) |
| WO (1) | WO2007023276A1 (ru) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012122627A1 (en) | 2011-03-11 | 2012-09-20 | Guisheng Yang | Magnetic particle scavenging device and method |
| GB201213458D0 (en) * | 2012-07-27 | 2012-09-12 | Romar Internat Ltd | Apparatus and method for handling liquids or slurries from an oil or gas process |
| EP3436201A1 (en) * | 2016-04-01 | 2019-02-06 | Romar International Limited | Apparatus and method for removing magnetic particles from liquids or slurries from an oil or gas process |
| GB201616947D0 (en) * | 2016-10-05 | 2016-11-23 | Romar International Limited | Apparatus and method for removing magnetic particles from liquids and slurries |
| US20190336983A1 (en) * | 2018-05-01 | 2019-11-07 | Anthony Short | Tiered Magnet Modular Collar |
| GB2588691A (en) * | 2019-11-04 | 2021-05-05 | Romar International Ltd | Apparatus and method for separating magnetic particles from liquids and slurries |
| CN111203318A (zh) * | 2020-03-06 | 2020-05-29 | 软控股份有限公司 | 除铁装置及具有其的除铁设备 |
| RU2756535C1 (ru) * | 2020-12-25 | 2021-10-01 | Общество с ограниченной ответственностью «ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙН» (ООО «ТЕХНОЛОГИИ И ДИЗАЙН») | Способ фиксации изделий произвольной формы для проведения бесконтактных технических операций и система фиксации изделий произвольной формы |
| US20220234085A1 (en) * | 2021-01-22 | 2022-07-28 | Chian -Yeu Chien | Oil tank cleaning ball |
| US12048543B2 (en) | 2021-11-08 | 2024-07-30 | Satio, Inc. | Dermal patch for collecting a physiological sample with removable vial |
| US11964121B2 (en) | 2021-10-13 | 2024-04-23 | Satio, Inc. | Mono dose dermal patch for pharmaceutical delivery |
| US12053284B2 (en) | 2021-11-08 | 2024-08-06 | Satio, Inc. | Dermal patch for collecting a physiological sample |
| US11877848B2 (en) | 2021-11-08 | 2024-01-23 | Satio, Inc. | Dermal patch for collecting a physiological sample |
| US12023156B2 (en) | 2021-10-13 | 2024-07-02 | Satio, Inc. | Dermal patch for collecting a physiological sample |
| US11452474B1 (en) | 2021-04-14 | 2022-09-27 | Satio, Inc. | Dual lever dermal patch system |
| GB202113861D0 (en) * | 2021-09-28 | 2021-11-10 | Romar International Ltd | Apparatus, systems and methods for use in ferrous particle removal from a fluid |
| CN118311147B (zh) * | 2024-06-07 | 2024-08-02 | 葫芦岛北检科技有限公司 | 一种用于非金属防腐层粘接的多探头超声成像检测方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0532136A1 (de) * | 1991-09-10 | 1993-03-17 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Kettenmagnetabscheider |
| DE4337484C1 (de) * | 1993-11-03 | 1995-03-09 | Fes Gmbh | Ketten-Magnetabscheider mit Abstreifeinrichtung für Magnetstäbe |
| EP1123741A2 (en) * | 2000-02-11 | 2001-08-16 | Filtra-Systems Company | Filter apparatus with magnetic separation |
| WO2004035217A1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Bio-Nobile Oy | Magnetic transfer method, a device for transferring microparticles and a reactor unit |
| US20050045547A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-03 | Anderson Raymond L. | Method and apparatus for magnetic separation of particulates from liquids |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2813628A (en) * | 1957-11-19 | klaus | ||
| US891189A (en) * | 1907-02-05 | 1908-06-16 | Carl G A Schmidt Jr | Drive-chain. |
| US2693979A (en) * | 1950-08-03 | 1954-11-09 | George L Russell | Magnetic device |
| US2642994A (en) * | 1951-08-21 | 1953-06-23 | Barnes Drill Co | Apparatus for handling magnetic material |
| US2759606A (en) * | 1952-12-31 | 1956-08-21 | Nippert Electric Products Comp | Magnetic oil cleaner for screw machine |
| US3124527A (en) * | 1960-12-30 | 1964-03-10 | Magnetic separating machines | |
| US3357559A (en) * | 1964-07-28 | 1967-12-12 | Eriez Magnetics | Endless belt magnetic separator with magnetic doffer |
| GB1190203A (en) * | 1966-11-15 | 1970-04-29 | M E L Equipment Co Ltd | Improvements in or relating to Apparatus for Separating Ferromagnetic Material from a Liquid |
| US3476232A (en) * | 1967-06-26 | 1969-11-04 | Eriez Mfg Co | Permanent magnetic conveyor and elevator |
| US3537586A (en) * | 1968-07-15 | 1970-11-03 | Gleason Works | Magnetic separator |
| US3508663A (en) * | 1968-10-10 | 1970-04-28 | Eugene L Brill | Flexible elongated generally cylindrical collector for hydrophobic materials |
| US3834542A (en) | 1972-08-09 | 1974-09-10 | Straaten Chem Co Van | Magnetic separator and conveyor |
| GB1511488A (en) * | 1974-11-22 | 1978-05-17 | English Clays Lovering Pochin | Magnetic separation |
| US4043215A (en) * | 1976-05-04 | 1977-08-23 | Long Walter J | Chain master link construction |
| JPS55111303A (en) * | 1979-02-14 | 1980-08-27 | Sanshin Kinzoku Kogyo Kk | Coolant separator using tublar conveyor |
| US5170891A (en) * | 1991-09-20 | 1992-12-15 | Venturedyne Limited | Self-cleaning magnetic separator |
| US5299416A (en) * | 1993-01-12 | 1994-04-05 | Wu Chia Long | Chain connector |
| US6086761A (en) * | 1998-02-24 | 2000-07-11 | American Phoenix, Inc. | Magnetic separator apparatus |
| DE19726745B4 (de) * | 1997-06-24 | 2007-06-21 | Bär + Co. Anlagentechnik GmbH | Verfahren zum Abscheiden von Teilchen |
| US6355176B1 (en) * | 1998-03-24 | 2002-03-12 | Insul-Magnetics, Incorporated | Magnetic apparatus for collecting, conveying and releasing magnetic materials and method |
| FR2848128B1 (fr) * | 2002-12-10 | 2005-09-02 | Progalva Net Et 9 | Dispositif de desembouage magnetique |
| US6887387B2 (en) * | 2003-08-25 | 2005-05-03 | Abanaki Corporation | Oil and chip skimmer |
| CA2567693C (en) * | 2005-04-28 | 2010-12-07 | Hitachi, Ltd. | Magnetic separation purifying apparatus and magnetic separation purifying method |
| EP1910231B1 (en) * | 2005-06-24 | 2015-03-04 | Rattler Tools, Inc. | Metal debris cleanout system and method |
-
2006
- 2006-08-22 CA CA2621803A patent/CA2621803C/en active Active
- 2006-08-22 WO PCT/GB2006/003148 patent/WO2007023276A1/en active Application Filing
- 2006-08-22 EP EP06765337.8A patent/EP1917105B1/en active Active
- 2006-08-22 DK DK06765337.8T patent/DK1917105T3/da active
- 2006-08-22 US US11/990,870 patent/US20090200220A1/en not_active Abandoned
- 2006-08-22 AU AU2006283345A patent/AU2006283345B2/en active Active
- 2006-08-22 EA EA200900854A patent/EA017472B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2006-08-22 EA EA200800658A patent/EA013140B1/ru unknown
-
2008
- 2008-03-03 NO NO20081120A patent/NO344243B1/no unknown
-
2012
- 2012-04-26 US US13/456,595 patent/US8999159B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0532136A1 (de) * | 1991-09-10 | 1993-03-17 | MANNESMANN Aktiengesellschaft | Kettenmagnetabscheider |
| DE4337484C1 (de) * | 1993-11-03 | 1995-03-09 | Fes Gmbh | Ketten-Magnetabscheider mit Abstreifeinrichtung für Magnetstäbe |
| EP1123741A2 (en) * | 2000-02-11 | 2001-08-16 | Filtra-Systems Company | Filter apparatus with magnetic separation |
| WO2004035217A1 (en) * | 2002-10-18 | 2004-04-29 | Bio-Nobile Oy | Magnetic transfer method, a device for transferring microparticles and a reactor unit |
| US20050045547A1 (en) * | 2003-09-03 | 2005-03-03 | Anderson Raymond L. | Method and apparatus for magnetic separation of particulates from liquids |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DK1917105T3 (da) | 2019-06-24 |
| WO2007023276A1 (en) | 2007-03-01 |
| EA200800658A1 (ru) | 2008-10-30 |
| US20090200220A1 (en) | 2009-08-13 |
| NO20081120L (no) | 2008-05-21 |
| US20130026087A1 (en) | 2013-01-31 |
| EA013140B1 (ru) | 2010-02-26 |
| US8999159B2 (en) | 2015-04-07 |
| NO344243B1 (no) | 2019-10-14 |
| CA2621803A1 (en) | 2007-03-01 |
| CA2621803C (en) | 2017-04-11 |
| AU2006283345B2 (en) | 2010-12-02 |
| EP1917105A1 (en) | 2008-05-07 |
| AU2006283345A1 (en) | 2007-03-01 |
| EP1917105B1 (en) | 2019-04-24 |
| EA200900854A1 (ru) | 2009-10-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA017472B1 (ru) | Удаление магнитных частиц из текучей среды | |
| US10058875B2 (en) | Filter device and method for removing magnetizable particles from a liquid | |
| JP5153223B2 (ja) | ダーティー液処理装置 | |
| RU2690587C2 (ru) | Скважинный инструмент | |
| US7753124B1 (en) | Autonomous magnetic sleeve for a riser | |
| EA016965B1 (ru) | Универсальное устройство для обслуживания скважин | |
| JP2010540812A (ja) | 磁気的に流体を処理するための方法、装置、および磁石 | |
| US7410014B2 (en) | Metal debris cleanout system and method | |
| BR112017020845B1 (pt) | Dispositivo para capturar e remover material magnético de um fluxo de material | |
| US20080128347A1 (en) | Metal debris cleanout system and method | |
| CN101296752A (zh) | 从流体去除磁性粒子 | |
| TWI484090B (zh) | 井下清除裝置 | |
| US20180093279A1 (en) | Magnetic separator apparatus | |
| US20230182148A1 (en) | Magnetic link belt system for clarifying water | |
| EP1910231B1 (en) | Metal debris cleanout system and method | |
| DK1910231T3 (en) | Metal Waste Purification System and Process | |
| RU2290266C1 (ru) | Способ очистки внутренней поверхности труб | |
| DK181270B1 (en) | Ferromagnetic Material Removing Device and Method for Removing Ferromagnetic Material from a Fluid | |
| CN218106823U (zh) | 自动升降脱气器 | |
| CN110700343B (zh) | 一种灌溉水渠的涵洞清理装置 | |
| RU2698759C1 (ru) | Компоновка бурильной колонны для строительства горизонтальных участков большой протяженности | |
| JP5266741B2 (ja) | 油回収装置の運転方法および油回収装置 | |
| JP2016019952A (ja) | 汚泥の濃縮方法およびその装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU |